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.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．二十一世纪新能源环保汽车在设计阶段要对其各项性能进行测试，某次新能源汽车性能测试中，图甲显示的是牵引力传感器传回的实时数据随时间变化关系，但由于机械故障，速度传感器只传回了第20s以后的数据，如图乙所示，已知汽车质量为1500kg，若测试平台是水平的，且汽车由静止开始直线运动，设汽车所受阻力恒定，由分析可得( )A．由图甲可得汽车所受阻力为1000NB．20s末的汽车的速度为26m/sC．由图乙可得20s后汽车才开始匀速运动D．前20s内汽车的位移为426m2．科学家发现了一颗距离地球14光年的“另一个地球”沃尔夫，它是迄今为止在太阳系外发现的距离最近的宜居星球。
沃尔夫的质量为地球的4倍，它围绕红矮星运行的周期为18天。
设想从地球发射一颗科学探测卫星围绕沃尔夫表面运行。
已知万有引力常量为G，天体的环绕运动可看作匀速圆周运动。
则下列说法正确的是A．从地球发射该探测卫星的速度应该小于第三宇宙速度B．根据沃尔夫围绕红矮星运行的运动周期可求出红矮星的密度C．若已知围绕沃尔夫表面运行的探测卫星的周期和地球的质量，可近似求沃尔夫半径D．沃尔夫绕红矮星公转和地球绕太阳公转的轨道半径的三次方之比等于3．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放另一截面也为半圆的柱状物体B，整个装置处于静止状态，截面如图所示．设墙对B的作用力为F1， B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．在B上加一物体C，整个装置仍保持静止，则（）A．F1保持不变，F3增大B．F1增大，F3保持不变C．F2增大，F3增大D．F2增大，F3保持不变4．一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示.容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是( )A．A点的电场强度比B点的大B．小球表面的电势比容器内表面的低C．B点的电场强度方向与该处内表面垂直D．将检验电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同5．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。
关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（）A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡56．在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度v A大于B球的初速度v B，则下列说法中不正确的是（）A．A比B先落地B．在飞行过程中的任一段时间内，A的水平位移总是大于B的水平位移C．若两球在飞行中遇到一堵竖直墙，A击中墙的高度大于B击中墙的高度D．在空中飞行的任意时刻，A总在B的水平正前方，且A的速率总是大于B的速率二、多项选择题7．下列说法正确的是___________A．雨后荷叶上的小水珠接近球形主要是液体表面张力作用的结果B．不浸润现象说明固体分子对液体分子的吸引力大于液体分子之间的吸引力C．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同D．在一定条件下晶体和非晶体可以相互转化E. 热量可以从低温物体传到高温物体8．下列有关热学现象和规律的描述正确的是（）A．空气中尘埃的运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动B．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果C．晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性D．一定质量的理想气体经历等压膨胀过程，气体密度将减小，分子平均动能将增大E. 第二类永动机没有违背能量守恒定律9．如图所示电路、中，电阻R和自感线圈L的电阻值都是很小接通S，使电路达到稳定，灯泡A 发光A．在电路中，闭合S，A立刻变亮B．在电路中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路中，断开S，A将渐渐变暗D．在电路中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗10．下列说法正确的是____A．太阳光通过三棱镜形成彩色光谱，这是光的折射的结果，这一现象叫做光的色散B．激光测距是应用了激光平行性好的特点C．光导纤维传送图像信息利用了光的衍射原理D．在双缝干涉实验中要使条纹变宽，唯一的办法是将入射光由绿光变为红光E. 、两种光从相同的介质入射到真空中，若光的频率大于光的频率，则逐渐增大入射角，光先发生全反射三、实验题11．在做“练习使用多用电表” 的实验中（1）关于多用电表使用的一些要求，以下说法正确的是:A．测量电阻时，每次更换倍率后，都应进行欧姆调零B．测量电压时，每次更换量程后，都应进行机械调零C．测量未知电阻时，应先选用倍率最大的挡位测量D．测量未知电压时，应先选用量程最大的挡位测量（2）为了解一个“220V 100W”白炽灯的电阻大小，可以用电阻挡进行测量，现将多用电表打到“×10”挡，发现指针偏转太大，为了较准确地进行测量，应换到______挡，如果换挡后经必要步骤，正确测量得到表盘的示数如图所示，则该白炽灯的阻值是_________Ω。
（3）小傅同学想快速得到一节五号电池的电动势，他将多用电表的功能开关打到“2.5V直流”挡，并直接将两表笔接到电池两端，将测到的电压作为电动势，他的这一做法_______（选填“基本没问题”、“严重错误”）；而小徐同学想快速得到一节五号电池的内电阻，他将多用电表的功能开关打到“×1”挡，并正确进行欧姆调零后，将两表笔接到电池两端，将得到的电阻值作为电池的内电阻，他的这一做法_______（选填“基本没问题”、“严重错误”）。
12．如图所示，倾角=37°的足够长斜面上有一长为L、质量为2m的木板B，木板B上端有一质量为m的滑块A（视为质点），木板下端3L处有一质量为m的足够长木板C锁定。
在斜面上，滑块A与木板B、C间的动摩擦因数均为μ1=0.25，木板C与斜面间无摩擦，木板B、C的厚度相同。
现同时由静止释放A、B，在B与C碰撞前瞬间，解除对C的锁定，此时A恰好滑离B而滑上C，已知B、C碰撞为弹性碰撞，重力加速度为g，sin 37° = 0.6，cos 37°=0.8，求：（1）木板B与斜面间的动摩擦因数μ2；（2）B、C发生碰撞后瞬间，木板C的速度大小v C；（3）B、C发生碰撞后2s时，滑块A到木板C上端的距离x。
四、解答题13．如图所示，两条竖直长虚线所夹的区域被线段MN分为上、下两部分，上部分的电场方向竖直向上，下部分的电场方向竖直向下，两电场均为匀强电场且电场强度大小相同。
挡板PQ垂直MN放置，挡板的中点置于N点。
在挡板的右侧区域存在垂直纸面向外的匀强磁场。