全国专题07 功和能-2019年高考真题和模拟题分项汇编物理 Word版
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专题07 功和能1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
由图中数据可得A .物体的质量为2 kgB .h =0时,物体的速率为20 m/sC .h =2 m 时,物体的动能E k =40 JD .从地面至h =4 m ,物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】A .E p –h 图像知其斜率为G ,故G =80J4m=20 N ,解得m =2 kg ,故A 正确B .h =0时,E p =0,E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ,故212mv =100 J ,解得:v =10 m/s ,故B 错误;C .h =2 m 时,E p =40 J ,E k =E 机–E p =85 J –40 J=45 J ,故C 错误;D .h =0时,E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ,h =4 m 时,E k ′=E 机–E p =80 J –80 J=0 J ,故E k –E k ′=100 J ,故D 正确。
2.(2019·新课标全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h 在3 m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k随h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
该物体的质量为A .2 kgB .1.5 kgC .1 kgD .0.5 kg【答案】C【解析】对上升过程,由动能定理,,得,即F +mg =12 N ;下落过程,,即N ,联立两公式,得到m =1 kg 、F =2 N 。
3.(2019·江苏卷)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中A .弹簧的最大弹力为μmgB .物块克服摩擦力做的功为2μmgsC .弹簧的最大弹性势能为μmgsD .物块在A【答案】BC【解析】小物块压缩弹簧最短时有F mg 弹μ>,故A 错误;全过程小物块的路程为2s ,所以全过程中克服摩擦力做的功为:2mg s μ⋅,故B 正确;小物块从弹簧压缩最短处到A 点由能量守恒得:,故C 正确;小物块从A 点返回A 点由动能定理得:,解得:0v =D 错误。
专题 07 功和能1.( 2019 ·新课标全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能 E 总等于动能 E k与重力势能 E p之和。
取地面为重力势能零点,该物体的 E 总和 E p随它走开地面的高度h 的变化如下图。
重力加快度取10 m/s2。
由图中数据可得A .物体的质量为 2 kgB .h=0 时,物体的速率为20 m/sC.h=2 m 时,物体的动能 E =40JkD.从地面至h=4 m ,物体的动能减少100 J2.(2019 ·新课标全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除遇到重力外,还遇到一大小不变、方向一直与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h在3 m之内时,物体上涨、着落过程中动能E k 随 h的变化如下图。
重力加快度取10 m/s2。
该物体的质量为A . 2 kg B. 1.5 kg C.1 kg D .0.5 kg3.(2019 江苏卷)如下图,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m,从·A点向左沿水平川面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰巧静止.物块向左运动的最大距离为 s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加快度为g,弹簧未高出弹性限度。
在上述过程中A .弹簧的最大弹力为μ mgB.物块战胜摩擦力做的功为2μ mgsC.弹簧的最大弹性势能为μ mgsD.物块在 A点的初速度为 2 gs4.(2019·浙江选考)奥运会竞赛项目撑杆跳高如下图,以下说法不正确的选项是A.加快助跑过程中,运动员的动能增添B.起跳上涨过程中,杆的弹性势能向来增添C.起跳上涨过程中,运动员的重力势能增添D.超出横杆后着落过程中,运动员的重力势能减少动能增添5.(2019 · D为弹射装置,AB是长为21 m的水平轨浙江选考)如下图为某一游戏的局部简化表示图。
道,倾斜直轨道 BC 固定在竖直搁置的半径为R=10 m 的圆形支架上, B 为圆形的最低点,轨道 AB 与 BC 光滑连结,且在同一竖直平面内。
全国各地2019年高考物理试题及答案汇总目录全国1卷———————————— 2全国2卷————————————19全国3卷————————————36北京卷—————————————52天津卷—————————————65江苏卷—————————————81海南卷—————————————97浙江卷—————————————105绝密★启用前2019年高考普通高等学校招生全国统一考试(全国1卷)物理注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.(6分)氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在 1.63eV~3.10eV的光为可见光。
要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为()A.12.09eV B.10.20eV C.1.89eV D.1.51eV2.(6分)如图,空间存在一方向水平向右的匀强电场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则()A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷3.(6分)最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为 4.8×106N,则它在1s时间内喷射的气体质量约为()A.1.6×102kg B.1.6×103kg C.1.6×105kg D.1.6×106kg4.(6分)如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接。
2019年高考物理真题和模拟题分项汇编(含解析)专题目录专题01 ······物理常识单位制专题02 ······直线运动专题03 ······相互作用专题04 ······牛顿运动定律专题05 ······曲线运动专题06 ······万有引力与航天专题07 ······功和能专题08 ······动量专题09 ······静电场专题10 ······稳恒电流专题11 ······磁场专题12 ······电磁感应专题13 ······交流电专题14 ······原子结构、原子核和波粒二象性专题01 物理常识 单位制1.(2019·北京卷)国际单位制(缩写SI )定义了米(m )、秒(s )等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。
例如,由m 和s 可以导出速度单位m·s –1。
历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。
但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。
2019年全国统一高考物理模拟试卷(全国卷Ⅰ)一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)1.如图所示,欲使在粗糙斜面上匀速下滑的木块A停下,可采用的方法是A. 增大斜面的倾角B. 减少木块与斜面间的动摩擦因数C. 对木块A施加一个垂直于斜面向下的力D. 在木块A上再叠放一个重物2.如图,光滑水平面上放着长木板B,质量为的木块A以速度滑上原来静止的长木板B的上表面,由于A、B之间存在有摩擦,之后,A、B的速度随时间变化情况如图所示,重力加速度则下列说法正确的是A. 长木板的质量B. A、B之间动摩擦因数为C. 长木板长度至少为2mD. A、B组成系统损失机械能为4J3.两个完全相同的平行板电容器、水平放置,如图所示。
开关S闭合时,两电容器中间各有一油滴A、B刚好处于静止状态。
现将S断开,将下极板向上移动少许,然后再次闭合S,则下列说法不正确的是A. 两油滴的质量相等,电性相反B. 断开开关,移动下极板过程中,B所在位置的电势不变C. 再次闭合S瞬间,通过开关的电流可能从上向下D. 再次闭合开关后,A向下运动,B向上运动4.如图所示的速度选择器水平放置,板长为L,两板间距离也为L,两板间分布着如图所示的正交匀强电场与匀强磁场,一带正电的粒子不计重力从两板左侧中点O处沿图中虚线水平向右射入速度选择器,恰好做匀速直线运动;若撤去磁场,保留电场,粒子以相同的速度从O点进入电场,恰好从上板极右边缘b点离开场区;若撤去电场,保留磁场,粒子以相同的速度从O点进入磁场,则粒子圆周运动的半径为A. LB. 2LC. D.5.如图,a、b、c三个上下平行的圆形线圈同轴水平放置,现闭合b线圈中的电键S,则在闭合S的瞬间,由上向下观察A. a、c线圈中无感应电流B. a、c线圈中的感应电流都沿顺时针方向C. a、c线圈中的感应电流都沿逆时针方向D. a、c线圈中感应电流的方向相反二、多选题(本大题共5小题,共28.0分)6.如图,用铰链将三个质量均为m的小球A、B、C与两根长为L轻杆相连,B、C置于水平地面上。
专题07 功和能1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
由图中数据可得A .物体的质量为2 kgB .h =0时,物体的速率为20 m/sC .h =2 m 时,物体的动能E k =40 JD .从地面至h =4 m ,物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】A .E p –h 图像知其斜率为G ,故G =80J4m=20 N ,解得m =2 kg ,故A 正确B .h =0时,E p =0,E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ,故212mv =100 J ,解得:v =10 m/s ,故B 错误;C .h =2 m 时,E p =40 J ,E k =E 机–E p =85 J –40 J=45 J ,故C 错误;D .h =0时,E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ,h =4 m 时,E k ′=E 机–E p =80 J –80 J=0 J ,故E k –E k ′=100 J ,故D 正确。
2.(2019·新课标全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h 在3 m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k随h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
该物体的质量为A .2 kgB .1.5 kgC .1 kgD .0.5 kg【答案】C【解析】对上升过程,由动能定理,0()k k F mg h E E -+=-,得0()k k E E F mg h =-+,即F +mg =12 N ;下落过程,()(6)k mg F h E --=,即8mg F k '-==N ,联立两公式,得到m =1 kg 、F =2 N 。
2019 年高考物理试题(全国1 卷)二、选择题:本题共8 小题,每小题6 分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18 题只有一项符合题目要求,第19~21 题有多项符合题目要求。
全部选对的得6 分,选对但不全的得3 分,有选错的得0 分。
14.氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。
要使处于基态(n=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为A.12.09 eV B.10.20 eVC.1.89 eV D.1.5l eV15.如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则A.P和Q都带正电荷B.P和Q都带负电荷C.P带正电荷,Q带负电荷D.P带负电荷,Q带正电荷16.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。
若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A.1.6×102 kg B.1.6×103 kgC.1.6×105 kg D.1.6×106 kg17.如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已如导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为A.2F B.1.5F C.0.5F D.0H18.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H。
上升第一个4 所H t2用的时间为t1,第四个4 所用的时间为t2。
不计空气阻力,则t1 满足t2t2t2t2A.1< t1 <2 B.2< t1 <3 C.3< t1 <4 D.4< t1 <519.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。
绝密★启用前2019年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题一、单项选择题:本题共5小题,每小题3 分,共计15 分. 每小题只有一个选项符合题意.1. 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知:(A)太阳位于木星运行轨道的中心(B)火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等(C)火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方(D)相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积2. 如图所示,“旋转秋千”中的两个座椅A 、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上. 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是(A)A 的速度比B 的大(B)A 与B 的向心加速度大小相等(C)悬挂A 、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等(D)悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小3. 下列选项中的各41圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各41圆4. 在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及(时C)发摇现,设计了一种报警装置,电路如图所示. M 是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻M R 发生变化,导致S 两端电压U 增大, 装置发出警报,此时(A) M R 变大,且R 越大,U 增大越明显(B) M R 变大,且R 越小,U 增大越明显(C) M R 变小,且R 越大,U 增大越明显 (D) M R 变小,且R 越小,U 增大越明显5. 水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等. 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的(A)30%(B)50%(C)70%(D)90%二、多项选择题:本题共4 小题,每小题4 分,共计16 分. 每小题有多个选项符合题意. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的得0 分.6. 将一电荷量为+Q 的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a 、b 为电场中的两点,则(A)a 点的电场强度比b 点的大(B)a 点的电势比b 点的高(C)检验电荷-q 在a 点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从a 点移到b 点的过程中,电场力做负功7. 如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A 、B,分别落在地面上的M 、N 点,两球运动的A B C D最大高度相同. 空气阻力不计,则(A)B 的加速度比A 的大(B)B 的飞行时间比A 的长(C)B 在最高点的速度比A 在最高点的大(D)B 在落地时的速度比A 在落地时的大8. 如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P 处于图示位置时,灯泡L 能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有(A )向下滑动P((B))增大交流电源的电压(C)增大交流电源的频率(D)减小电容器C 的电容9. 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连. 弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出). 物块的质量为m,AB =a,物块与桌面间的动摩擦因数为μ. 现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W. 撤去拉力后物块由静止向左运动, 经O 点到达B 点时速度为零. 重力加速度为g. 则上述过程中(A)物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于mga W μ21- (B)物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于mga W μ23- (C)经O 点时,物块的动能小于mga W μ-(D)物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能三、简答题:本题分必做题(第10、11 题) 和选做题(第12 题) 两部分,共计42 分. 请将解答填写在答题卡相应的位置.【必做题】10. (8 分)为探究小灯泡的电功率P 和电压U 的关系,小明测量小灯泡的电压U 和电流I,利用P =UI 得到电功率. 实验所使用的小灯泡规格为“3.0 V 1.8 W ”,电源为12 V 的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.(1)准备使用的实物电路如题10-1 图所示. 请将滑动变阻器接入电路的正确位置. (用笔画线代替导线)(题10-1 图)(2)现有10Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R1 应选⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽Ω的定值电阻.(3)测量结束后,应先断开开关,拆除⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材.(4)小明处理数据后将P 、2U 描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2 图所示. 请指出图象中不恰当的地方.11. (10 分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示. 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1 个小球. 手动敲击弹性金属片M,M 与触头瞬间分开, 第1 个小球开始下落,M 迅速恢复,电磁铁又吸住第2 个小球. 当第1 个小球撞击M 时,M 与触头分开,第2 个小球开始下落……. 这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)在实验中,下列做法正确的有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽(A)电路中的电源只能选用交流电源(B)实验前应将M 调整到电磁铁的正下方(C)用直尺测量电磁铁下端到M 的竖直距离作为小球下落的高度(D)手动敲击M 的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H =1. 980 m,10 个小球下落的总时间T =6. 5 s. 可求出重力加速度g =⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽2sm . (结果保留两位有效数字) (3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t ∆磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差t ∆,这导致实验误差. 为此,他分别取高度H1 和H2,测量n 个小球下落的总时间T1 和T2. 他是否可以利用这两组数据消除t ∆ 对实验结果的影响? 请推导说明.12. 【选做题】本题包括A 、B 、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答. 若多做,则按A 、B 两小题评分.A. [选修3-3](12 分)如图所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A. 其中,A →B 和C →D 为等温过程,B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换). 这就是著名的“卡诺循环”.(1)该循环过程中,下列说法正确的是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(A)A →B 过程中,外界对气体做功(B)B →C 过程中,气体分子的平均动能增大(C)C →D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多(D)D →A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化(2)该循环过程中,内能减小的过程是⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ (选填“A →B ”、“B →C ”、“C →D ”或“D →A ”). 若气体在A →B 过程中吸收63 kJ 的热量,在C →D 过程中放出38 kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽kJ.(3)若该循环过程中的气体为1 mol,气体在A 状态时的体积为10 L,在B 状态时压强为A 状态时的32. 求气体在B 状态时单位体积内的分子数. ( 已知阿伏加德罗常数123100.6-⨯=mol N A ,计算结果保留一位有效数字)B. [选修3-4](12 分)(题12B-1 图)(1)如题12B-1 图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz. 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(A) 1 Hz(B) 3 Hz(C) 4 Hz(D) 5 Hz(2)如题12B-2 图所示,两艘飞船A 、B 沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c). 地面上测得它们相距为L,则A 测得两飞船间的距离⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽ (选填“大于”、“等于”或“小于”)L. 当B 向A 发出一光信号,A 测得该信号的速度为⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽.(3)题12B-3 图为单反照相机取景器的示意图, ABCDE 为五棱镜的一个截面,AB ⊥BC. 光线垂直AB 射入,分别在CD 和EA 上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC 射出.若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示)(题12B-3 图)C. [选修3-5](12 分)(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽也相等. (题12C-1 图)(A)速度(B)动能(C)动量(D)总能量(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He+ )的能级图如题12C-1 图所示. 电子处在n =3 轨道上比处在n =5 轨道上离氦核的距离⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽(选填“近”或“远”). 当大量He+处在n =4 的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽条.(3)如题12C-2 图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80kg 和100 kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0. 1 m/ s. A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0. 2 m/ s,求此时B 的速度大小和方向.(题12C-2 图)四、计算题:本题共3 小题,共计47 分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13. (15 分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直. 已知线圈的匝数N =100,边长ab =1. 0 m 、bc =0. 5 m,电阻r =2Ω . 磁感应强度B 在0 ~1 s 内从零均匀变化到0. 2 T. 在1~5 s 内从0. 2 T 均匀变化到-0. 2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向.求:(1)0. 5 s 时线圈内感应电动势的大小E 和感应电流的方向;(2)在1~5s 内通过线圈的电荷量q ;(3)在0~5s 内线圈产生的焦耳热Q.14. (16 分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m 1 和m 2,各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g.(1) 当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;(2) 要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;(3)本实验中,1m =0.5kg,2m =0.1kg,0.2μ=,砝码与纸板左端的距离d =0.1 m,取g =10 2s m . 若砝码移动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知.为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?15. (16 分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制. 如题15-1 图所示的xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E 和磁感应强度B 随时间t 作周期性变化的图象如题15-2 图所示. x 轴正方向为E 的正方向,垂直纸面向里为B 的正方向. 在坐标原点O 有一粒子P,其质量和电荷量分别为m 和+q. 不计重力. 在2τ=t 时刻释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动.(1)求P 在磁场中运动时速度的大小0v ;(2)求0B 应满足的关系;(3)在0t (200τ〈〈t )时刻释放P,求P 速度为零时的坐标. 2019年高考真题—物理学科(上海卷)一.单项选择题(共16分,每小题2分。
专题07 功和能1.(2019·新课标全国Ⅱ卷)从地面竖直向上抛出一物体,其机械能E 总等于动能E k 与重力势能E p 之和。
取地面为重力势能零点,该物体的E 总和E p 随它离开地面的高度h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
由图中数据可得A .物体的质量为2 kgB .h =0时,物体的速率为20 m/sC .h =2 m 时,物体的动能E k =40 JD .从地面至h =4 m ,物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】A .E p –h 图像知其斜率为G ,故G =80J4m=20 N ,解得m =2 kg ,故A 正确B .h =0时,E p =0,E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ,故212mv =100 J ,解得:v =10 m/s ,故B 错误;C .h =2 m 时,E p =40 J ,E k =E 机–E p =85 J –40 J=45 J ,故C 错误;D .h =0时,E k =E 机–E p =100 J –0=100 J ,h =4 m 时,E k ′=E 机–E p =80 J –80 J=0 J ,故E k –E k ′=100 J ,故D 正确。
2.(2019·新课标全国Ⅲ卷)从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用。
距地面高度h 在3 m 以内时,物体上升、下落过程中动能E k随h 的变化如图所示。
重力加速度取10 m/s 2。
该物体的质量为A .2 kgB .1.5 kgC .1 kgD .0.5 kg【答案】C【解析】对上升过程,由动能定理,,得,即F +mg =12 N ;下落过程,,即N ,联立两公式,得到m =1 kg 、F =2 N 。
3.(2019·江苏卷)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态.小物块的质量为m ,从A 点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A 点恰好静止.物块向左运动的最大距离为s ,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g ,弹簧未超出弹性限度.在上述过程中A .弹簧的最大弹力为μmgB .物块克服摩擦力做的功为2μmgsC .弹簧的最大弹性势能为μmgs D.物块在A 【答案】BC【解析】小物块压缩弹簧最短时有F mg 弹μ>,故A 错误;全过程小物块的路程为2s ,所以全过程中克服摩擦力做的功为:2mg s μ⋅,故B 正确;小物块从弹簧压缩最短处到A 点由能量守恒得:,故C 正确;小物块从A 点返回A 点由动能定理得:,解得:0v =D 错误。
4.(2019·浙江选考)奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示,下列说法不正确的是A.加速助跑过程中,运动员的动能增加B.起跳上升过程中,杆的弹性势能一直增加C.起跳上升过程中,运动员的重力势能增加D.越过横杆后下落过程中,运动员的重力势能减少动能增加【答案】B【解析】加速助跑过程中速度增大,动能增加,A正确;撑杆从开始形变到撑杆恢复形变时,先是运动员部分动能转化为杆的弹性势能,后弹性势能转化为运动员的动能与重力势能,杆的弹性势能不是一直增加,B错误;起跳上升过程中,运动员的高度在不断增大,所以运动员的重力势能增加,C正确;当运动员越过横杆下落的过程中,他的高度降低、速度增大,重力势能被转化为动能,即重力势能减少,动能增加,D正确。
5.(2019·浙江选考)如图所示为某一游戏的局部简化示意图。
D为弹射装置,AB是长为21 m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10 m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC 平滑连接,且在同一竖直平面内。
某次游戏中,无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10 m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点。
已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是A.5 s B.4.8 s C.4.4 s D.3 s【答案】A【解析】设小车的质量为m,小车在AB段所匀减速直线运动,加速度,在AB段,根据动能定理可得,解得v=,故;小车在BC段,根据机械能守恒可得,解得4m/sBh=,过圆形支架的圆心O点作BC的垂线,根据几何知识可得,解得0.8mCD4mx=,,故小车在BC上运动的加速度为,故小车在BCBC段的运动时间为,所以小车运动的总时间为,A正确。
6.(2019·江苏省扬州中学高三模拟)如图所示,平直木板AB倾斜放置,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B均匀增大,小物块从A点由静止释放,恰好可以到达B点,小物块的速度v、加速度a、动能E k 和机械能E机(取地面为零势能面)随下滑位移x变化的图像可能正确的是A.B.C.D.【答案】C【解析】设斜面的倾角为α.据题有μ=kx,k是常数。
小物块所受的滑动摩擦力大小为f=μmg cosα=kxmg cosα,知f∝x.根据动能定理得,得v2=2gx sinα–kx2g cosα,知v–x图象为曲线,故A错误。
根据牛顿第二定律得mg sinα–μmg cosα=ma,结合μ=kx,得a=g sinα–kxg cosα,a随x先均匀减小后反向均匀增大,加速度先正后负,故B错误。
根据动能定理得,得E k=mgx sinα–12kx2mg cosα,知E k–x是开口向下的抛物线,故C 正确。
根据功能关系知,随着x 的增大,E 机–x图象斜率绝对值增大,故D 错误。
7.(2019·湖南省衡阳市三模)如图所示,用铰链将三个质量均为m 的小球A 、B 、C 与两根长为L 轻杆相连,B 、C 置于水平地面上,系统静止时轻杆竖直,现给系统一个微小扰动,B 、C 在杆的作用下向两侧滑动,三小球始终在同一竖直平面内运动,忽略一切摩擦,重力加速度为g ,则此过程中A .球A 的机械能一直减小B .球C 的机械能一直增大C .球B 对地面的压力不可能小于mgD .球A【答案】D【解析】因为A 、B 、C 组成的系统机械能守恒,在A 落地前,BC 运动;在A 落地时,BC 停止运动。
由于系统机械能守恒可知,A 的机械能转化为BC 的动能,故A 的机械能不可能一直减小,同理C 的机械能不可能一直增大,故A B 错误;在A 落地前,B 做减速运动,由于轻杆对B 有斜向上的拉力,因此B 对地面的压力可小于mg ,故C 错误;根据动能定理可得:mgL =12mv 2,解得:v D 正确。
8.(2019·四川省成都市高三三模)目前,我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。
为早日实现无人驾驶,某公司对汽车性能进行了一项测试,让质量为m 的汽车沿一山坡直线行驶。
测试中发现,下坡时若关掉油门,则汽车的速度保持不变;若以恒定的功率P 上坡,则从静止启动做加速运动,发生位移s 时速度刚好达到最大值v m 。
设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变,下列说法正确的是A .关掉油门后的下坡过程,汽车的机械能守恒B .关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力的冲量为零C .上坡过程中,汽车速度由m 4v 增至m 2v ,所用的时间可能等于2m332mv PD .上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度v m ,所用时间一定小于m2sv 【答案】D【解析】A 、关掉油门后的下坡过程,汽车的速度不变、动能不变,重力势能减小,则汽车的机械能减小,故A 错误;B 、关掉油门后的下坡过程,坡面对汽车的支持力大小不为零,时间不为零,则冲量不为零,故B 错误;C 、上坡过程中,汽车速度由4m v 增至2m v,所用的时间为t ,根据动能定理可得:,解得,故C 错误;D 、上坡过程中,汽车从静止启动到刚好达到最大速度m v ,功率不变,则速度增大、加速度减小,所用时间为1t ,则12mv t s ⋅<,解得12m s t v <,故D 正确。
9.(2019·河南省郑州一中高三模拟)沙坡头景区的滑沙项目由于惊险刺激,因此深受游客的喜欢。
假设某条滑道由上下两段高均为h ,与水平面倾角分别为45︒和37︒的滑道组成,滑沙板与沙地之间的动摩擦因数为μ。
质量为m 的载人滑沙板从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑沙板在两段滑道交接处的能量损失,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为g )。
则A .动摩擦因数67μ=BC .载人滑沙板克服摩擦力做功为mghD .载人滑沙板在下段滑道上的加速度大小为35g【答案】AB【解析】A 项:对整个过程,由动能定理得:,解得:6=7μ,故A 正确;B 项:滑草车通过第一段滑道末端时速度最大,设为v ,由动能定理得:,故B 正确;C 项:对整个过程,由动能定理得:,解得:载人滑草车克服摩擦力做功为:W f =2mgh 。
故C 错误;D 项:载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为:,故D 错误。
10.(2019·陕西省西安市高三第三次质量检测)如图所示,水平传送带两端A B 、间的距离为L,传送带,运动到B 端,此过程中针方向运动,一个质量为m 的小物体以一定的初速度从A 端滑上传送带,运动到B 端,此过程中物块先做匀加速直线运动后做匀速直线运动,物块做匀加速直线运动的时间与做匀速直线运动时间相等,两过程中物块运动的位移之比为2:3,重力加速度为g ,传送带速度大小不变。
下列说法正确的是A .物块的初速度大小为2vB .物块做匀加速直线运动的时间为35L v C .物块与传送带间的动摩擦因数为2109v gLD .整个过程中物块与传动带因摩擦产生的热量为29mv【答案】BC【解析】由题意知,得03v v =,A 错误;匀速运动中35L vt =,则35Lt v=,匀加速与匀速时间相等,B 正确;由运动学公式得动摩擦因数为2109v gL μ=,C 正确;由热量Q fs =相对,,得229mv Q =,选项D 错误。
11.(2019·安徽省阜阳市第三中学模拟)如图所示,物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体A 、B 的质量分别为2m 、m ,开始时细绳伸直,用手托着物体A 使弹簧处于原长且A 与地面的距离为h ,物体B 静止在地面上,放手后物体A 下落,与地面即将接触时速度大小为v ,此时物体B 对地面恰好无压力,不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度大小为g ,则下列说法中正确的是A .物体A 下落过程中,物体A 和弹簧组成的系统机械能守恒B .弹簧的劲度系数为2mghC .物体A 着地时的加速度大小为2gD .物体A 着地时弹簧的弹性势能为25m/s v =【答案】AC【解析】A 项:由题知道,物体A 下落过程中,B 一直静止不动。