2022 年高考物理二轮复习全真模拟练习——能量守恒定律 一、单选题 1．（2021·浙江·高考真题）一辆汽车在水平高速公路上以 80km/h 的速度匀速行驶，其 1s 内能量分配情况 如图所示则汽车（　　） A．发动机的输出功率为 70kW B．每 1s 消耗的燃料最终转化成的内能是 5.7×104J C．每 1s 消耗的燃料最终转化成的内能是 6.9×104J D．每 1s 消耗的燃料最终转化成的内能是 7.0×104J 2．（2021·广西·南宁三中二模）在倾角为 θ 的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块 A、B，它们 的质量分别为 m1、m2，弹簧劲度系数为 k，C 为一固定挡板，系统处于静止状态．现用一平行于斜面向上 的恒力 F 拉物块 A 使之向上运动，当物块 B 刚要离开挡板 C 时，物块 A 运动的距离为 d，速度为 v． 则此 时 A．B 的质量满足 m2gsin θ＝kd F  kd B．A 的加速度为 m1 C．拉力做功的瞬时功率为 Fvsin θ 1 D．此过程中，弹簧弹性势能的增加量为 Fd－m1gdsinθ－ 2 m1v2 3．（2016·江西·一模）如图所示，一小球用轻质线悬挂在木板的支架上，木板沿倾角为 θ 的斜面下滑时， 细线呈竖直状态，则在木板下滑的过程中，下列说法中正确的是（ ） A．小球的机械能守恒 B．木板、小球组成的系统机械能守恒 C．木板与斜面间的动摩擦因数为 tanθ D．木板减少的机械能转化为内能 4．（2012·浙江绍兴·一模）某国产纯电动汽车功率为 40kw，该车电池可用 220V 民用电充电，在某次动 力测试实验中，测试员让车用电池在完全耗尽了电能后开始给电池充电，在充满电后能以最大速度 90km/h 持续行驶 270km，则该次充电所需要消耗的电能可能为 A．40KW·h B．80KW·h C．120KW·h D．140KW·h 5．（2017·福建南平·一模）如图所示，轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于粗糙水平面上质量为 m 的小球接触但不连接．开始时小球位于 O 点，弹簧水平且无形变．O 点的左侧有一竖直放置的光滑半圆 弧轨道，圆弧的半径为 R ，B 为轨道最高点，小球与水平面间的动摩擦因数为 μ．现用外力推动小球，将 弹簧压缩至 A 点，OA 间距离为 x0，将球由静止释放，小球恰能沿轨道运动到最高点 B．已知弹簧始终在 弹性限度内，重力加速度为 g．下列说法中正确的是 A．小球在从 A 到 O 运动的过程中速度不断增大 B．小球运动过程中的最大速度为 vm  5 gR C．小球与弹簧作用的过程中，弹簧的最大弹性势能 Ep= 2.5mgR   mgx0 D．小球通过圆弧轨道最低点时，对轨道的压力为 5mg 6．（2016·浙江丽水·一模）浙江最大抽水蓄能电站 2016 年将在缙云开建，其工作原理是：在用电低谷 时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发 电．如图所示，若该电站蓄水池（上水库）有效总库容量（可用于发电）为 7．86×106m3 ， 发电过程 中上下水库平均水位差 637m，年抽水用电为 2．4×108 kW·h，年发 电 量 为 1．8×108 kW·h （ 水 的 密 度 为 ρ=1．0×103kg/m3 ， 重力加速度为 g=10m/s2 ， 以下水库水面为零势能面）．则下列说 法正确的是（） A．抽水蓄能电站的总效率约为 65% B．发电时流入下水库的水流速度可达到 112m/s C．蓄水池中能用于发电的水的重力势能约为 Ep=5．0×1013 J D．该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以 105 kW 计算）约 10h 7．（2017·山西盐湖·三模）过量的电磁辐射对人体是有害的，按照规定，工作场所受到的电磁辐射强度 （单位时间垂直单位面积的电磁辐射能量）不得超过某一临界值 W0。已知某一种手机的电磁辐射功率为 P，若手机的电磁辐射在各个方向上是均匀的，则符合规定的安全区域到手机的距离至少为（　　） P A． 4 W0 W0 B． 4 P P C．  W0 W0 D．  P 8．（2018·山西运城·一模）2017 年 6 月 19 号，长征三号乙遥二十八火箭发射中星 9A 卫星过程中出现变 故，由于运载火箭的异常，致使卫星没有按照原计划进入预定轨道。经过航天测控人员的配合和努力， 通过多次轨道调整，卫星成功变轨进入同步卫星轨道。卫星变轨原理图如图所示，卫星从椭圆轨道Ⅰ远 地点 Q 改变速度进入地球同步轨道Ⅱ，P 点为椭圆轨道近地点。下列说法正确的是（　　） A．卫星在椭圆轨道Ⅰ运行时，在 P 点的速度等于在 Q 点的速度 B．卫星在椭圆轨道Ⅰ的 Q 点速度小于在同步轨道Ⅱ的 Q 点的速度 C．卫星在椭圆轨道Ⅰ的 Q 点加速度大于在同步轨道Ⅱ的 Q 点的加速度 D．卫星耗尽燃料后，在微小阻力的作用下，机械能减小，轨道半径变小，动能变小 9．（2017·福建晋江·一模）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 的速度是先增大后减小 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减小 D．小球 P 合力的冲量为零 10．（2019·江苏南京·一模）如图所示，质量为 M 的长木板静止在光滑水平面上，上表面 OA 段光滑、AB 段粗糙，且 AB 段长为 l，左端 O 处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承 受的最大拉力为 F.质量为 m 的小滑块以速度 v 从 A 点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰 好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落.则 A．细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为 2F M 1 2 B．细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能大于 mv 2 1 2 C．弹簧恢复原长时滑块的动能为 mv 2 v2 D．滑块与木板 AB 间的动摩擦因数为 2 gl 11．（2019·北京·清华大学附属中学昌平学校三模）根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流 的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度．将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度转动，稳定 时水面呈凹状，如图所示．这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转 轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比．水面上的一个小水滴在该力作用下也具 有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的势能．根 据以上信息，下列说法正确的是（ ） A．该“力”对水面上小水滴做功与路径有关 B．小水滴沿水面向上移动时该“势能”增加 C．水面上的小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直 D．小水滴沿水面向上移动时重力势能的增加量大于该“势能”的减少量 二、实验题 12．（2016·湖北·一模）为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数 μ（设 μ 为定值），某同学经查阅资料知：一劲度系数为 k 的轻弹簧由伸长量为 L 至恢复到原长过程中，弹力所做 1 2 的功为 2 kL ．于是他设计了下述实验： 第一步，如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在位置 B，使滑块紧靠弹簧将 其压缩至位置 A，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达位置 C 时停止． 第二步，将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态． 请回答下列问题： （1）你认为，该同学需用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）： ____________________________________和____________________________________． （2）用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数 μ 的计算式：μ=____________． 13．（2015·上海黄浦·一模）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，某同学设计了如图所示的实验装置： 质量为 m1 的木块 A 放在足够长的水平桌面上，细绳一端固定在 A 上，另一端绕过定滑轮悬挂质量为 m2 的钩码 B．开始时细绳伸直，B 离地面高度为 h，由静止释放后，二者一起移动，B 落地后（不反弹）A 在水平桌面上继续运动一段距离，最后静止在 P 点．改变 B 离地面的初始高度 h，测出每次 A 在桌面上移 动的距离 s 和相应的 h，记录的数据如右表． 实验次 数 1 2 3 4 20. 30. 40. 50. 0 0 0 0 39. 59. 78. 97. 116. 8 2 5 4 2 19. 29. 38. 47. 8 2 5 4 h/cm 5 60.0 s/cm (s-h)/cm 56.2 （1）请在图的坐标系中描出上述数据对 应的点，并绘出相应的图线___________； （2）若 B 从离地高度为 44cm 处由静止释放，则此次 A 在水平桌面上移动的距离为______cm； （3）设该图线的斜率为 k，则木块与桌面间的动摩擦因数的表达式为_____________． （4）若实验中，每次测量 h 时，测量的都是 B 物体上端到地面的距离，这样按照上述方法计算出的动摩 擦因数与真实值相比是________（选填“偏大”、“偏小”或“相同”） 三、解答题 � 14．（2020·四川·三模）如图所示，在竖直平面内倾角   37 的粗糙斜面 AB、粗糙水平地面 BC、光滑半 圆轨道 CD 平滑对接，CD 为半圆轨道的竖直直径。BC 长为 l ，斜面最高点 A 与地面高度差 h  1.5l ，轨道 CD 的半径 R 1 l  4 。质量为 m 的小滑块 P 从 A 点静止释放，P 与 AB、BC 轨道间的滑动摩擦因数为 8。 在 C 点静止放置一个质量也为 m 的小球 Q，P 如果能与 Q 发生碰撞，二者没有机械能损失。已知重力加 � 速度为 g ， sin 37  0.6 。求 (1)通过计算判断，滑块 P 能否与小球 Q 发生碰撞； (2)如果 P 能够与 Q 碰撞，求碰后 Q 运动到 D 点时对轨道的压力大小； (3)如果小球 Q 的质量变为 km ( k 为正数)，小球 Q 通