2013高考物理考点预测专练专题十五能量综合专题

1、777777TT7ff 专题十五能量综合专题 复习目标: 1. 进一步认识功和能量的关系，熟练掌握运用能量的观点解决问题。 2. 让学生体会到用能量的观 点解决问题，能从整体上把握问题的实质，能化繁为简。 一、选择题 1、如图所示，在水平面上， A 球以 4m/s的速度与静止的 B 球发 生无能量损失的正碰，碰后 B 球的速度不可能是 A . 10m/ s B . 8m/ s C . 6m/ s D . 4m/s 2如图所示，虚线表示等势面，相邻两等势面间的电势差相等。有一带正电的小 球在电场中运动，实线表示该带正电小球的运动轨迹。小球在 a 点的动能 等于 20eV,运动到 b 点时的动能等

2、于 2eV。若取 C 点为零势点，则当这个带 电小球的电势能等于 6eV 时（不计重力和空气阻力），它的动能等于 A. 16eV B . 14eV C . 8eV D . 4Ev 3. 图中活塞将汽缸分成甲、乙两气室，汽缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以 E 甲、E乙分别表示甲、乙两气室中的气体的内能，则在拉杆缓慢向外的过程 中 A. E甲不变，E乙减小 B、E甲增大，E乙不变 C、E甲增大，E乙减小 D . E甲 不变，E乙不变 4. 若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空 位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来， 此电磁辐射就是原子的特征 X射线.内 层空

3、位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态 时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位（被电离的电 子称为内转换电子）.21Po 的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量 E0= 1.416 MeV 交给内层电子（如 K、L、M 层电子，K、L、M 标记原子中最靠近核的三个电子层）使 其电离.实验测得从21Po 原子的 K、L、M 层电离出的电子的动能分别为 EK= 1.323 MeV 、E. = 1.399 MeV、EM= 1.412 MeV。则可能发射的特征 X 射线的能量为 （A） 0.013 MeV （ B） 0. 017 MeV

4、 （C） 0.076 MeV （ D） 0.093 MeV 5 .“神舟三号”顺利发射升空后，在离地面 340km 的圆轨道上运行了 108 圈.运行中需要多 次进行 “轨道维持”.所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大 小方向，使飞船能保持在预定轨道上稳定运行.如果不进行轨道维持，由于飞船受轨道上稀 薄空气的摩擦阻力，轨道高度会逐渐降低，在这种情况下飞船的动能.重力势能和机械能变 化情况将会是 A .动能.重力势能和机械能都逐渐减小 B.重力势能逐渐减小， 动能逐渐增大，机械 能不变 C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能不变 D.重力势能逐渐减小，动能 逐渐增大，

5、机械能逐渐减小 （D） 6. 如图所示、水平传送带长为 AB=S 把质量为 m 的小物体轻放在 A 点，物体与 _ Jf HD 777777TT7ff 传送带间的动 摩因数为 丄，当小物体由 A 运动到 B 点的过程中，摩檫力对小 物体做功可能为 1 2 1 2 A.大于 mv , B、大于-mgs C、小于-mgs D 等于 mv 2 2 7. 如图中，小物块 m 与长木板 M 之间光滑，M 置于光滑水平面上， 轻质弹簧左端固定在 M 的左端，右端与 m 连接，开始时，m 和 M 皆静止，现同时对 m M 施加 等大反向的水平恒力 Fi、F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，对 m M

6、 弹簧组成 的系统，正确的说法是（整个过程中弹簧不超过其弹性限度 ）A .由于 Fi与 F2分别对 M m 做正功，故系统的机械能不断增加 B 由于 Fi与 F2等大反向，故系统的动量守恒 C 当弹簧 有最大伸长时，m M 的速度为零，系统具有的机械能最大 D 当弹簧弹力的大小与拉力 Fi、 F2的大小相等时，m M 的动能最大 8、 一个轻质弹簧，固定于天花板的 0点处，原长为L,如图.一个质量为 m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上 压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中无机械能损失，则下列说 法正确的是 A. 由A到C的过程中，动能和重力势能之和不变 B.

7、 由B到C的过程中，弹性势能与动能之和不变 C. 由A到C的过程中，重力势能的变化量与克服弹力做的功相等 D. 由 B 到 C 的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等 二、非选择题 9. 如图所示，质量 M= 3.0 kg 的小车静止在光滑的水平面上 ,AD 部分是 表面粗糙的水平导轨， DC 部分是光滑的 1/4 圆弧形导轨整个导轨是由绝缘材料制成并处于 B= 1.0T 垂直纸面向里的匀强磁场中.今有一质量 m= 1.0kg 的金属块（可视为质点），带 q = 2.0 x 103C 的负电，以 vo=8m/s 的速度冲上小车，当将要过 D 点时, 对水平导轨的压力为 9. 81N（g

8、 取 9.8m/s ） （1）求 m 从 A 到 D 过程中，系统的机械能损失多少 ？ （2）若 m 通过 D 点立即撤去磁场，这以后小车能获得的最大速度是多少 10如图所示，光滑水平面上放置一块长木板，一质量为 m 带 电量为-q 的物体沿木板上表面以某一初速度从 B 端沿水平方向滑入, 木板所处空间存在着匀强电场， 方向竖直向下。 已知木板与物体问存 在着摩擦，物体沿木板运动至 A 端时，恰好与木板保持相对静止。若 将匀强电场的方向改为竖直向上，电场强度的大小保持不变，且物体仍以原速度沿木板上表 面滑入，结果物体运动至木板中点时，木板与物体又相对静止 （设电场区域足够大，物体的电 量在运动

9、过程中不变，物体的体积不计 ）。求：电场强度大小。 11. “和平号”空间站已于今年 3 月 23 日成功地坠落在南太平洋海域，坠落过程可简化为从 一个近圆轨道（可近似看作圆轨道）开始，经过与大气摩擦，空间站的绝大部分经过升温、熔 化，最后汽化而销毁，剩下的残片坠人大海此过程中，空间站原来的机械能中，除一部分 用于销毁和一部分被残片带走外， 还有一部分能量 E通过其他方式散失（不考虑坠落过程中化 学反应的能量）。（1）试导出以下各物理量的符号表示散失能量 E 的公式.（2）算出 F 的数值（结 果保留两位有效数字）坠落开始时空间站的质量 M= 1.17 x 105kg, 轨道距地面的高度为 h

10、 = 146 km,地球半径 R= 6.4 xi 06m,坠落空间范围内重力加速度可看作 g= 10m/s2,入海残片X X X X X X TTT7rrrrr77TT777T? 1*1 in 的质量 m= 1.2 X 104kg,入海残片的温度升高 T= 3000 K, 入海残片的入海速度为声速 v =34 0 m/s。空间站材 料每千克升温 1K 平均所需能量 C= 1.0 X 103J 每销毁 lkg 材料平均 所需能量1 -1.0 107 J 12. 如图所示，质量 M=1 99kg 的木质小车静止在光滑水平面上，其左端板上 固定一轻弹簧，弹簧右端靠放着一质量 m=2kg 的小物块，小

11、物块左侧的小车表 面光滑，而右侧的小车表面与小物块间动摩擦因数 0.2,现有质量 m=0.01kg 子弹以 vo=400m/ s 的水平速度射人小车，求：(g=l0m/s 2) (1 )小车在运动过程 中，弹簧的弹性势能最大值.(2)为使小物体不从小车上掉下来, 13、如图，质量 M= 2kg 的小车放在光滑的水平面上，物块 A 和 B 质量 mA= m=1kg,物块 A 和小车右侧壁用一轻质弹黄连接 B A 起来不分开，物块 B 和 A 靠在一起，现用力推 B,并保持小车 1一 CT C 静止，使弹簧压缩，此过程推力做功 72J，同时撤去推力和障 碍物 C,当 AB 分开后，在 A 到达小车

12、底板最左端位置之前， B 已经从小车左端抛出，一切摩 擦不计，试求(设 A 不会离开底板)(1)从撤去推力直到 B 与 A 分开时，A 对 B 作了多少功？ (2) 整个过程中，弹簧从压缩状态开始，每次恢复原长时，物块 A 和小车的速度各为多少？ 14、如图所示，水平虚线上方有场强为 E的匀强电场，方向竖直向下，虚线下方有场强为 的匀强电场，方向水平向右；在虚线上、下方均有磁感应强度相同的匀 强磁场，方向垂直纸面向外，ab是一长为L的绝缘细杆，竖直位于虚线 上方，b端恰在虚线上，将一套在杆上的带电小环从 a端由静止开始释 放，小环先加速而后匀速到达 b端，环与杆之间的动摩擦因数 卩=0.3 ,

13、 小环的重力不计，当环脱离杆后在虚线下方沿原方向做匀速直线运动， 求(1) E与巳的比值；(2)若撤去虚线下方的电场，小环进入虚线下方后 的运动轨迹为半圆，圆周半径为 L,环从a到b的过程中克服摩擦力做 3 功W与电场做功W之比有多大？车表面粗糙部分至少为多长 ？ E2 15.如图所示，一质量为 m带正电的小 球，用长为L的绝缘细线悬挂于 0点，处于一水平方 向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成 45角，位于图中的 P 点.(1)求静止在P点时线的拉力是多大？ (2)如将小球向右拉紧至与 0点等高的A点由静止释放，求小球摆至 P点时的速度大小？ (3) 如将小球向左拉紧至与 0点等高的B

14、点由静止释放，则小球是如何 由B点运动至A点的？并求到达 A点时绳的拉力是多大？ 16. (1)如图 1,在光滑水平长直轨道上， 放着一个 止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小 构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个 右的速度Uo，求弹簧第一次恢复到自然长度时， 个小球的速度。 如图 2,将N个这样的振子放在该轨道上。 左边的振子 1 被压缩至弹簧为某一长度后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为 其余各振子间都有一定的距离。现解除对振子 1 的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到 自然长度时，刚好与振子 2 碰撞，此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在 弹簧第一次恢

15、复到自然长度时与下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹 性势能的最大值。已知本题中两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰 前的速度。 左 一 ；：门 丁 Q 门y 二厂： 专题预测： 11.有一种地下铁道，站台建得高一些，电车进站时要 上坡，出站时要下坡，如图所示，试说明这一设计有何 优点？若站台高 h=2m，进站的电车到达坡的下端 A 点时 的速度为 25.2km/h，此后随即切断电动机的电源，电车能不能冲到站士上 台上的速度是多大？再请你分析一下，这一设计有何缺点 ？ 12.如图所示，正方形闭合线圈边长 0.2m，质量 0.1kg，电阻 0.1 门，在 . .

16、 倾角为 30 的斜面上砝码的质量 0.4kg，匀强磁场磁感强度为 0.5T，不金 计一切摩擦，砝码沿斜面下滑线圈开始进入磁场时， 它恰好作匀速运动.求：丁 (1)线圈匀速上升的速度。(2)在线圈匀速进入磁场的过程中， 砝码对线圈做 最 E0。 77?77 A ?如果能冲上，在站 静 球 向 每 了多少功。（3）线圈进入磁场的过程中产生多少焦耳热。 参考答案： 1.A 2 、C 3 、C 4 、BD 5 、D 6 、CD 7、BCD 8 、D 9、 1 3 1 2 18J、3m/s 10、mg/3q 11、E 二 Mg ( R地亠一 h) -(Mm) - mvcm. ：T 2 2 2 12 E

17、 =2.9 x 10 J 12.2J 0.5m 13 、 18J VA= 6m/s V车=-6m/s 或 VA=-10m/s V车=2m/s 4 14、 0.3 9 15、 (1) T= 2 mg (2) 2P,动能定理： mgLcos45- mgl(1- sin 45)=mV/2-0 v= 2( 2 -1)gL (3) 先由 BC匀加速直线运动，然后由Cf A变速圆周运动.C点的速度为 VC=2 gL ,由 2 0 2 Cf A 动能定理：EqL- mgl=mu/2- m( VcCOS5 ) /2 VA= l2gL 2 TA- Eq=mv/L, TA=3mg 速度为 S=2 gL ,由 Cf A,动能定理：EqLmgL=mv2/2- %VcCOS50) 2/2 vA= 2gL 2 TA- Eq=mv / L, TA=3mg 17、地铁是解决城市交通拥挤的有效手段之一。由于两站间的距离一定，电车