第十九讲重力势能重力势能的变化与重力做功的关系弹性势能机械能守恒定律1. (2020年江苏省普通高中学业水平测试)下列运动过程中，可视为机械能守恒的是( )A. 热气球缓缓升空B. 树叶从枝头飘落C. 掷出的铅球在空中运动D. 跳水运动员在水中下沉2. (2020届盐城学业水平模拟)如图所示，质量为20kg小孩沿高5m滑梯由静止滑下，g取10m/s2，在此过程中( )A. 重力做功为100J，重力势能减小了100JB. 重力做功为－100J，重力势能增加了100JC. 重力做功为1 000J，重力势能减小了1 000JD. 重力做功为－1 000J，重力势能增加了1 000J3. (2020届苏州学业水平模拟)无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是( )A. 动能B. 动能、重力势能C. 重力势能、机械能D. 动能、重力势能、机械能4. (2020届南京学业水平模拟)物体运动过程中，重力对其做功500J，则物体的( )A. 动能一定增加500JB. 动能一定减少500JC. 重力势能一定增加500JD. 重力势能一定减少500J5. (2020届扬州学业水平模拟)如图所示，m1与m2通过轻质绳连接，m1<m2，滑轮光滑且质量不计．在m2下降一段距离(不计空气阻力)的过程中，下列说法中正确的是( )A. m1的机械能守恒B. m1的机械能减小C. m1和m2的总机械能减少D. m1和m2组成的系统机械能守恒6. (2020届苏州学业水平模拟)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落，不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中( )A. 小球的动能一直减小B. 小球的机械能守恒C. 小球的重力势能先减小后增加D. 弹簧的弹性势能一直增加7. (2020届盐城学业水平模拟)游乐场的大型摩天轮匀速旋转，其半径为R＝60m，旋转一周需要12min，最底部车厢离地面高h1＝0.5m.质量m＝40kg的小明乘坐的车厢处于摩天轮的最底部，以此刻开始计时．取地面为零势能面，π≈3.0.求：(1) 摩天轮旋转的周期；(2) 摩天轮旋转的角速度；(3) t＝2min时，小明具有的机械能．8. (2020届无锡学业水平模拟)近年来，我市校园足球活动蓬勃开展．在一次足球比赛中，质量为m 的足球在离地高h处，以v1的速度水平飞向球门，守门员高高跃起，用拳头将球水平击向己方球员，击球时的照片如图甲所示．击出后的足球速度为v2，它的运动可视为做平抛运动，重力加速度为g.(1) 求守门员击球过程中对足球所做的功W；(2) 若足球未被己方球员接到而落至地面，求足球从击出到落地所经历的时间t；(3) 若足球恰好垂直落在跑来接球的己方球员的大腿上，己方队员在接球时大腿与水平方向成θ角(如图乙所示)，求足球从击出到落到己方球员大腿上的过程中减少的重力势能ΔE p.甲乙9. (2020届南京学业水平模拟)如图所示，光滑斜面倾角为θ，底端固定一垂直于斜面的挡板C.在斜面上放置长木板A，A的下端与C的距离为d，A的上端放置小物块B(可视为质点)，A与B质量相等，A、B间的动摩擦因数μ＝1.5tanθ.现同时由静止释放A和B，A与C发生碰撞的时间极短，碰撞前后速度大小相等，方向相反．运动过程中，小物块始终没有从木板上滑落，已知重力加速度为g.求：(1) A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1；(2) A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块的速度大小v2；(3) 为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L.2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30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1．热核聚变反应之一是氘核（21H ）和氚核（31H ）聚变反应生成氦核（42He ）和中子。
已知21H 的静止质量为2.0136u ，31H 的静止质量为3.0150u ，42He 的静止质量为4.0015u ，中子的静止质量为1.0087u 。
又有1u 相当于931.5MeV 。
则反应中释放的核能约为（ ）A ．4684.1MeVB ．4667.0MeVC ．17.1MeVD ．939.6MeV 2．关于物理学中的思想或方法，以下说法错误的是（ ）A ．加速度的定义采用了比值定义法B ．研究物体的加速度跟力、质量的关系采用假设法C ．卡文迪许测定万有引力常量采用了放大法D ．电流元概念的提出采用了理想模型法3．一足够长的传送带与水平面的倾角为θ，以一定的速度匀速运动，某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图甲所示，以此时为计时起点t=0，小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系如图乙所示，图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，v 1>v 2，已知传送带的速度保持不变，则（ ）A ．小物块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθB ．小物块在0~t 1内运动的位移比在t 1~t 2内运动的位移小C ．0~t 2内，传送带对物块做功为22211122W mv mv =- D ．0~t 2内物块动能变化量大小一定小于物体与皮带间摩擦而产生的热量4．如图甲所示，一个圆形线圈放于一个随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面），以垂直纸面向里为正方向。
磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图乙所示。
取图示线圈中电流方向为正方向，用i 表示线圈中的感应电流，则下列表示电流随时间变化的4幅i-t 图像正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．5．一个小物体从斜面底端冲上足够长的斜面，然后又滑回斜面底端，已知小物体的初动能为E ，返回斜面底端时的速度为v ，克服摩擦力做功为2E 若小物体冲上斜面的初动能为2E ，则下列选项中正确的一组是（ ）①物体返回斜面底端时的动能为E②物体返回斜面底端时的动能为32E ③物体返回斜面底端时的速度大小为2v④物体返回斜面底端时的速度大小为2vA ．①③B ．②④C ．①④D ．②6．近年来，人类发射了多枚火星探测器，火星进行科学探究，为将来人类登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础。
假设火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，若测得该探测器运动的周期为T ，则可以算得火星的平均密度2k T ρ=，式中k 是一个常量，该常量的表达式为（已知引力常量为G ） A ．3k π= B ．3k G π= C ．3k G π= D ．24k Gπ= 7．电阻为R 的单匝闭合金属线框，在匀强磁场中绕着与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势的图像如图所示。
下列判断正确的是（ ）A ．2T 时刻线框平面与中性面平行 B ．穿过线框的磁通量最大为02E T πC ．线框转动一周做的功为20E T RD ．从4T t =到34T t =的过程中，线框的平均感应电动势为02E 8．已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014Hz 和5.44×1014Hz ，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的（ ）A ．波长B ．频率C ．能量D ．动量 9．真空中某静电场电场线的分布如图所示，图中P 、Q 两点关于点电荷q 1水平对称。
P 、Q 两点电场强度的大小分别为PE 、Q E ，电势分别为Q ϕ、P ϕ。
一个带电粒子沿虚线轨迹从M 移动至N 。
以下选项正确的有（ ）A ．Q P E E >B ．Q P ϕϕ>C ．此带电粒子带正电，它的电势能先变大后变小D ．此带电粒子带负电，它的电势能先变大后变小10．如图所示，一个劲度系数为k 的轻质弹簧竖直放置，弹簧上端固定一质量为2m 的物块A ，弹簧下端固定在水平地面上。
一质量为m 的物块B ，从距离弹簧最上端高为h 的正上方处由静止开始下落，与物块A 接触后粘在一起向下压缩弹簧。
从物块B 刚与A 接触到弹簧压缩到最短的整个过程中（弹簧保持竖直，且在弹性限度内形变），下列说法正确的是（ ）A ．物块B 的动能先减少后增加又减小 B ．物块A 和物块B 组成的系统动量守恒C ．物块A 和物块B 组成的系统机械能守恒D ．物块A 物块B 和弹簧组成的系统机械能守恒二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分11．如图所示，在匀强磁场中有一矩形MNQP ，场强方向平行于该矩形平面。
已知3m QP =，3m 2MP =。
各点的电势分别为0 1.5V 3V P M Q ϕϕϕ===，，。
电子电荷量的大小为e 。
则下列表述正确的是（ ）A ．电场强度的大小为23V /mB ．N 点的电势为4.5VC ．电子在M 点的电势能比在P 点低1.5eVD ．电子从M 点运动到Q 点，电场力做功为 1.5eV -12．关于波的干涉和衍射，下列说法正确的是_______。
A ．对于同一列机械波，障碍物越小，越容易绕过去B ．如果波在传播过程中遇到尺寸比波长大得多的障碍物，该波就不能发生衍射C ．猛击音叉，围绕振动的音叉转一圈的过程中，会听到声音忽强忽弱，这是干涉现象D ．一束白光通过三棱镜后，在屏上出现彩色条纹，这是光的一种干涉现象E.机械波、电磁波、光波均能产生衍射现象13．下列说法正确的是________。
A ．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现B ．用熵的概念表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵不会增加C ．晶体在物理性质上可能表现为各向同性D ．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的E.热量可以从低温物体传给高温物体14．下列说法正确的是（ ）A ．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性B ．无论科学技术怎样发展，热量都不可能从低温物体传到高温物体C ．晶体在熔化过程中要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变D ．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热E.悬浮在液体中的颗粒越小，温度越高，布朗运动越剧烈15．美国物理学家阿瑟·阿什金因利用光的力量来操纵细胞获得2018年诺贝尔物理学奖，原来光在接触物体后，会对其产生力的作用，这个来自光的微小作用可以让微小的物体（如细胞）发生无损移动，这就是光镊技术．在光镊系统中，光路的精细控制非常重要。
对此下列说法正确的是（ ）A．光镊技术利用光的粒子性B．光镊技术利用光的波动性C．红色激光光子能量大于绿色激光光子能量D．红色激光光子能量小于绿色激光光子能量三、实验题：共2小题16．某同学在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A．待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）B．电流表A1（量程0~3mA，内阻R g1=10Ω）C．电流表A2（量程0~0.6A，内阻阪R g2=0.1Ω）D．滑动变阻器R1（0-20Ω，10A）E.滑动变阻器R2（0-200Ω，1A）F.定值电阻R0（990Ω）G.开关和导线若干(1)他设计了如图甲所示的（a）、（b）两个实验电路，其中更为合理的是________图；在该电路中，为了操作方便且能准确地进行测量，滑动变阻器应选________（填写器材名称前的字母序号）；用你所选择的电路图写出全电路欧姆定律的表达式E=______________（用I1、I2、R g1、R g2、R0、r表示）。