2022届高中物理功和能常考点.pdf

1 (每日一练每日一练)2022)2022 届高中物理功和能常考点届高中物理功和能常考点 单选题 1、据报道，山东将持续加大高铁建设力度，规划到 2022 年，全省高铁建成和在建里程达到 3900 千米，不仅让老百姓的出行更加方便，也将推动各地经济文化技术交流。现有一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）A动车启动过程所受合外力不变 B动车位移为s222 C平均速度为2 D动车先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动 答案：B 解析：A动车的功率恒定，根据 PFv 可知v增大，动车的牵引力减小，受到的合力 F合Ff 2 将减小，A 错误；B在整个运动过程中，根据动能定理可得 =122 0 解得 =2 22 B 正确；CD根据牛顿第二定律可知 Ffma 由于牵引力F减小，则动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的变加速运动，其平均速度 2，CD 错误。故选 B。2、一质量为 1500kg 的汽车，在平直路面上从静止开始在 1500N 的合外力作用下以恒定加速度启动，当速度达到 20m/s 时功率达到额定功率，接着以额定功率继续加速，最后以 30m/s 的最大速度匀速运动，整个运动过程中汽车所受阻力恒定，下列说法正确的是（）A汽车的额定功率为 80kW B汽车的额定功率为 90kW C汽车受到的阻力大小为 2000N D汽车受到的阻力大小为 4000N 答案：B 解析：当汽车的速度 120m/s 3 汽车的功率达到额定功率，汽车的最大速度 230m/s 汽车做匀速直线运动时处于平衡状态，设汽车的额定功率为P，设此时汽车的牵引力为F，则 =2 由平衡条件得 =2 汽车做匀加速直线运动时，汽车的牵引力=1 汽车做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得 即 12=1500N 解得 90000W90kW 3000N 故选 B。3、2022 年北京冬奥会自由式滑雪空中技巧项目在张家口云顶滑雪公园华行。奥运冠军徐梦桃（无滑雪杖）从助滑坡滑下，从圆弧形跳台起跳，在空中完成空翻、旋转等动作后在着落坡着陆，最后以旋转刹车方式急停在停止区，关于运动员在圆孤形跳台上的运动，下列说法正确的是（）4 A在此阶段运动员受重力、支持力和向心力 B在圆弧形跳台最低点时运动员处于失重状态 C在此阶段运动员的滑行速率保持不变 D在圆弧形跳台最低点时运动员处于超重状态 答案：D 解析：A运动员在圆弧形跳台上的运动过程中，受到重力、支持力和雪地的摩擦阻力作用，没有受到向心力作用，向心力是按效果命名的，不是物体实际所受的力，选项 A 错误；BD在圆弧形跳台最低点时，因为进入圆周运动状态，需要向心力，方向向上，所以合力向上，处于超重状态，选项 B 错误，D 正确；C随着运动员在圆弧型跳台上高度的升高，受向下的重力和雪地的摩擦阻力作用，速率逐渐减小，选项 C 错误。故选 D。4、随着航天技术的发展，人类已经有能力到太空去探索未知天体。假设某宇宙飞船绕一行星在其表面附近做匀速圆周运动，已知运行周期为T，航天员在离该行星表面附近h处自由释放一小球，测得其落到行星表如图甲所示，置于水平地面上质量为m的物体，在竖直拉力F作用下，由静止开始向上运动，其动能Ek与距地面高度h的关系图象如图乙所示，已知重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（）5 A在 0h0过程中，F大小始终为mg B在 0h0和h02h0过程中，F做功之比为 21 C在 02h0过程中，物体的机械能不断增加 D在 2h03.5h0过程中，物体的机械能不断减少 答案：C 解析：A在0 0过程中，k图象为一段直线，由动能定理得()0=0 0 故 =2 故 A 错误；B由 A 可知，在0 0过程中，F做功为20，在0 20过程中，由动能定理可知 F 0=1.50 0 解得 F=1.50 因此在0 0和0 20过程中，F做功之比为4:3，故 B 错误；C在0 20过程中，F一直做正功，故物体的机械能不断增加，故 C 正确；D在20 3.50过程中，由动能定理得 6 F 1.50=0 1.50 则 0 故F做功为 0，物体的机械能保持不变，故 D 错误。故选 C。5、据报道，山东将持续加大高铁建设力度，规划到 2022 年，全省高铁建成和在建里程达到 3900 千米，不仅让老百姓的出行更加方便，也将推动各地经济文化技术交流。现有一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vm，设动车行驶过程所受到的阻力f保持不变。动车在时间t内（）A动车启动过程所受合外力不变 B动车位移为s222 C平均速度为2 D动车先做匀加速运动后做加速度减小的加速运动 答案：B 解析：A动车的功率恒定，根据 PFv 可知v增大，动车的牵引力减小，受到的合力 F合Ff 7 将减小，A 错误；B在整个运动过程中，根据动能定理可得 =122 0 解得 =2 22 B 正确；CD根据牛顿第二定律可知 Ffma 由于牵引力F减小，则动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的变加速运动，其平均速度 2，CD 错误。故选 B。6、如图所示，轻杆一端与一质量为m的小球相连，另一端连在光滑固定轴上，轻杆可在竖直平面内自由转动。现使小球在竖直平面内做完整的圆周运动，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A小球在运动过程中的任何位置对轻杆的作用力都不可能为 0 B当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力大小不可能等于mg C小球运动到最低点时，对轻杆的拉力可能等于 4mg D小球运动到最低点时，对轻杆的拉力一定不小于 6mg 8 答案：B 解析：A小球在轻杆的作用下做圆周运动，在最高点时，若只有重力提供向心力，则小球对轻杆的作用力为 0，故 A错误；B假设当轻杆运动到水平位置时，轻杆对小球的拉力等于重力，则有 2 此时小球的动能为 122=12 由机械能守恒定律可知，小球不可能运动到最高点，不能完成完整的圆周运动，假设不成立，B 正确；CD若小球恰能完成完整的圆周运动，则在最高点时，小球的速度为 0，在最低点时，由机械能守恒得小球的动能为=2 由 =2=4 得 =5 由牛顿第三定律，可知小球对轻杆的作用力最小为 5mg，故 CD 错误。故选 B。7、热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把耗散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（）A能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了 9 B能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了 C能量耗散表明，能量守恒定律具有一不定期的局限性 D能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性 答案：B 解析：AC能量虽然有耗散但总的能量是守恒的在转化的过程中总量不会减少，故 AC 错误；B能量耗散表明在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但是在可利用的品质上降低了，故 B 正确；D根据热力学定律可知，宏观自然过程自发进行是有其方向性，能量耗散就是从能量转化的角度反映了这种方向性，故 D 错误；故选 C。多选题 8、质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（）A若1=2，则m1小于m2 B若1=2，则力F1对物体A所做的功较多 C若1=2，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为 45 10 D若1=2，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的 2 倍 答案：ACD 解析：由图可知，物体A撤去拉力之前的加速度为 1=2.51.5m s2=53m s2 物体B撤去拉力之前的加速度为 2=23m s2 己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行，则撤去拉力后物体A、B的加速度相等为 =1m s2 撤去拉力后，根据牛顿第二定律可得 11=1，22=2 可得 1=2=1 物体A撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有 1 11=11 解得 1=831 物体B撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有 2 22=12 解得 11 2=532 A当 1=2 即 831=532 则 1 2 故 A 正确；B若两物体的质量相等，设物体质量为，则拉力1对物块A做的功为=1=83 12m=(5)J 则拉力2对物块B做的功为=2=53 12m=(5)J 则拉力1对物块A做的功等于拉力2对物块B做的功，故 B 错误；C若两物体的质量相等，设物体质量为，则拉力1对物块A的冲量为 1=1=83 32=(4)N s 拉力2对物块B的冲量为 1=2=53 3=(5)N s 则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为 12=45=45 12 故 C 正确；D若两物体的质量相等，设物体质量为，则拉力1对物块A的最大瞬时功率为 1=1m=83 52=(203)W 拉力2对物块B的最大瞬时功率为 2=2m=53 2=(103)W 则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的 2 倍，故 D 正确。故选 ACD。9、如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为M，固定在小车上的杆用长为l的轻绳与质量为m的小球相连，将小球拉至右端水平后放手，则（）A系统的动量守恒 B水平方向任意时刻m与M的动量等大反向 Cm能向左摆到原高度 DM一直向右运动 答案：BC 解析：A小球在向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即整体所受的合力不为零，总动量不守恒，A 错误；B小球和小车组成的系统在水平方向不受外力作用，所以水平方向系统动量守恒，初始时系统动量为 0，所以水平方向任意时刻m与M的动量等大反向，B 正确；C由 B 选项分析可知，当m在最高点时，小球的速度为 0，动量为 0，则小车的动量也为 0，小车的速度为 0，13 由于系统机械能守恒，故m能向左摆到原高度，C 正确；D当m向左摆动时，M向右运动，当m到达最左端然后向右摆时，M向左运动，由此可知，M先向右运动，后向左运动，如此做往复运动，D 错误；故选 BC。10、如图所示，小球质量为，悬线长为，小球在位置A时悬线水平，放手后，小球运动到位置，悬线竖直。设在小球运动过程中空气阻力的大小不变，重力加速度为，关于该过程，下列说法正确的是（）A重力做的功为B悬线拉力做的功不为 0 C空气阻力做的功为D空气阻力做的功为2 答案：AD 解析：AB如图所示，因为拉力T在运动过程中始终与运动方向垂直，故不做功，即 T=0 重力在整个运动过程中始终不变，小球在重力方向上的位移为A、B两点高度差L，所以=故 A 正确，B 错误；CD空气阻力所做的总功等于每个小弧段上f所做功的代数和，即 14 f=(1+2+)=2 故 C 错误，D 正确。故选 AD。填空题 11、判断下列说法的正误。（1）公式WFlcos 中的l是物体运动的路程。()（2）物体只要受力且运动，该力就一定做功。()（3）功有正负之分，所以功是矢量。()（4）若力不对物体做功，则力一定不会改变物体的运动状态。()答案：错误 错误 错误 错误 解析：略 12、为了解决能源问题，我国在能源开发方面取得了巨大的成就，下列关于能源的说法中正确的是_。通过太阳能电池可以直接将太阳能转化为电能。风能很不稳定，风力发电的功率很小，风力无法实现并网发电。一些质量较大的原子核在裂变成较轻的原子核时会释放出能量，核电站就是利用可控裂变来发电的。核能是通过核反应释放的能量。因为核能的获得不燃烧煤炭、焦炭等燃料，不会排放二氧化碳，所以被人们认为是一种最清洁、无污染的能源。质量较小的原子核聚合在一起发生聚变时，也会释放出能量，核电站就是利用核聚变来发电的。答案：解析：15 通过太阳能电池可以直接将太阳能转化为电能，该选项正确。风能虽然不稳定，通过风力发电机仍可产生较大功率的电能，风力可以实现并网发电，该说法错误。一些质量较大的原子核在裂变成较轻的原子核时会释放出能量，核电站就是利用可控裂变来发电的，该说法正确。核能是通过核反应释放的能量。核能的获得不燃烧煤炭、焦炭等燃料，不会排放二氧化碳，但是核能废料也会造成环境污染，该说法错误。目前核电站都是利用核裂变来发电的，该说法错误。故只有正确。13、人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力，轨道半径将缓慢减小。在此运动过程中，卫星所受万有引力大小将_（填“减小”或“增大”）；其动能将_（填“减小”或“增大”）。答案：增大 增大 解析：1根据万有引力公式=2，当轨道半径r减小的过程中，万有引力增大。2根据万有引力提供向心力有 2=2 根据动能表达式有 k=122 联立解得 k=2 当轨道半径r减小的过程中，卫星动能增大。