广东省江门市第一中学届高考物理一轮复习动能和动能定理模拟试题

第2讲 动能 动能定理1．一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g ＝10 m/s 2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是( )A ．合外力做功50 JB ．阻力做功500 JC ．重力做功500 JD ．支持力做功50 J解析：重力做功W G ＝mgh ＝25×10×3 J＝750 J ，C 错；小孩所受支持力方向上的位移为零，故支持力做的功为零，D 错；合外力做的功W 合＝E k －0，即W 合＝12mv 2＝12×25×22 J ＝50 J ，A 项正确；W G －W 阻＝E k －0，故W 阻＝mgh －12mv 2＝750 J －50 J ＝700 J ，B 项错误． 答案：A 2.图5－2－9如图5－2－9所示，质量为m 的小车在水平恒力F 推动下，从山坡(粗糙)底部A 处由静止起运动至高为h 的坡顶B ，获得速度为v ，AB 之间的水平距离为s ，重力加速度为g.下列说法正确的是( )A ．小车克服重力所做的功是mghB ．合外力对小车做的功是12mv 2 C ．推力对小车做的功是12mv 2＋mgh D ．阻力对小车做的功是12mv 2＋mgh －Fs 解析：小车克服重力做功W ＝Gh ＝mgh ，A 选项正确；由动能定理小车受到的合力做的功等于小车动能的增加，W 合＝ΔE k ＝12mv 2，B 选项正确；由动能定理，W 合＝W 推＋W 重＋W 阻＝12mv 2，所以推力做的功W 推＝12mv 2－W 阻－W 重＝12mv 2＋mgh －W 阻，C 选项错误；阻力对小车做的功W 阻＝12mv 2－W 推－W 重＝12mv 2＋mgh －Fs ，D 选项正确． 答案：ABD3.图5－2－10如图5－2－10所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量解析：对木箱受力分析如图所示，则由动能定理：W F－mgh－WF f＝ΔE k故C对．由上式得：W F－WF f＝ΔE k＋mgh，即W F－WF f＝ΔE k＋ΔE p＝ΔE.故A错D对．由重力做功与重力势能变化关系知B对，故B、C、D对．答案：BCD4．图5－2－11如图5－2－11甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙水平面上的A点，从t＝0时刻开始，物块在按如图乙所示规律变化的水平力F的作用下向右运动，第3 s末物块运动到B点且速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，g取10 m/s2，求：(1)A、B间的距离；(2)水平力F在5 s时间内对物块所做的功．解析：(1)由图乙可知在3～5 s内物块在水平恒力作用下由B点匀加速运动到A点，设加速度为a ，A 、B 间的距离为s ，则有F －μmg ＝ma ，a ＝F －μmg m ＝4－0.2×1×101m/s 2＝2 m/s 2，s ＝12at 2＝4 m. (2)设整个过程中水平力所做功为W F ，物块回到A 点时的速度为v A ，由动能定理得：W F －2μmgs ＝12mv 2A ，v 2A ＝2as ，W F ＝2μmgs ＋mas ＝24 J. 答案：(1)4 m (2)24 J 5.图5－2－12如图5－2－12所示，AB 是倾角为θ的粗糙直轨道，BCD 是光滑的圆弧轨道，AB 恰好在B 点与圆弧相切，圆弧的半径为R.一个质量为m 的物体(可以看作质点)从直轨道上的P 点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动．已知P 点与圆弧的圆心O 等高，物体与轨道AB 间的动摩擦因数为μ.求：(1)物体做往返运动的整个过程中在AB 轨道上通过的总路程；(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E 时，对圆弧轨道的压力；(3)为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D ，释放点距B 点的距离L′应满足什么条件． 解析：(1)因为摩擦始终对物体做负功，所以物体最终在圆心角为2θ的圆弧上往复运动．对整体过程由动能定理得：mgR·cos θ－μmgcos θ·s＝0，所以总路程为s ＝R μ. (2)对B →E 过程mgR(1－cos θ)＝12mv 2E ① F N －mg ＝mv 2E R② 由①②得对轨道压力：F N ＝(3－2cos θ)mg.(3)设物体刚好到D 点，则mg ＝mv 2D R③ 对全过程由动能定理得：mgL′sin θ－μmgcos θ·L′－mgR(1＋cos θ)＝12mv 2D ④ 由③④得应满足条件：L′＝3＋2cos θ2(sin θ－μcos θ)·R. 答案：(1)R μ (2)(3－2cos θ)mg (3)3＋2cos θ2(sin θ－μcos θ)·R1．质量不等，但有相同动能的两物体，在动摩擦因数相同的水平地面上滑行直到停止，则下列说法正确的有( )A ．质量大的物体滑行距离大B ．质量小的物体滑行距离大C ．质量大的物体滑行时间长D ．质量小的物体滑行时间长解析：物体的动能全部用来克服摩擦阻力做功，有E k ＝μmgl ⇒l ＝E k μmg，质量小，滑行距离大．而t ＝v a ＝ 2E km μg，质量小，滑行时间长． 答案：BD2．一个木块静止于光滑水平面上，现有一个水平飞来的子弹射入此木块并深入 2 cm 而相对于木块静止，同时间内木块被带动前移了1 cm ，则子弹损失的动能、木块获得动能以及子弹和木块共同损失的动能三者之比为( )A ．3∶1∶2B ．3∶2∶1C ．2∶1∶3D ．2∶3∶1解析：设子弹深入木块深度为d ，木块移动s ，则子弹对地位移为d ＋s ；设子弹与木块的相互作用力为f ，由动能定理，子弹损失的动能等于子弹克服木块阻力所做的功，即ΔE 1＝f(d ＋s)，木块所获得的动能等于子弹对木块作用力所做的功，即ΔE 2＝fs ，子弹和木块共同损失的动能为ΔE 3＝ΔE 1－ΔE 2＝fd ，即三者之比为(d ＋s)∶s∶d＝3∶1∶2. 答案：A3．(2010·江门模拟)起重机将物体由静止举高h 时，物体的速度为v ，下列各种说法中正确的是(不计空气阻力)( )A ．拉力对物体所做的功，等于物体动能和势能的增量B ．拉力对物体所做的功，等于物体动能的增量C ．拉力对物体所做的功，等于物体势能的增量D ．物体克服重力所做的功，大于物体势能的增量解析：根据动能定理W F －W G ＝mv 2/2，W G ＝mgh ，所以W F ＝mv 2/2＋mgh ，A 正确，B 、C 错误；物体克服重力所做的功，等于物体重力势能的增量，D 错误．答案：A4．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高度h 处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离地高度h 处，小球的势能是动能的2倍，则h 等于( )A.H 9B.2H 9C.3H 9D.4H 9 解析：设小球上升离地高度h 时，速度为v 1，地面上抛时速度为v 0，下落至离地面高度h 处速度为v 2，设空气阻力为f上升阶段：－mgH －fH ＝－12mv 20，－mgh －fh ＝12mv 21－12mv 20 又2mgh ＝12mv 21 下降阶段：mg(H －h)－f(H －h)＝12mv 22，mgh ＝2×12mv 22 由上式联立得：h ＝49H. 答案：D 5.图5－2－13如图5－2－13所示，一轻弹簧直立于水平地面上，质量为m 的小球从距离弹簧上端B 点h 高处的A 点自由下落，在C 点处小球速度达到最大．x 0表示B 、C 两点之间的距离；E k 表示小球在C 处的动能．若改变高度h ，则下列表示x 0随h 变化的图象和E k 随h 变化的图象中正确的是( )解析：由题意“在C 点处小球速度达到最大”，可知C 点是平衡位置，小球受到的重力与弹力平衡，该位置与h 无关，B 项正确；根据动能定理有mg(h ＋x 0)－E p ＝12mv 2C ＝E k ，其中x 0与弹性势能E p 为常数，可判断出C 项正确．答案：BC 6.图5－2－14如图5－2－14所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点，质量为m 的物块(可视为质点)由静止开始下滑，经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c 点停止．若圆弧轨道半径为R ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是( )A ．物块滑到b 点时的速度为gRB ．物块滑到b 点时对b 点的压力是3mgC ．c 点与b 点的距离为R μD ．整个过程中物块机械能损失了mgR解析：物块滑到b 点时，mgR ＝12mv 2－0，v ＝2gR ，A 不正确．在b 点，F N －mg ＝m v 2R，F N ＝3mg ，B 正确．从a 点到c 点，机械能损失了mgR ，D 正确．mgR －μmgs ＝0－0，s ＝R μ，C 正确．答案：BCD 7.图5－2－15如图5－2－15所示，一块长木板B 放在光滑的水平面上，在B 上放一物体A ，现以恒定的外力拉B ，由于A ，B 间摩擦力的作用，A 将在B 上滑动，以地面为参考系，A 和B 都向前移动一段距离，在此过程中( )A ．外力F 做的功等于A 和B 动能的增量B ．B 对A 的摩擦力所做的功等于A 的动能的增量C ．A 对B 的摩擦力所做的功等于B 对A 的摩擦力所做的功D ．外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和解析：A 物体所受的合外力等于B 对A 的摩擦力，对A 物体运用动能定理，则有B 对A 的摩擦力所做的功，等于A 的动能的增量，即B 对．A 对B 的摩擦力与B 对A 的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A 在B 上滑动，A ，B 对地的位移不等，故二者做功不等，C 错．对B 物体应用动能定理，W F －W f ＝ΔEk B ，即W F ＝ΔEk B ＋W f ，就是外力F 对B 做的功等于B 的动能增量与B 克服摩擦力所做的功之和，D 对．由前述讨论知B 克服摩擦力所做的功与A 的动能增量(等于B 对A 的摩擦力所做的功)不等，故A 错． 答案：BD 8.图5－2－16构建和谐型、节约型社会深得民心，遍布于生活的方方面面．自动充电式电动车就是很好的一例，电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接．当在骑车者用力蹬车或电动自行车自动滑行时，自行车就可以连通发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来．现有某人骑车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上滑行，第一次关闭自充电装置，让车自由滑行，其动能随位移变化关系如图5－2－16①所示；第二次启动自充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是( )A ．200 JB ．250 JC ．300 JD ．500 J解析：设自行车与路面的摩擦阻力为F f ，由图可知，关闭自动充电装置时，由动能定理得：0－Ek 0＝－F f ·x 1，可得F f ＝50 N ，启动自充电装置后，自行车向前滑行时用于克服摩擦做功为：W ＝F f x 2＝300 J ，设克服电磁阻力做功为W′，由动能定理得：－W′－W ＝0－Ek 0，可得W′＝200 J.答案：A 9.图5－2－17如图5－2－17，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F 拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动．在移动过程中，下列说法正确的是( )A ．F 对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B ．F 对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C ．木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D ．F 对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和解析：木箱加速上滑的过程中，拉力F 做正功，重力和摩擦力做负功．支持力不做功，由动能定理得：W F －W G －W f ＝12mv 2－0.即W F ＝W G ＋W f ＋12mv 2.A 、B 错误，又因克服重力做功W G 等于物体重力势能的增加，所以W F ＝ΔE p ＋ΔE k ＋W f ，故D 正确，又由重力做功与重力势能变化的关系知C 也正确．答案：CD10．在2008年四川汶川大地震抗震救灾活动中，为转移被困群众动用了直升飞机．设被救人员的质量m ＝80 kg ，所用吊绳的拉力最大值F m ＝1 200 N ，所用电动机的最大输出功率为P m ＝12 kW ，为尽快吊起被困群众，操作人员采取的办法是，先让吊绳以最大的拉力工作一段时间，而后电动机又以最大功率工作，被救人员上升h ＝90 m 时恰好达到最大速度(g取10 m/s 2)，试求：(1)被救人员刚到达机舱时的速度；(2)这一过程所用的时间．解析： (1)第一阶段绳以最大拉力拉着被救人员匀加速上升，当电动机达到最大功率时，功率保持不变，被救人员变加速上升，速度增大，拉力减小，当拉力与重力相等时速度达到最大．由P m ＝F T v m ＝mgv m 得v m ＝P m mg ＝12×10380×10m/s ＝15 m/s (2)a 1＝F m －mg m ＝1 200－80×1080m/s 2＝5 m/s 2 匀加速阶段的末速度v 1＝P m F m ＝12×1031 200 m/s ＝10 m/s ，时间t 1＝v 1a 1＝105s ＝2 s 上升的高度h 1＝v 12t 1＝102×2 m＝10 m 对于以最大功率上升过程，由动能定理得：P m t 2－mg(h －h 1)＝12mv 2m －12mv 21代入数据解得t 2＝5.75 s ，所以此过程所用总时间为t ＝t 1＋t 2＝(2＋5.75) s ＝7.75 s. 答案：(1)15 m/s (2)7.75 s 11.图5－2－18如图5－2－18所示，质量m ＝0.5 kg 的小球从距离地面高H ＝5 m 处自由下落，到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动，半圆形槽的半径R ＝0.4 m ，小球到达槽最低点时速率恰好为10 m/s ，并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落，如此反复几次，设摩擦力大小恒定不变，取g ＝10 m/s 2，求：(1)小球第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面的高度h 为多少？(2)小球最多能飞出槽外几次？解析：(1)在小球下落到最低点的过程中，设小球克服摩擦力做功为W f ，由动能定理得：mg(H ＋R)－W f ＝12mv 2－0 从小球下落到第一次飞出半圆形槽上升到距水平地面h 高度的过程中，由动能定理得mg(H －h)－2W f ＝0－0联立解得：h ＝v 2g －H －2R ＝10210m －5 m －2×0.4 m＝4.2 m. (2)设小球最多能飞出槽外n 次，则由动能定理得：mgH －2nW f ＝0－0解得：n ＝mgH 2W f ＝mgH 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤mg(H ＋R)－12mv 2＝gH 2g(H ＋R)－v 2＝6.25 故小球最多能飞出槽外6次．答案：(1)4.2 m (2)6次12．图5－2－19如图5－2－19甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD 和光滑圆轨道DCE 组成，AD与DCE 相切于D 点，C 为圆轨道的最低点，将一小物块置于轨道ADC 上离地面高为H 处由静止下滑，用力传感器测出其经过C 点时对轨道的压力F N ，改变H 的大小，可测出相应的F N 的大小，F N 随H 的变化关系如图乙折线PQI 所示(PQ 与QI 两直线相连接于Q 点)，QI 反向延长交纵轴于F 点(0,5.8 N)，重力加速度g 取10 m/s 2，求：(1)小物块的质量m ；(2)圆轨道的半径及轨道DC 所对应的圆心角θ.(可用角度的三角函数值表示)(3)小物块与斜面AD 间的动摩擦因数μ.解析：(1)如果物块只在圆轨道上运动，则由动能定理得mgH ＝12mv 2解得v ＝2gH ； 由向心力公式F N －mg ＝m v 2R ，得F N ＝m v 2R ＋mg ＝2mg RH ＋mg ； 结合PQ 曲线可知mg ＝5得m ＝0.5 kg.(2)由图象可知2mg R＝10得R ＝1 m ．显然当H ＝0.2 m 对应图中的D 点， 所以cos θ＝1－0.21＝0.8，θ＝37°. (3)如果物块由斜面上滑下，由动能定理得：mgH －μmgcos θ(H －0.2)sin θ＝12mv 2 解得mv 2＝2mgH －83μmg(H －0.2) 由向心力公式F N －mg ＝m v 2R 得F N ＝m v 2R ＋mg ＝2mg －83μmg R H ＋1.63μmg ＋mg 结合QI 曲线知1.63μmg ＋mg ＝5.8，解得μ＝0.3. 答案：(1)0.5 kg (2)37° (3)0.3。

一、单选题1. 一含有理想变压器的电路如图所示，、为定值电阻，为滑动变阻器，A为理想交流电流表。

为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。

下列说法正确的是（ ）A ．Q 不动，P 向上滑动，电流表示数变大B ．Q 不动，P 向下滑动，变压器输出功率变大C ．P 不动，Q 向上滑动，电流表示数变小D ．P 不动，Q 向下滑动，变压器输出功率变大2. 飞机长航程水平飞行时，用来平衡重力的上升力可近似为，v 为飞行速率，为空气密度，为常数。

若飞机此时所受的空气阻力可假设为，为常数。

已知空气密度会随着飞行高度的增加而变小。

假设某一高空航线的空气密度为另一低空的0.5倍。

仅考虑上述主要因素影响，并忽略浮力。

若同一飞机维持固定的高度，水平飞行相同的航程，则在此高空与低空航线因阻力所消耗的能量之比为（ ）A．B．C．D．3. “天和一号”是中国载人航天工程中的第一个空间站核心舱，2021年4月在海南文昌由长征五号B 运载火箭发射升空。

入轨后，“天和一号”的航天员将在一天内多次看到日出日落的神奇现象。

关于“天和一号”在轨飞行时，描述正确的是（ ）A ．运行速度大于第一宇宙速度B ．离地面的高度小于地球同步卫星的高度C ．运行的向心加速度小于轨道所在处的引力加速度D ．航天员可以利用天平测量物体的质量4. 如图所示，有界匀强磁场区域的半径为R ，磁场方向与半径也为R 的导线环所在平面垂直，导线环沿两圆的圆心连线方向匀速穿过磁场区域，关于导线环中的感应电流随时间的变化关系，下列图线中（以逆时针方向的电流为正）最符合实际的是（ ）A．B．C．D．5.如图所示，由于有风，河岸上的旗帜向右飘，河面两条船上的旗帜分别向右和向左飘，两条船的运动状态是（ ）2024届广东省江门市高三下学期第一次模拟考试物理试题考前冲刺版二、多选题三、实验题A ．A 船一定是向左运动的B ．A 船一定是静止的C ．B 船一定是向右运动的D ．B 船可能是静止的6. 如图所示，一列简谐横波在某一时刻的波的图象，A 、B 、C 是介质中的三个质点，已知波是向x 正方向传播，波速为v =20m/s ，下列说法正确的是（ ）A ．这列波的波长是10cmB ．质点A 的振幅为零C ．质点B 此刻向y 轴正方向运动D ．质点C 再经过0.15s 通过平衡位置E ．质点一个周期内通过的路程一定为1.6cm7. 如图所示为回旋加速器的示意图。

实验：探究动能定理检测试题1．在用图所示装置做“探究动能定理”的实验时，下列说法正确的是( )A．通过更换不同弹性系数的橡皮筋改变拉力做功的数值B．通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度解析：本题主要考查实验原理，考查考生的理解能力．实验采用通过增加橡皮筋的条数，使橡皮筋对小车做的功成倍增加，故A、B错误．小车的速度对应的是橡皮筋对小车做功完毕的情形，故C正确、D错误．答案：C2．在“探究功与物体速度变化关系”的实验中，每次选取纸带后，我们应选取纸带上的哪些点来求小车的速度( )A．间距均匀的B．间距不均匀的C．间距均匀的与不均匀的都可D．最好是间距均匀的，若纸带上没有间距均匀的，也可用间距不均匀的解析：橡皮筋完全恢复后不再有力对小车做功，小车做匀速运动，纸带上的点间距是均匀的，故A对，B、C错；若纸带上没有间距均匀的点，说明纸带太短，橡皮筋还没完全恢复原状纸带已完全通过打点计时器，在这种情况下应选用更长的纸带，或者是因为没有完全平衡摩擦力，需重新平衡摩擦力，故D错．答案：A3．在探究恒力做功与物体的动能改变量的关系的实验中备有下列器材：A．打点计时器；B.天平；C.秒表；D.低压交流电源；E.电池；F.纸带；G.细线、砝码、小车、砝码盘；H.薄木板．(1)其中多余的器材是________(填对应字母)，缺少的器材是________．(2)测量时间的工具是________；测量质量的工具是________．(填对应字母)(3)如图是打点计时器打出的小车(质量为m)在恒力F作用下做匀加速直线运动的纸带．测量数据已用字母表示在图中，打点计时器的打点周期为T.请分析，利用这些数据能否验证动能定理？若不能，请说明理由；若能，请说出做法，并对这种做法做出评价．解析：(1)计算小车速度是利用打上点的纸带，故不需要秒表．打点计时器应使用低压交流电源，故多余的器材是C、E.测量点之间的距离要用毫米刻度尺，故缺少的器材是毫米刻度尺．(2)测量时间的工具是A打点计时器，测量质量的工具是B天平．(3)能从A到B的过程中，恒力做的功为W AB＝Fx AB，物体动能的变化量为E k B －E k A ＝12mv 2B －12mv 2A ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x B 2T 2－12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫x A 2T 2＝12m x 2B －x 2A 4T 2，只要验证Fx AB ＝12m x 2B －x 2A4T2即可．优点：A 、B 两点的距离较远，测量时的相对误差较小；缺点：只进行了一次测量验证，说服力不强．答案：(1)C 、E 毫米刻度尺 (2)A B (3)见解析4．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是： ①安装好实验装置如图所示．②将质量为200 g 的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．③在质量为10 g 、30 g 、50 g 的三种钩码中，他挑选了一个质量为50 g 的钩码挂在拉线的挂钩P 上．④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据： ①第一个点到第N 个点的距离为40.0 cm. ②打下第N 点时小车的速度大小为1.00 m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J ，小车动能的增量为________J.(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________.解析：(1)拉力F ＝mg ＝0.050×9.8 N＝0.49 N ，拉力对小车做的功W ＝F ×l ＝0.49×0.400 J ＝0.196 J小车动能的增量ΔE k ＝12Mv 2＝12×0.200×1.002J ＝0.100 J.(2)误差很大的可能原因：①小车质量不满足远大于钩码质量，使钩码的重力与小车受到的绳的拉力差别较大；②没有平衡摩擦力；③先放小车后开电源，使打第一个点时，小车已有一定的初速度．答案：(1)0.196 0.100 (2)①小车质量没有远大于钩码质量；②没有平衡摩擦力；③操作错误；先放小车后接通电源 5．某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行．打点计时器工作频率为50 Hz.(1)实验中先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条、…，并起来挂在小车的前端进行多次实验，每次都要把小车拉到同一位置再释放小车．把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W 1，第2次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功为2W 1，…；橡皮筋对小车做功后而使小车获得的速度可由打点计时器打出的纸带测出．根据第4次的纸带(如图所示)求得小车获得的速度为________m/s.(2)若根据多次测量数据画出的W －v 草图如图所示，根据图线形状，对W 与v 的关系作出的猜想，如果猜想W ∝v 2是正确的，则画出的W －v 2图象应是________．(3)在本实验中你认为影响实验效果的可能原因是__________________________．(只要回答出一种原因即可)解析：(1)由纸带后半部分两点间距离相同，可知小车做匀速运动，可求得：v ＝x T ＝0.04 m0.02 s＝2 m/s.(2)若W ∝v 2，由函数关系可知W －v 2图象应该是过原点的直线．(3)影响实验效果的可能原因是橡皮筋粗细不均匀，木板倾斜不够或太过倾斜等． 答案：(1)2 (2)过原点的一条直线 (3)见解析6．某同学用如图所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系．图中A 为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B 的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C 为弹簧测力计，不计绳与滑轮的摩擦．实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点．(1)该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O 点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O 之间的距离，并计算出它们与O 点之间的速度平方差Δv 2(Δv 2＝v 2－v 20)，填入下表：点迹x /cm Δv 2/(m 2·s －2) O / / 1 1.60 0.04 2 3.60 0.09 3 6.00 0.15 4 7.00 0.18 59.200.23请以Δv 2为纵坐标，以x 为横坐标在方格纸中作出Δv 2－x 图象．若测出小车质量为0.2 kg ，结合图象可求得小车所受合外力的大小为________N.(2)若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是______________________________________，实验操作中改进的措施是__________________________． 解析：(1)图象如图由动能定理F合x ＝12m (v 2－v 20)＝12m Δv 2，把所画直线上的点x ＝1.60 cm ，Δv 2＝0.04 m 2·s－2以及小车的质量m ＝0.2 kg 代入可得F 合＝0.25 N.(2)测力计测的是细绳的拉力，小车还受到水平向左的摩擦力，因此小车受的合力小于测力计的读数．在木板左端垫上一个小木块，使左端稍微高一点，以平衡摩擦力． 答案：(1)图象见解析 0.25(2)小车滑行时所受摩擦阻力较大使木板倾斜一定的角度以平衡摩擦力(二)验证机械能守恒定律。

动量守恒定律一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．一质量为3 kg的木板置于光滑水平面上，另一质量为1 kg的物块放在木板上．已知物块和木板间有摩擦，而木板足够长，若两者都以大小为4 m/s的初速度向相反方向运动(如图所示)，则当木板的速度为2.4 m/s时，物块正在( )A．水平向左做匀减速运动B．水平向右做匀加速运动C．水平方向做匀速运动D．处于静止状态解析：由于木板和物块组成的系统在水平方向上所受合外力为零，所以系统动量守恒．因为木板的质量大于物块的质量，初速度大小相等，所以二者的总动量方向向右，所以物块应先向左做匀减速直线运动，当速度减到零时，再向右做匀加速直线运动，而木板一直向右做匀减速运动，当二者达到共同速度时，一起向右做匀速运动．当木板的速度为2.4 m/s时，由动量守恒可得Mv－mv＝Mv′＋mv″，代入数据解得此时物块的速度为v″＝0.8 m/s，所以物块正向右做匀加速直线运动．本题正确选项为B.答案：B2．如图所示，光滑的水平地面上放着一个光滑的凹槽，槽两端固定有两轻质弹簧，一弹性小球在两弹簧间往复运动，把槽、小球和弹簧视为一个系统，则在运动过程中( )A．系统的动量守恒，机械能不守恒B．系统的动量守恒，机械能守恒C．系统的动量不守恒，机械能守恒D．系统的动量不守恒，机械能不守恒解析：槽、小球和弹簧组成的系统所受合外力等于零，动量守恒；在运动过程中，小球和槽通过弹簧相互作用，但因为只有弹簧的弹力做功，动能和势能相互转化，而总量保持不变，机械能守恒．答案：B3．如下图所示，A、B两物体质量分别为m A、m B，且m A>m B，置于光滑水平面上，相距较远．将两个大小均为F的力．同时分别作用在A、B上经相同距离后，撤去两个力．两物体发生碰撞并粘在一起后将( )A．停止运动B．向左运动C ．向右运动D ．运动方向不能确定解析：由于F 作用相同距离，故A 、B 获得的动能相等，即E k A ＝E k B ，又由p 2＝2mE k ，得p A >p B ，撤去F 后由A 、B 系统动量守恒知p 总＝p A －p B ，方向向右，故选C.答案：C4．如图所示，运动员挥拍将质量为m 的网球击出．如果网球被拍子击打前、后瞬间速度的大小分别为v 1、v 2，v 1与v 2方向相反，且v 2＞v 1.重力影响可忽略，则此过程中拍子对网球作用力的冲量( )A ．大小为m (v 2＋v 1)，方向与v 1方向相同B ．大小为m (v 2－v 1)，方向与v 1方向相同C ．大小为m (v 2＋v 1)，方向与v 2方向相同D ．大小为m (v 2－v 1)，方向与v 2方向相同解析：规定末速度v 2方向为正，则末动量为mv 2，初动量为－mv 1，根据动量定理有Ft ＝mv 2－(－mv 1)，所以拍子对网球作用力的冲量大小为m (v 2＋v 1)，方向与v 2方向相同，C 选项正确． 答案：C5．在光滑水平面上，一质量为m 、速度大小为v 的A 球与质量为2m 静止的B 球碰撞后，A 球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后B 球的速度大小可能是( )A ．0.6vB ．0.4vC ．0.3vD ．0.2v解析：根据动量守恒定律得：mv ＝2mv B －mv A 化简可得，v A ＝2v B －v ，因v A >0，所以v B >v2，故只有A 项正确．答案：A6．两个小木块B 、C 中间夹着一根轻弹簧，将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起，使它们一起在光滑水平面上沿直线运动，这时它们的运动图线如图中a 线段所示，在t ＝4 s 末，细线突然断了，B 、C 都和弹簧分离后，运动图线分别如图中b 、c 线段所示．从图中的信息可知( )A ．木块B 、C 都和弹簧分离后的运动方向相反B ．木块B 、C 都和弹簧分离后，系统的总动量增大C ．木块B 、C 分离过程中B 木块的动量变化较大D ．木块B 的质量是木块C 质量的四分之一解析：由x －t 图象可知，位移均为正，均朝一个方向运动，没有反向，A 错；在都与弹簧分离后B 的速度为v 1＝10－46－4 m/s ＝3 m/s ，C 的速度为v 2＝5－46－4m/s ＝0.5 m/s ，细线未断前A 、B 的速度均为v 0＝1 m/s ，由于系统所受合外力之和为零，故系统前后的动量守恒：(m B ＋m C )v 0＝m B v 1＋m C v 2，计算得B 、C 的质量比为1∶4，D 对，B 错；系统动量守恒，则系统内两个木块的动量变化量等大反向，C 错．答案：D7．如图所示，一质量M ＝3.0 kg 的长方形木块B 放在光滑水平地面上，在其右端放一质量m ＝1.0 kg 的小物块A .现以地面为参考系，给A 和B 以大小均为4.0 m/s 、方向相反的初速度，使A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后A 并没有滑离B 板，站在地面上的观察者看到在一段时间内物块A 正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B 相对地面的速度大小可能是( )A ．3.0 m/sB ．2.8 m/sC ．2.4 m/sD ．1.8 m/s解析：以地面为参考系，初始阶段，A 受水平向右的摩擦力向左做减速运动，B 受水平向左的摩擦力向右做减速运动，A 的速度先减为零，设此时B 的速度为v B ′，由动量守恒定律得Mv 0－mv 0＝Mv B ′，v B ′＝2.7 m/s.此后A 向右加速，B 继续向右减速，最后二者达到同速v ，由动量守恒定律得Mv 0－mv 0＝(M ＋m )v ，v ＝2.0 m/s ，所以B 相对地面的速度应大于2.0 m/s 而小于2.7 m/s ，故选项C 正确．答案：C8．如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来静止，则当两人同时相向走动时( )A ．要使小车静止不动，甲乙速率必须相等B ．要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大C ．要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的大D ．要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的小解析：甲、乙与小车组成系统动量守恒，有：m 甲v 甲＋m 乙v 乙＋M 车v 车＝0，可知，只要甲、乙的动量大小不等，小车的动量就不会为0，即将获得动量而运动，故要使小车向左运动，甲的动量必须比乙的大．9. 如图1－1－8所示，光滑水平面上有质量均为m 的物块A 和B ，B 上固定一轻弹簧．B 静止，A 以速度v 0水平向右运动，通过弹簧与B 发生作用．作用过程中，弹簧获得的最大弹性势能E p 为( )图1－1－8A.116mv 20B.18mv 20 C.14mv 20 D.12mv 20 解析：选C.A 、B 速度相等时弹簧的弹性势能最大，由动量守恒mv 0＝2mv ，弹性势能的最大值E p ＝12mv 20－12×2mv 2＝14mv 20.10．在光滑水平冰面上，甲、乙两人各乘一小车，甲、乙及车的质量相等，甲手中持一小球，开始时甲、乙均静止，某一时刻，甲向正东方将球沿着冰面推给乙，乙接住球后又向正西方将球推回给甲，如此推接数次后，甲又将球推出，球在冰面上向乙车运动，但已经无法追上乙，此时甲的速度v甲、乙的速度v乙及球的速度v三者之间的关系为( )A．v甲＝v乙≥v B．v<v甲<v乙C．v甲<v≤v乙D．v≤v乙<v甲解析：以甲、乙、球三者为系统，系统的动量守恒，取向西为正方向，在全过程中有：0＝m甲v甲－m乙v乙－m球v且m甲＝m乙故v甲>v乙，根据球最终无法追上乙知，v≤v乙，故选项D正确．答案：D二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在光滑水平冰面上游戏，甲和他的冰车总质量共为M＝30 kg，乙和他的冰车总质量也是30 kg，游戏时甲推着一个质量m＝15 kg的箱子和他一起以大小为v0＝2 m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住，若不计冰面的摩擦，问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞．解析：设甲至少以速度v将箱子推出，甲推出箱子后速度为v甲，乙抓住箱子后速度为v乙，则由动量守恒定律，得：甲推箱子过程：(M＋m)v0＝Mv甲＋mv乙抓箱子过程：mv－Mv0＝(M＋m)v乙甲、乙恰不相碰的条件是：v甲＝v乙代入数据可解得：v＝5.2 m/s.答案：5.2 m/s12．(15分)如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B 运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能．解析：设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得3mv ＝mv 0①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得 3mv ＝2mv 1＋mv 0②设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 12(3m )v 2＋E p ＝12(2m )v 21＋12mv 20③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为E p ＝13mv 20.答案：13mv 20。

一、单选题1. 如图所示，电阻为r的线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生电动势瞬时值表达式为的交流电，把该交流电接在理想变压器原线圈的、两端，变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想电表，为定值电阻，阻值为R ，为可变电阻，当其阻值为R 时，电压表的读数为10V，若的阻值变为，则电压表的读数为（ ）A ．210VB ．200VC ．198VD ．110V 2. 甲、乙两车的位移—时间（）图像如图所示，以下说法正确的是A ．甲做曲线运动，乙做直线运动B ．时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程C ．时间内，甲车平均速度大于乙车平均速度D．时刻，甲车瞬时速度小于乙车瞬时速度3.磁场中某区域的磁感线如图所示，则（ ）A ．带正电粒子在a 、b 两处受到的洛伦兹力方向一定相同B ．a 、b 两处的磁感应强度的大小不等，B a < B bC ．同一通电导线放在a 处受到的安培力比放在b 处小D ．带电粒子在a 处受到的洛伦兹力比在b 处小4. 高中生小明骑电动自行车沿平直公路行驶，因电瓶“没电”，改用脚蹬车以5 m/s 的速度匀速前行，骑行过程中所受阻力恒为车和人总重的0.02倍，人和车总质量为100kg ，取重力加速度g ＝10 m/s 2。

根据估算，小明骑此电动车做功的平均功率最接近（ ）。

A ．10 WB ．100 WC ．1 kWD ．10 kW5. 如图甲所示，长为2m 的平板车Q 静止在水平地面上。

t =0时，可视为质点的小物块P 从左端滑上平板车。

此后，P 和Q 运动的速度时间图像如图乙所示。

已知P 、Q 的质量均是1kg，取，则以下判断正确的是（ ）2024届广东省江门市高三下学期第一次模拟考试物理试题精英版A．在内，平板车Q与水平地面之间有摩擦力B．在内，平板车Q受到的冲量最大小是C．P相对Q静止时恰好在Q的最右端D．P、Q之间的动摩擦因数为0.16. 如图所示，长为L的轻绳一端系一质量为m的小球A（视为质点），另一端固定于O点，当绳竖直时小球静止。

2024年高考物理模拟试卷（一）一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1．（4分）一女生的头发先卷好，再用一个质量一定的发夹夹紧，保持静止状态，如图所示。

对于这个发夹，下列分析正确的是（ ）A．它受到重力、摩擦力、弹力作用B．它受到的弹力的方向水平向右C．它受到的摩擦力与弹力成正比D．重力与摩擦力是一对作用力与反作用力2．（4分）2022年8月30日，国家航天局正式发布了“羲和号”太阳探测卫星国际上首次在轨获取的太阳Hα谱线精细结构。

Hα是氢原子巴耳末系中波长最长的谱线，其对应的能级跃迁过程为（ ）A．从∞跃迁到n＝2B．从n＝5跃迁到n＝2C．从n＝4跃迁到n＝2D．从n＝3跃迁到n＝23．（4分）如图甲所示，从M点到地面上的N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道，轨道Ⅰ为直线，轨道Ⅱ为M、N 两点间的最速降线，小物块从M点由静止分别沿轨道Ⅰ、Ⅱ滑到N点的速率v与时间t的关系图像如图乙所示。

由图可知（ ）A．小物块沿轨道Ⅰ做匀加速直线运动B．小物块沿轨道Ⅱ做匀加速曲线运动C．图乙中两图线与横轴围成的面积相等D．小物块沿两条轨道下滑的过程中，重力的平均功率相等4．（4分）如图所示，一长为l的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为ω的匀速圆周运动，重力加速度为g。

下列说法正确的是（ ）A．小球运动到最低点时，球对杆的作用力向上B．小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力指向O点C．若ω＝，小球通过最高点时，杆对球的作用力为零D．小球从最高点运动到最低点的过程中，重力的功率保持不变（多选）5．（4分）《天问》是屈原笔下的不朽诗篇，而“天问”行星探索系列代表着中国人对深空物理研究的不懈追求。

如下图所示，两球形行星A、B的密度之比为ρA：ρB＝1：2、半径之比为R A：R B＝1：2，A、B各有一个近地卫星C、D。

动能和动能定理检测试题一、选择题（本题共10个小题,每小题7分，共70分,每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如图所示，质量为m的物块，在恒力F的作用下,沿光滑水平面运动，物块通过A点和B点的速度分别是v A和v B，物块由A运动到B点的过程中，力F对物块做的功W为( ) A．W〉错误!mv错误!－错误!mv错误!B．W＝错误!mv错误!－错误!mv错误!C．W＝12mv错误!－错误!mv错误!D．由于F的方向未知，W无法求出解析：对物块由动能定理得：W＝错误!mv错误!－错误!mv错误!,故选项B正确．答案：B2．如图所示，质量为m的物块与转台之间能出现的最大静摩擦力为物块重力的k倍，物块与转轴OO′相距R，物块随转台由静止开始转动，当转速增加到一定值时，物块即将在转台上滑动，在物块由静止到滑动前的这一过程中，转台的摩擦力对物块做的功为( )A．0 B．2πkmgRC．2kmgR D。

错误!kmgR解析:在转速增加的过程中，转台对物块的摩擦力是不断变化的，当转速增加到一定值时，物块在转台上即将滑动，说明此时最大静摩擦力提供向心力，即kmg＝错误!①在这一过程中对物块用动能定理W＝错误!mv2②由①②知，转台的摩擦力对物块所做的功W＝错误!kmgR,D对．答案：D3．一个质量为0.5 kg的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F随物体位移x变化的图象如图所示,则物体位移x＝8 m时,物体的速度为（）A．2 m/s B．8 m/sC．4 2 m/s D．4 m/s解析：F－x图象面积表示功，横轴上方为正功,下方为负功，可求W＝8 J；由动能定理得，错误!mv2＝8，v＝4错误!m/s。

答案：C4。

如图所示,将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在错误!处相遇（不计空气阻力）．则（）A．两球同时落地B．相遇时两球速度大小相等C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等解析：在相遇处,b球速度v b＝错误!＝错误!，方向向下；此时v a＝0，之后a开始做自由落体运动，b球先落地,A错误，同时也看出B 错误．从开始运动到相遇的过程中，重力对a球做负功，对b 球做正功，大小相等，均为错误!mgh，根据动能定理判断,C正确．两球相遇后，v a〈v b，由P＝mgv知，P a<P b，D错误．答案:C5 .如图所示，固定斜面倾角为θ，整个斜面分为AB、BC两段，AB＝2BC.小物块P(可视为质点）与AB、BC两段斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2.已知P由静止开始从A点释放，恰好能滑动到C点而停下，那么θ、μ1、μ2间应满足的关系是（）A．tan θ＝错误!B．tan θ＝错误!C．tan θ＝2μ1－μ2D．tan θ＝2μ2－μ1解析：设斜面的长度为l，小物块从斜面顶端下滑到斜面底端的全过程由动能定理得:mgl sin θ－μ1mg错误!cos θ－μ2mg错误!cos θ＝0，解得tan θ＝错误!，故B正确．答案：B6。

电流 电阻 电功 电功率一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．如右图所示，三个电阻R 1，R 2，R 3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W 、10 W 、4 W ，此电路中允许消耗的最大功率为( ) A ．24 W B ．16 W C ．12 W D ．15 W解析：若按R 3消耗功率为4 W ，则R 1消耗功率为4×4 W＝16 W(P ∝I 2)，超过其允许的最大功率．再按R 1消耗的功率为其最大值，则R 2、R 3消耗的功率各为14P 1＝2.5 W ，均不超过最大值，故电路允许消耗的最大功率为15 W ．故正确答案为D. 答案：D2．在如右图所示电路中，AB 为粗细均匀、长为L 的电阻丝，以A 、B 上各点相对A 点的电压为纵坐标，各点离A 点的距离x 为横坐标，则U 随x 变化的图线应为( )解析：由U ＝IR x ＝E R ·R L x ＝E Lx ，其中E 、L 均为定值，故U 与x 成正比．A 项正确．答案：A3．我国北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道，当环中的电流是10 mA时(设电子的速度是3×107 m/s)，在整个环中运行的电子数目为(电子电量e ＝1.6×10－19C)( )A ．5×1011B ．5×1010C ．1×102D ．1×104解析：由电流强度的定义式：I ＝q t得：q ＝It ＝I l v＝8×10－8C所以在整个环中运行的电子数目为：n ＝qe＝5×1011个，故选项A 正确． 答案：A4．家用电器即使没有使用，只要插头插在电源上处于待机状态，就会消耗电能．根据下表提家用 电器1台台式电脑1台平板电 视机1台空调1台洗衣机待机功率 (瓦)4 1 4 2A.0.3度 B ．0.6度 C ．0.9度 D ．1.2度解析：1度＝103×3 600 J＝3.6×106J ，这些用电器一天耗电W ＝Pt ＝(4＋1＋4＋2)×24×3600 J ＝9.5×105J ＝0.3度．故A 正确，B 、C 、D 错误． 答案：A5．如图所示，均匀的长方体薄片合金电阻板abcd ，ab 边长L 1，ad 边长L 2，当端点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ接入电路时，R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ是( ) A ．L 1∶L 2 B ．L 2∶L 1C ．L 21∶L 22D ．L 22∶L 21解析：设电阻板厚d ，当端点Ⅰ、Ⅱ接入电路时，导体的长为L 2，横截面积为L 1d ，根据电阻定律R ⅠⅡ＝ρl S ＝ρL 2L 1d ；同理，R ⅢⅣ＝ρL 1L 2d；所以R ⅠⅡ∶R ⅢⅣ＝L 22∶L 21. 答案：D6．阻值较大的电阻R 1和R 2串联后，接入电压为U 的恒定电路中，如图所示．现用同一电压表依次测量R 1和R 2的电压，测量值分别为U 1与U 2，已知电压表内阻、R 1和R 2相差不大．则( ) A ．U 1＋U 2＝U B ．U 1＋R 2＞U C.U 1U 2＝R 1R 2 D.U 1U 2≠R 1R 2解析：电压表相当于电阻为R V 的大电阻，则有：R 并1＝R 1R VR 1＋R VU 1＝R 并1U R 并1＋R 2＝R 1R V U R 1R V ＋R 1R 2＋R 2R V同理R 并2＝R 2R VR 2＋R VU 2＝R 并2U R 并2＋R 1＝R 2R V U R 1R V ＋R 1R 2＋R 2R V所以U 1＋U 2＜U ，U 1U 2＝R 1R 2，故C 正确．答案： C7．两根材料相同的均匀导线A 和B ，其长度分别为L 和2L ，串联在电路中时沿长度方向电势的变化如图所示，则A 和B 导线的横截面积之比为( )A ．2∶3B ．1∶3C ．1∶2D ．3∶1解析：由图象可知两导线电压降分别为U A ＝6 V ，U B ＝4 V ；由于它们串联，则3 R B ＝2R A ；由电阻定律可知R A R B ＝L A S B L B S A ，得S A S B ＝13，选项B 正确．答案：B8．如图所示，用输出电压为1.4 V ，输出电流为100 mA 的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电．下列说法正确的是( ) A ．电能转化为化学能的功率为0.12 W B ．充电器输出的电功率为0.14 WC ．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD ．充电器把0.14 W 的功率储蓄在电池内解析：充电器对电池的充电功率为P 总＝UI ＝0.14 W ，电池充电时的热功率为P 热＝I 2r ＝0.02 W ，所以转化为化学能的功率为P 化＝P 总－P 热＝0.12 W ，因此充电器把0.12 W 的功率储蓄在电池内，故A 、B 、C 正确，D 错误． 答案：ABC9．一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，当二者通过相同的电流且均正常工作时，在相同的时间内( )①电炉放出的热量与电动机放出的热量相等 ②电炉两端电压小于电动机两端电压 ③电炉两端电压等于电动机两端电压 ④电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率 A ．①②④ B ．①③ C ．②④ D ．③④解析：由P 热＝I 2R 知①正确．因电动机消耗的功率有热功率和机械功率两部分，④正确．对电炉UI ＝I 2R ，而电动机U ′I ＝I 2R ＋P 机，所以U ′>U ，②正确． 答案：A10．通常一次闪电过程历时约0.2～0.3 s ，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80 μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V ，云地间距离约为1 km ；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ，闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是( )A ．闪电电流的瞬时值可达到1×106AB ．整个闪电过程的平均功率约为1×1014WC ．闪电前云地间的电场强度约为1×106V/mD ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J 解析：由电流的定义式I ＝Q t 知I ＝660×10－6＝1×105A ，A 错；整个过程的平均功率P ＝W t ＝qU t＝6×1.0×1090.2 W ＝3×1010 W(t 代0.2或0.3)，B 错误；由E ＝U d ＝1.0×1091×103 V/m ＝1×106V/m ，C 正确；整个闪电过程向外释放的能量为电场力做的功W ＝qU＝6×109J ，D 错． 答案： C二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随距地面高度的增加而增大，可以把离地面50 km 以下的大气看做是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50 km 以上的大气则可看做是带电粒子密度非常高的良导体，地球本身带负电，其周围空间存在电场．离地面l ＝50 km 处与地面之间的电势差约为U ＝3.0×105V ．由于电场的作用，地球处于放电状态．但大气中频繁发生雷暴又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变，统计表明，雷暴每秒带给地球的平均电荷量约为q ＝1 800 C ．试估算大气电阻率ρ和地球漏电功率P .(已知地球半径r ＝6 400 km ，结果保留一位有效数字)解析：本题中把50 km 厚的漏电均匀绝缘体视为一个导体，其长度为50 km ，横截面积为地球的表面积，所加电压为U ＝3.0×105V 则由题意得：I ＝q t＝1 800 AR 电＝U I ＝3×1051 800Ω＝16×103Ω又由电阻定律：R 电＝ρl S ＝ρl4πr 2得：ρ＝4πr 2R 电l＝4×3.14× 6.4×1062×16×10350×103Ω·m≈2×1012Ω·m地球漏电功率为：P ＝UI ＝3×105×1 800 W≈5×108 W答案：2×1012Ω·m 5×108W12．(15分)为保护自然环境，开发绿色能源，实现旅游与环境的协调发展．某植物园的建筑屋顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统的输出功率为1.0×105W 、输出电压为220 V ．求：(1)按平均每天太阳照射6小时计，该发电系统一年(365天计)能输出多少电能？(2)该太阳能发电系统除了向10台 1 000 W 的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏额定功率为100 W ，额定电压为220 V 的照明灯正常工作？(3)由于发电系统故障，输出电压降为110 V ，此时每盏额定功率为100 W 、额定电压为220 V 的照明灯消耗的功率是其正常工作时的多少倍？解析：(1)P ＝1.0×105W ＝100 kW t ＝365×6 hW ＝Pt ＝2.19×105 kW·h(或E ＝7.884×1011J)(2)因为P ＝10×1 kW＋n ×0.1 kW，所以n ＝900(盏) (3)设P 1和U 1分别为照明灯正常工作时的功率和电压，P 2和U 2分别为供电系统发生故障后照明灯的实际功率和电压，由功率公式P ＝U 2R 得P 1P 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫U 1U 22，所以P 2＝P 1⎝ ⎛⎭⎪⎫U 1U 22＝P 14，即为正常工作时的14.答案：(1)2.19×105kW·h(或7.884×1011J) (2)900盏 (3)14。

2024届广东省江门市高三下学期第一次模拟物理试题（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。

当小车拖动物体行驶的位移为时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。

物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为。

物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。

小车的额定功率P 0为（）A．B．C．D．第(2)题如图1所示，光滑水平桌面上有竖直向下、宽度为的匀强磁场，正方形闭合导线框的边长为，放在桌面上，边与磁场边界平行，。

让导线框在沿方向的恒力作用下穿过匀强磁场，导线框的图像如图2所示。

以下判断正确的是（　　）A．时间内，导线框受到的安培力逐渐增大B．时间内，对导线框做的功等于其动能的增加量C．时间内，图中阴影部分的面积表示磁场的宽度D．时间内，导线框产生的焦耳热大于第(3)题光滑轻杆固定在竖直面内，轻杆与水平面的夹角α=60°，轻杆上套有一轻质小圆环。

在一根轻质弹性绳AB的中点处做一记号O，把A端与小圆环连接，B端挂上一质量为m的小物块，在O点处系上一根刚性细线，细线另一端固定在竖直墙上，系统稳定后，细线恰好水平，OB段长为a，如图所示。

弹性绳的弹力遵从胡克定律，其形变在弹性限度内，重力加速度为g，则（ ）A．AO段长为a B．AO段长为2aC．AO段的弹力等于OB段的弹力D．AO段的弹力比OB段的弹力大mg第(4)题如图甲所示，水平放置的气缸被两个活塞分为A、B、C三部分，C为真空，A、B中有理想气体，A中气体压强p0=1.0×105Pa，气缸截面积S A=2S B=20cm2，两个活塞总质量为m，活塞到两气缸底部的距离均为d=3cm，活塞之间用轻杆连接。

现将气缸顺时针缓慢转过90°，如图乙所示（活塞未到气缸连接处），取重力加速度g=10m/s2，若活塞移动的距离为1cm，气体温度保持不变，则活塞质量m为（ ）A．7.5kg B．15kg C．25kg D．30kg第(5)题赵凯华教授说过“加速度是人类认识史上最难建立的概念之一，也是每个初学物理的人最不易真正掌握的概念…”．所以对加速度的认识应该引起大家的重视．下列说法中正确的是（ ）A．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度一定大B．速度变化得越快，加速度就变化的越快C．物体加速度变大，则速度也一定是在变大D．加速度的方向与速度变化量的方向相同第(6)题我运动　我健康　我快乐．习近平总书记在党的十九大报告中指出，广泛开展全民健身活动，加快推进体育强国建设．济南市某中学于2018年4月27日至28日举行了为期两天的春季运动会．运动会的主题是“我运动，我健康，我快乐”．比赛过程中，整个赛场秩序井然，过程流畅，赛事高潮迭起，全体运动员顽强拼搏，积极进取，赛出了风格，赛出了水平，创造出许多优异的成绩．下列描述的物理量是矢量的是（）A．某同学百米赛跑的成绩是13 sB．运动员到达百米赛跑终点时的速度为13 m/sC．运动员在400 m跑比赛中跑动的距离D．小明参加的铅球比赛是5公斤级别第(7)题一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V—T图像如图所示，下列说法中正确的是（ ）A．a、b和c三个状态，气体分子的平均动能相等B．过程ab中气体既不吸热也不放热C．过程bc中气体向外界放出热量D．c和a两个状态，容器单位面积单位时间内受到气体分子撞击次数相同第(8)题以坐标原点O为界的两种介质中有两个波源S1和S2，坐标分别为（-8m，0）、（4m，0），在x轴上产生两列简谐横波相向传播。

功能关系和能量守恒检测试题一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1．两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是( )A ．质量小的物体滑行的距离较长B ．质量大的物体滑行的距离较长C ．在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多D ．在整个滑动过程中，两物体的机械能都守恒解析：由动能定理，W f ＝0－E k0，即克服阻力做的功等于物体的初动能，与物体的质量无关，C 不正确；物体动能减少，机械能减少，D 不正确；－μmgx ＝0－E k0，x ＝E k0μmg，质量大的物体滑行距离小，B 不正确、A 正确．答案：A2．如图所示，长为l 的轻质细绳悬挂一个质量为m 的小球，其下方有一个倾角为θ的光滑斜面体，放在光滑水平面上．开始时小球刚好与斜面接触，现在用水平力F 缓慢向左推动斜面体，直至细绳与斜面平行为止，对该过程中有关量的描述，正确的是( )A ．小球受到的各个力均不做功B ．重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功C ．小球在该过程中机械能守恒D ．推力F 做的总功是mgl (1－cos θ)解析：根据力做功的条件可知重力对小球做负功，斜面弹力对小球做正功，A 错误、B 正确；小球在该过程中机械能增加，C 错误；推力F 做的总功应等于小球重力势能的增量mgl (1－sin θ)，D 错误．答案：B3．质量为m 1，m 2的两个物体，静止在光滑的水平面上，质量为m 的人站在m 1上用恒力F 拉绳子，经过一段时间后，两物体速度的大小分别为v 1、v 2，位移分别为x 1、x 2，如图，则这段时间内人做功为( )A ．Fx 2B ．F (x 1＋x 2)C.12m 2v 22D.12m 2v 22＋12m 1v 21 解析：人做功转化为两个物体的动能以及人的动能．故人做功为F (x 1＋x 2)＝12m 2v 22＋12(m 1＋m )v 21，选项B 正确．答案：B4．如图所示，一个小球在竖直环内至少能做(n ＋1)次完整的圆周运动，当它第(n－1)次经过环的最低点时的速度大小为7 m/s，第n次经过环的最低点时速度大小为5 m/s，则小球第(n＋1)次经过环的最低点时的速度v的大小一定满足( )A．等于3 m/s B．小于1 m/sC．等于1 m/s2D．大于1 m/s解析：从第(n－1)次经过环的最低点到第n次经过环的最低点的过程中，损失的机械能ΔE＝12mv21－12mv22＝12(72－52)m＝12m.假如从第n次经过环的最低点到第(n＋1)次经过环的最低点的过程中，损失的机械能与上个过程相同，则ΔE＝12mv22－12mv23，代入数据求得，v3＝1 m/s.但事实是后一个过程由于速度减小，摩擦力减小，摩擦力做功减小，由功能关系知，损失的机械能比前一个过程少，故小球第(n＋1)次经过环的最低点时的速度v应大于1 m/s.故D正确．答案：D5．如图所示，轻质弹簧的一端固定在竖直板P上，另一端与质量为m1的物体A相连，物体A静止于光滑桌面上，A右边接一细线绕过光滑的定滑轮悬一质量为m2的物体B，设定滑轮的质量不计，开始时用手托住物体B，让细线恰好拉直，然后由静止释放B，直到B获得最大速度，下列有关此过程的分析，其中正确的是( )A．物体B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量B．物体B重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量C．物体B动能的增加量等于细线拉力对物体B做的功与物体B重力做功之和D．物体B的机械能一直增加解析：物体A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，物体B的机械能减少量等于弹簧弹性势能的增加量与物体A动能的增加量之和，则选项A、B错误；单独对物体B，在达到最大速度前，细线拉力做负功，机械能减少，物体B减少的机械能等于拉力做的功，则选项C正确、D错误．答案：C6．如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且ON＝2MO，M、N两点高度相同．小球自M点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、E k分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小．在下图所示的图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是( )解析：小球在OM 上做初速度为零的匀加速运动，v ＝a M t ，在ON 上做匀减速运动，到达N 时速度为零，v ′＝v 0－a N t .又由图象可知s OM ＝12s ON ，故A 正确；在OM 段，s ＝12a M t 2，在ON 段，s ′＝v 0t －12a N t 2，故B 错误；小球在OM 、ON 段上均做匀变速直线运动，加速度恒定，且a M ＝2a N ，故C 错误；因小球在OM 段上E k ＝12mv 2＝12ma 2M t 2，故D 错误． 答案：A7．如图所示，倾角为30°的斜面体置于水平地面上．一根不可伸长的轻绳两端分别系着小球A 和物块B ，跨过固定于斜面体顶端的小滑轮O ，A 的质量为m ，B 的质量为4 m ．开始时，用手托住A ，使OA 段绳恰处于水平伸直状态(绳中无拉力)，OB 绳平行于斜面，此时B 静止不动．将A 由静止释放，在其下摆过程中，斜面体始终保持静止，下列判断中错误的是( )A ．物块B 受到的摩擦力先减小后增大B ．地面对斜面体的摩擦力方向一直向右C ．小球A 的机械能守恒D ．小球A 的机械能不守恒，A 、B 系统的机械能守恒解析：因斜面体和B 均不动，小球A 下摆过程中只有重力做功，因此机械能守恒，C 正确、D 错误；开始A 球在与O 等高处时，绳的拉力为零，B 受到沿斜面向上的摩擦力，小球A 摆至最低点时，由F T －mg ＝m v 2l OA 和mgl OA ＝12mv 2得F T ＝3mg ，对B 物体沿斜面列方程：4mg sin θ＝F f ＋F T ，当F T 由0增加到3mg 的过程中，F f 先变小后反向增大，故A 正确．以斜面体和B 为一整体，因OA 绳的拉力水平方向的分力始终水平向左，故地面对斜面的摩擦力的方向一直向右，故B 正确．答案：D8．一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间t 0滑至斜面底端．已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定，若用F 、v 、x 和E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能，则下列图象中可能正确的是( )解析：物体在沿斜面向下滑动的过程中，受到重力、支持力、摩擦力的作用，其合力为恒力，A 错；而物体在此合力作用下做匀加速运动，v ＝at ，x ＝12at 2，所以B 、C 错；物体受摩擦力作用，总的机械能将减小，D 正确．答案：D9．如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中( )A ．物块的机械能逐渐增加B ．软绳重力势能共减少了12mgl C ．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D ．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和解析：物块由静止释放后，物块受到竖直向上的拉力作用，拉力对物块做负功，物块机械能逐渐减少，选项A 错误；粗细均匀、质量分布均匀的软绳其重心在软绳的中心，初状态，软绳重心在距斜面最高点l /4处，末状态，软绳重心在距斜面最高点l /2处，以斜面最高点为零势能点，在此过程中，软绳的重力势能共减少了mg (－l /4)－mg (－l /2)＝mgl /4，选项B 错；物块重力势能的减少与软绳的重力势能的减少之和等于二者增加的动能和软绳克服摩擦力所做功的和，选项C 错误；由功能关系可知，软绳的重力势能的减少小于软绳动能的增加与软绳克服摩擦力所做的功，所以选项D 正确．答案：D10．如图所示，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q (可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M 点，且在通过弹簧中心的直线ab 上．现把与Q 大小相同，带电性也相同的小球P ，从直线ab 上的N 点由静止释放，在小球P 与弹簧接触到速度变为零的过程中( )A ．小球P 的速度一直减小B ．小球P 和弹簧的机械能守恒，且P 速度最大时所受弹力与库仑力的合力最大C ．小球P 的动能、重力势能、电势能与弹簧的弹性势能的总和不变D ．系统的机械能守恒解析：小球P 与弹簧接触时，沿平行斜面方向受到小球Q 对P 的静电力、重力的分力、弹簧的弹力，开始时合力的方向沿斜面向下，速度先增加，后来随着弹簧压缩量变大，合力的方向沿斜面向上，速度逐渐减小，A 项错；小球P 和弹簧组成的系统受到小球Q 的静电力，且静电力做正功，所以系统机械能不守恒，B 、D 项错误；把弹簧、小球P 、Q 看成一个系统，除重力外无外力对该系统做功，故系统的总能量守恒，C 正确．答案：C二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11．(15分)如图所示，B 是质量为2m 、半径为R 的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上．A 是质量为m 的细长直杆，光滑套管D 被固定在竖直方向，A 可以自由上下运动，物块C 的质量为m ，紧靠半球形碗放置．初始时，A 杆被握住，使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图)．然后从静止开始释放A ，A 、B 、C 便开始运动．求：(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆竖直方向的速度和B 、C 水平方向的速度；(2)运动的过程中，长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度．解析：(1)长直杆的下端运动到碗的最低点时，长直杆在竖直方向的速度为0，由机械能守恒定律得：mgR ＝12×3mv 2 所以v B ＝v C ＝ 2Rg 3.(2)长直杆的下端上升到所能达到的最高点时，长直杆在竖直方向的速度为0，碗的水平速度亦为零．由机械能守恒定律得：12×2mv 2B ＝mgh ，解得h ＝2R 3. 答案：(1)0 v B ＝v C ＝ 2Rg 3 (2)2R 312．(15分)当今流行一种“蹦极”运动，如图所示，距河面45 m 高的桥上A 点系弹性绳，另一端系住重50 kg 男孩的脚，弹性绳原长AB 为15 m ，设男孩从桥面自由下坠直至紧靠水面的C 点，末速度为0.假定整个过程中，弹性绳遵循胡克定律，绳的质量、空气阻力忽略不计，男孩视为质点．弹性势能可用公式：E s ＝kx 22(k 为弹性绳的劲度系数，x 为弹性绳的形变长度)计算．(g ＝10 m/s 2)则：(1)男孩在最低点时，绳具有的弹性势能为多大？绳的劲度系数又为多大？(2)在整个运动过程中，男孩的最大速度为多少？解析：男孩从桥面自由下落到紧靠水面的C 点的过程中，重力势能的减少量对应弹性势能的增加量，男孩速度最大时，应位于加速度为零的位置．(1)由功能转化关系可知，mgh ＝E pE p ＝50×10×45 J＝2.25×104 J又E p ＝12kx 2，x ＝45 m －15 m ＝30 m 所以k ＝2E s x 2＝2×2.25×104302N/m ＝50 N/m.(2)男孩加速度为零时，mg ＝kx ′，得x ′＝10 m由能量的转化和守恒定律得：mg (h AB ＋x ′)＝12kx ′2＋12mv 2m所以v m ＝20 m/s.答案：(1)2.25×104 J 50 N/m(2)20 m/s。