（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一机械能守恒定律、功能关系（单选题）-原卷

（2022-2024年）3年高考2年模拟汇编专题一机械能守恒定律、功能关系（单选题）3年真题1．（2022·江苏·高考真题）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与物块A连接在一起，处于压缩状态，A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时，立即将物块B轻放在A右侧，A、B由静止开始一起沿斜面向下运动，下滑过程中A、B始终不分离，当A回到初始位置时速度为零，A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度，则（）A．当上滑到最大位移的一半时，A的加速度方向沿斜面向下B．A上滑时、弹簧的弹力方向不发生变化C．下滑时，B对A的压力先减小后增大D．整个过程中A、B克服摩擦力所做的总功大于B的重力势能减小量2．（2022·湖北·高考真题）如图所示，质量分别为m和2m的小物块Р和Q，用轻质弹簧连接后放在水平地面上，Р通过一根水平轻绳连接到墙上。P的下表面光滑，Q与地面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。用水平拉力将Q向右缓慢拉开一段距离，撤去拉力后，Q恰好能保持静止。弹簧形变始终在弹性限度内，弹簧的劲度系数为k，重力加速度大小为g。若剪断轻绳，Р在随后的运动过程中相对于其初始位置的最大位移大小为（）A．μmgk B． C． D．3．（2022·全国·高考真题）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑过程中，小环的速率正比于（）A．它滑过的弧长B．它下降的高度C．它到P点的距离D．它与P点的连线扫过的面积4．（2022·浙江·高考真题）神舟十三号飞船采用“快速返回技术”，在近地轨道上，返回舱脱离天和核心舱，在圆轨道环绕并择机返回地面。则（）A．天和核心舱所处的圆轨道距地面高度越高，环绕速度越大B．返回舱中的宇航员处于失重状态，不受地球的引力C．质量不同的返回舱与天和核心舱可以在同一轨道运行D．返回舱穿越大气层返回地面过程中，机械能守恒5．（2023·浙江·高考真题）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（）A．

B．

C．

D．

6．（2023·全国·高考真题）一同学将铅球水平推出，不计空气阻力和转动的影响，铅球在平抛运动过程中（

）A．机械能一直增加 B．加速度保持不变 C．速度大小保持不变 D．被推出后瞬间动能最大7．（2023·浙江·高考真题）一位游客正在体验蹦极，绑上蹦极专用的橡皮绳后从跳台纵身而下。游客从跳台下落直到最低点过程中（）A．弹性势能减小 B．重力势能减小C．机械能保持不变 D．绳一绷紧动能就开始减小8．（2024·重庆·高考真题）2024年5月3日，嫦娥六号探测成功发射，开启月球背面采样之旅，探测器的着陆器上升器组合体着陆月球要经过减速、悬停、自由下落等阶段。则组合体着陆月球的过程中（

）A．减速阶段所受合外力为0 B．悬停阶段不受力C．自由下落阶段机械能守恒 D．自由下落阶段加速度大小g=9.8m/s29．（2024·北京·高考真题）如图所示，光滑水平轨道AB与竖直面内的光滑半圆形轨道BC在B点平滑连接。一小物体将轻弹簧压缩至A点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达最高点C。下列说法正确的是（）A．物体在C点所受合力为零B．物体在C点的速度为零C．物体在C点的向心加速度等于重力加速度D．物体在A点时弹簧的弹性势能等于物体在C点的动能10．（2024·山东·高考真题）如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别坐在水平放置的轻木板上，木板通过一根原长为l的轻质弹性绳连接，连接点等高且间距为d（d<l）。两木板与地面间动摩擦因数均为μ，弹性绳劲度系数为k，被拉伸时弹性势能E=kx2（x为绳的伸长量）。现用水平力F缓慢拉动乙所坐木板，直至甲所坐木板刚要离开原位置，此过程中两人与所坐木板保持相对静止，k保持不变，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则F所做的功等于（）A． B．C． D．11．（2024·宁夏四川·高考真题）如图，一光滑大圆环固定在竖直平面内，质量为m的小环套在大圆环上，小环从静止开始由大圆环顶端经Q点自由下滑至其底部，Q为竖直线与大圆环的切点。则小环下滑过程中对大圆环的作用力大小（）A．在Q点最大 B．在Q点最小 C．先减小后增大 D．先增大后减小12．（2024·江苏·高考真题）如图所示，在水平面上有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在滑板A的左端，右侧用一根细绳连接在滑板A的右端，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则（）A．弹簧恢复原长时时A动量最大B．弹簧压缩最短时A动量最大C．整个系统动量变大D．整个系统机械能变大13．（2024·浙江·高考真题）如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h，则足球（）A．从1到2动能减少 B．从1到2重力势能增加C．从2到3动能增加 D．从2到3机械能不变14．（2023·全国·高考真题）一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球（

）A．上升时间等于下落时间 B．被垫起后瞬间的速度最大C．达到最高点时加速度为零 D．下落过程中做匀加速运动15．（2022·山东·高考真题）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射舱内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（

）A．火箭的加速度为零时，动能最大B．高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C．高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D．高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量16．（2022·浙江·高考真题）风力发电已成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一。如图所示，风力发电机是一种将风能转化为电能的装置。某风力发电机在风速为时，输出电功率为，风速在范围内，转化效率可视为不变。该风机叶片旋转一周扫过的面积为，空气密度为，风场风速为，并保持风正面吹向叶片。下列说法正确的是（）A．该风力发电机的输出电功率与风速成正比B．单位时间流过面积的流动空气动能为C．若每天平均有的风能资源，则每天发电量为D．若风场每年有风速在范围内，则该发电机年发电量至少为2年模拟17．（2024·山东济南·模拟预测）如图所示，一抛物线形状的光滑导轨竖直放置，固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A在O点正下方，A、B两点相距2h，轨道上套有一个小球P，小球P通过轻杆与光滑地面上的小球Q相连，两小球的质量均为m，轻杆的长度为2h。现将小球P从距地面高度为处由静止释放，下列说法正确的是（）A．小球P即将落地时，它的速度大小为B．小球P即将落地时，它的速度方向与水平面的夹角为30°C．从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为D．若小球P落地后不反弹，则地面对小球P的作用力的冲量大小为18．（2024·北京海淀·模拟预测）如图所示，将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上O点，当弹簧处于自由状态时，弹簧另一端在A点。用一个金属小球挤压弹簧至B点，由静止释放小球，随即小球被弹簧竖直弹出，已知C点为AB的中点，则（）A．从B到A过程中，小球的机械能守恒B．从B到A过程中，小球的动能一直在增大C．从B到A过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小D．从B到C过程弹簧弹力对小球做功大于从C到A过程弹簧弹力对小球做功19．（2024·河南·模拟预测）固定于竖直平面内的光滑大圆环上套有一个小环，小环从大圆环顶端P点由静止开始自由下滑，在下滑到最低点的过程中，运动到Q点时，重力的功率最大，OQ与水平面的夹角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．小环运动至与圆心O等高处的A点的加速度为B．小环运动至与圆心O等高处的A点的加速度为gC．sinθ＝D．sinθ＝20．（2024·浙江温州·三模）质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为x0，如图所示，一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为m，弹簧的弹性势能，简谐运动的周期，下列说法正确的是（）A．碰后物块与钢板一起做简谐运动，振幅A=x0B．物块与钢板在返回O点前已经分离C．碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间D．运动过程中弹簧的最大弹性势能21．（2024·安徽·模拟预测）如图所示，倾角的固定斜面体底端有一与斜面垂直的固定挡板，两个质量均为的小铁块A、B用劲度系数的轻弹簧连接，轻绳的一端拴在小铁块B上，另一端跨过光滑定滑轮后连接质量的小铁块C，托住小铁块使轻绳刚好伸直。已知小铁块A、B与斜面间的动摩擦因数均为，初始时弹簧处于压缩状态且小铁块B刚好未沿斜面上滑，轻弹簧、轻绳均与斜面平行，重力加速度的大小为。现将小铁块C由静止释放，运动过程中始终未落至地面，不计定滑轮的质量和摩擦，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，则从小铁块C由静止释放到小铁块A刚好离开挡板的过程中，下列说法正确的是（）A．系统产生的总热量为2JB．小铁块C的最大速度大小为C．当弹簧刚好回到原长时，轻绳的拉力大小为6ND．当小铁块C的速度最大时，小铁块A、B间的距离增加了0.05m22．（2024·湖北荆州·三模）如图所示，质量为M、半径为R、内壁光滑的圆形轨道竖直放置在水平地面上，轨道圆心为O，P、Q是轨道上与圆心O等高的两点。一质量为m的小球沿轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点，运动过程中轨道始终保持静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球经过轨道最低点时，速度为B．小球经过P点时，轨道对地面的压力为C．小球经过轨道最高点时，轨道对地面的压力最小D．小球经过Q点时，轨道对地面的摩擦力沿水平面向左23．（2024·黑龙江哈尔滨·模拟预测）如图所示是体育课上某同学水平抛出铅球的示意图，不考虑空气阻力，选地面作为零势能面，用h表示铅球离地面的高度，E、Ep、Ek分别表示铅球的机械能、重力势能和动能，则铅球下落过程中，下列图像可能正确的是（）A． B．C． D．24．（2024·黑龙江吉林·模拟预测）如图所示，两个质量相等可视为质点的小球a、b通过铰链用长为的刚性轻杆连接，a球套在竖直杆M上，b球套在水平杆N上，最初刚性轻杆与细杆M的夹角为45°。两根足够长的细杆M、N不接触（a、b球均可无碰撞通过O点），且两杆间的距离忽略不计，将两小球从图示位置由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为g。下列说法中正确的是（）A．a、b两球组成系统机械能不守恒B．a球到达与b球等高位置时速度大小为C．a球运动到最低点时，b球速度最大D．a球从初位置下降到最低点的过程中，刚性轻杆对a球的弹力一直做负功25．（2024·湖北·三模）2023年9月，中国选手张博恒夺得杭州亚运会体操单杠冠军，如图所示其双手抓住单杠，其重心以单杠为轴在竖直平面内做圆周运动，重心到单杠的距离，重心从单杠正上方A点转至B点时松手脱离单杠，OB与竖直方向的夹角，重心经过E点与B点等高，最后落到地面D点。已知他的质量，从B到E的时间为，g取，忽略空气阻力，不考虑一切摩擦和体能的消耗与转化。下列说法正确的是（）A．他在A到B点过程机械能不守恒，B到D过程机械能守恒B．他在B点的速度为C．他在A到B运动过程中手臂的最大拉力为2640ND．OB与竖直方向的夹角越大，BD之间水平距离越远26．（2024·河北衡水·模拟预测）如图所示，一根不可伸长的轻质细线一端悬于O点，另一端系一小球A，将A拉至细线与水平方向成θ夹角，细线刚好伸直。由静止释放A，在A从释放点运动到最低点的过程中，其重力势能Ep、动能Ek、机械能E、重力的瞬时功率P与下落的高度h的关系图像可能正确的是（不计空气阻力）（）A． B．C． D．27．（2024·湖北·模拟预测）质量为的羽毛球，从地面竖直向上抛出，取地面为重力势能零点，羽毛球的机械能E和重力势能Ep随高度h的变化如图所示。g取10m/s2，结合图像可知羽毛球（）A．在上升到1m处，动能为0.050JB．受到的阻力大小为0.01NC．在抛出时，速度大小为D．在上升至高度为1.25m处，动能和重力势能相等28．（2024·陕西西安·三模）关于物理观念和科学思维，下列说法正确的是（

）A．摩擦力做的功等于过程中产生的内能B．如图所示小型打夯机可简化为一个支架M（含电动机）上，由轻杆带动铁球m（可视为质点）匀速转动，当铁球转到最低点时支架对地面的压力小于C．“月—地检验”通过比较月球表面上物体的重力加速度约为苹果落向地面加速度的，从而证实地面上的物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同种性质的力D．除重力或系统内弹力外其他力做的功等于系统机械能的变化量29．（2024·河北·二模）如图所示，质量为的足够长的木板静止在粗糙水平地面上，在长木板上方右侧有质量为的物块，竖直墙面在长木板的右端，物块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为，某时刻对木板施加水平向右、大小的恒定拉力，作用1s后撤去，物块和木板始终未与竖直墙面碰撞，重力加速度，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A．外力F做的功为4JB．整个运动过程用时C．整个运动过程摩擦生热8JD．初始时，木板与墙的距离至少为30．（2024·山东日照·二模）弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的弧形。升弧较长而直伸，降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示，已知运动过程中，速度越大，空气阻力越大。关于炮弹的运动，下列说法正确的是（）A．炮弹的运动是斜抛运动B．炮弹飞行到最高点时，加速度等于重力加速度C．炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间D．炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能31．（2024·浙江金华·二模）某地区常年有风，风速基本保持在5m/s，该地区有一风力发电机，其叶片转动可形成半径为10m的圆面，若保持风垂直吹向叶片，空气密度为，风的动能转化为电能的效率为20％。现用这台风力发电机给一小区供电，则下列说法正确的是（）A．该风力发电机的发电功率约为25.5kwB．风力发电机一天的发电量C．假设一户家庭在晚上同时开着两盏40W的灯，为保证供电正常，则该风力发电机同时能给约64户家庭供电D．若风速变为2.5m/s，则该风力发电机的发电功率变为原来的一半32．（2024·浙江·一模）新安江水电站是我国第一座"自己设计、自制设备、自行施工"的大型水力发电站，上下游高度差约73米，共有9台相同的发电机组，总装机容量约为85万千瓦，只有在用电高峰时才会开启9台机组，平均年发电量为18.6亿千瓦时，这些发电机组的额定电压为14kV。已知，杭州现行阶梯电价的第一档为年用电小于等于。下列正确的是（

）A．每台发电机输出的最大瞬时电流约为1kAB．一度电的能量约为10立方米的水从水库上游流下时减少的重力势能。C．一年平均开启的发电机组约6台。D．按照每户家庭阶梯电价