上海各区2011高考物理 模拟试题汇编 功和能

1 20112011 上海各区高考模拟试题汇编上海各区高考模拟试题汇编 功和能功和能 1 20112011 宝山上学期期末 宝山上学期期末 如图所示 质量为M的直木棒悬挂在O点 一只质 量为m的猴子抓住木棒 剪断悬挂木棒的细绳 木棒开始下落 同时猴子开 始沿木棒向上爬 设在猴子与木棒接触的时间内木棒沿竖直方向下落 并且 猴子相对于地面的高度保持不变 忽略空气阻力 从剪断细绳起计时 若猴 子沿木棒向上爬了时间t 则在这段时间内木棒的机械能的改变量为 在t时刻猴子做功的功率为 1 答案 22 2 tg M mMm tg M mMm 2 2 20112011 宝山上学期期末 宝山上学期期末 关于能量耗散下列说法中正确的是 A 能量耗散说明能量在不停地减少 B 能量耗散遵循能量守恒定律 C 能量耗散说明能量不能凭空产生 但可凭空消失 D 能量耗散从能量的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 答案 答案 BDBD 3 20112011宝山二模 宝山二模 下列关于能源的说法中正确的是 A 二次能源是指可重复利用的能源 B 新能源是指新开采的能源 C 一次能源是直接来自自然界的能源 D 石油是二次能源 答案 C 4 20112011 宝山二模 宝山二模 某人用长绳将一重物从井口送到井下 物体匀速下降一段时间后 改为 匀减速下降 到达井底时速度恰好为 0 如果匀速下降和匀减速下降所经历的时间相同 重 物克服拉力做的功分别为W1和W2 则 A 21 W2W B 21 W2W C 21 WW D 21 WW 答案 A 5 20112011 上海奉贤二模 上海奉贤二模 如图所示 在O点处放置一个正电荷 在过O点的竖直平面内的A 点 自由释放一个带正电的小球 小球的质量为m 电荷量为q 小球落下的轨迹如图中虚 线所示 它与以O为圆心 R为半径的圆 图中实线表示 相交于B C两点 O C在同一 水平线上 BOC 30 A距离OC的竖直高度为h 若小球通过B点的速度为v 则下列说 法正确的是 A 小球通过C点的速度大小是gh2 B 小球在B C两点的电势能不等 C 小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少 D 小球由A点到C点机械能的损失是 2 2 1 2 mv R hmg 答案 D O 2 6 2011 2011 虹口二模虹口二模 关于能量转化与守恒的理解 下列说法中正确的是 A 凡是能量守恒的过程就一定会发生 B 摩擦生热的过程是不可逆过程 C 空调机既能致热又能制冷 说明热传递不存在方向性 D 由于能量的转化过程符合能量守恒定律 所以不会发生能源危机 答案 B 7 20112011 宝山二模 宝山二模 6 分 某学生小组使用 DIS 做 测定电动机效率 实验 实验装置如 左图 1 用电流传感器和电压传感器 图中电流表和电压表 测量的是电动机 电流电压值 填 输入 或 输出 2 右图是用位移传感器测定重物匀速上升时的位移 时间图线 同时电流传感器 和电压传感器的读数基本不变 约为 0 14A 和 3 3V 已知重物质量kgm 3 1050 则在 2 4 2 8s 时间段 重物克服重力做功的功率为 W 该电动机的工作效率约为 7 答案 1 输入 2 0 213 0 210 0 225 46 45 5 48 7 8 20112011宝山二模 宝山二模 14分 如图所示为某娱乐场的滑道示意图 其中AB为曲面滑道 BC为 水平滑道 水平滑道BC与半径为1 6 m的1 4圆弧滑道CD相切 DE为放在水平地面上的海绵垫 某人从坡顶滑下 经过高度差为20m的A点和B点时的速度分别为2m s和12m s 在C点做平抛 运动 最后落在海绵垫上E点 人的质量为70kg 在BC段的动摩擦因数为0 2 问 1 从A到B的过程中 人克服阻力做的功是多少 2 为保证在C点做平抛运动 BC的最大值是多少 3 若BC取最大值 则DE的长是多少 8 8 1414 分 解 分 解 1 由动能定理 3 22 2 1 2 1 ABfG mvmvWW 得 JWf9100 3 分 2 BC段加速度为 2 2smga 1 分 设在 C 点的最小速度为 m v 由 r v mmg m 2 smgrvm 4 3 分 BC 的最大值为 m a vv S mB BC 32 2 22 BC 的长度范围是 0 m32 2 分 3 平抛运动的时间 s g r t566 032 0 2 2 分 BC 取最大长度 对应平抛运动的初速度为smvm 4 平抛运动的水平位移 mtvS m 26 2 平 2 分 DE 的长 mmmrSSDE66 0 6 126 2 平 1 分 9 20112011 长宁二模 长宁二模 一个小物块从斜面底端冲上足够长的斜面后又返回到斜面底端 已知小 物块的初动能为E 它返回到斜面底端时共克服摩擦力做功为E 2 若小物块以 4E的初动能 冲上斜面 则返回斜面底端时的动能为 小物块在前后两次往返过程中所经历的时 间之比是 2222 答案 答案 2E 1 2 10 20112011 长宁二模 长宁二模 12 分 如图所示 质量为m的木块压缩轻质弹簧静止在 O 点 水平 面 ON 段光滑 长为L的 NN 段粗糙 木块与 NN 间的动摩擦因数为 现释放木块 若 木块与弹簧相连接 则木块最远到达 NN 段中点 然后在水平面上做往返运动 且第一 次回到 N 时速度大小为v 若木块与弹簧不相连接 木块与弹簧在 N 点即分离 通过 N 点时以水平速度飞出 木块落地点 P 到 N 的水平距离为s 求 1 木块通过 N 点时的速度 2 木块从 O 运动到 N 的过程中弹簧弹力做的功 3 木块落地时速度vp的大小和方向 1010 l2l2 分分 解答 解答 1 3 3 分 分 木块从 N 到 NN 中点 再回到 N 点 此过程弹簧弹力做功代数和为零 克服摩擦力做的功为W克 若木块与弹簧不相连接 木块从 N 到达 N 过程中 弹簧弹 力不做功 克服摩擦力做的功也为W克 又因为两种情况木块到达 N 时的速度相同 所以到达 N 的速度v 应等于第一次回到 N 时速度v 即v v 3 3 分 分 列式表达得出v v 同样给分 如只写出v v 没有文字说明的 不能得分 N N P m m s O 4 2 3 3 分 分 木块从 O 运动到 N 的过程中弹簧弹力做的功为W W W克 mv2 2 2 2 分分 W mv2 2 mgL 1 1 分 分 3 6 6 分 分 木块落地时速度为vp t s v h gt2 2 gs2 2v2 1 1 分 分 mgh mvp2 2 mv2 2 得 2 2 22 v v sg vp 3 3 分 分 vp与水平方向夹角为 coscos 422 2 vsg v v v p 2 2 分 分 用其他三角函数表达正确的同样给 11 2011 2011 上海崇明二模上海崇明二模 某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律 弧形轨道末 端水平 离地面的高度为H 将钢球从轨道的不同高度h处静止释放 钢球的落点距轨 道末端的水平距离为s 若轨道完全光滑 s2与h的理论关系应满足s2 用H h表示 该同学经实验测量得到一组数据 如下表所示 h 10 1m 2 003 004 005 006 00 s2 10 1m2 2 623 895 206 537 78 请在坐标纸上作出s2 h关系图 对比实验结果与理论计算得到的s2 h关系图线 图 中已画出 自同一高度静止释放的钢球 水平抛出 的速率 填 小于 或 大于 理论 值 从s2 h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差 十分显著 你认为造成上述偏差的可能原因是 11 4Hh 小于 摩擦阻力 12 20112011 上海卢湾二模 上海卢湾二模 下列关于能量转化或转移过程的说法中正确的是 摩擦生热的过程是不可逆过程 所有能量守恒的过程都能自发地发生 空调既能制热又能制冷 说明热传递不存在方向性 能的转化过程符合能量守恒定律 因此不会发生能源危机 1234567 0 2 4 6 8 10 12 14 理论 h 10 1 m s2 10 1 m2 5 F 2F0 F0 T0 2T0 t 0 答案 A 13 20112011 上海浦东二模 上海浦东二模 下列单位不属于不属于能量单位的是 A 焦耳 J B 毫安时 mAh C 电子伏 eV D 千瓦时 kW h 答案 B 14 20112011 上海浦东二模 上海浦东二模 地球的大气层中 基本不变的成分为氧 氮 氩等 占大气总量 的 99 96 可变气体成分主要有二氧化碳 CO2 水气和臭氧等 这些气体的含量很少 但 对大气物理状况影响却很大 据研究 人类大量燃烧矿物燃料放出大量 CO2 使大气中的 CO2 浓度不断增大 是导致 温室效应 的主要原因 即 使大气的平均温度上升 从而导致一 系列生态环境问题 由此可判断 CO2 A 对可见光的吸收作用很强 B 对无线电波的吸收作用很强 C 对紫外线的吸收作用很强 D 对红外线的吸收作用很强 答案 D 15 2011 上海普陀区二模 如图 用 F 20N 的力将重物 G 由静止开始 以 0 2m s2的加速度上升 则 5s 末时 F 的功率是 A 10W B 20W C 30W D 40W 答案 D 16 2011 上海普陀区二模 一物体在外力的作用下从静止开始做直线 运动 合外力的方向不变 大小随时间的变化如图所示 设该物体在T0 和 2T0时刻相对于出发点的位移分别为X1和X2 速度分别为V1和V2 合外力在 0 T0和T0 2T0时间内做的功分别为W1和W2 在T0和 2T0时刻 的功率分别为P1和P2 则 A X1 X2 1 5 V1 V2 1 3 B X1 X2 1 4 V1 V2 1 2 C W1 W2 1 10 P1 P2 1 4 D W1 W2 1 8 P1 P2 1 6 答案 AD 17 2011 上海普陀区二模 12 分 AB两个质量均为m的小球 被一轻杆AB 固定 轻杆长AB L OA L 3 杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动 初始时杆 静止在竖直位置 如图所示 今在B球上施加一水平方向恒力F mg 试求 3 2 1 转过 900过程中恒力做了多少功 2 在转动过程中B球获得的最大速度时AB杆与竖直方向夹角为多大 3 在转动过程中B球获得的最大速度是多少 17 答案 1W 3 3 mgL 3 分 2 B 球获得最大速度时 系统处于力矩平衡状态 如图所示 设杆和竖直方向夹角为 应有 mg sin F lcos mgsin 2 分 l 3 2 3 2l 3 F G A O F 6 可得 60 2 分 3 设 B 球最大速度为v 则此时 A 球的速度应为v 2 根据动能定理 F l sin mg 1 cos mg 1 cos mv2 m v 2 3 分 v 2m s 2 2 3 2l 3 l 3 1 2 1 2 1 2 2 15gl 分 15 20112011 上海徐汇区二模 上海徐汇区二模 如图所示 绳子一端系一物体 另一端跨过光滑小滑轮用 力F拉 使物体沿水平面匀速向右运动 在此过程中 A 拉力F一定逐渐增大 B 拉力F一定逐渐减小 C 拉力F的功率一定逐渐增大 D 拉力 19 20112011 上海闸北 上海闸北 在合理节约能源的同时 还要大力开发新能源 下列能源中不属于新 能源的是 A 天然气 B 核能 C 太阳能 D 地热能 答案 A 20 20112011 上海闸北 上海闸北 如图所示 斜面除 AB 段粗糙外 其余部 分都是光滑的 一个物体从顶点滑下 经过 A C 两点时的速度相 等 且 AB BC 物体与 AB 段动摩擦因数处处相等 斜面与水平 面始终相对静止 则物体在 AB 段和 BC 段运动过程中 A 加速度相等 B 速度改变量相等 C 重力的平均功率相等 D 合外力对物体做功相等 答案 C 21 20112011上海闸北 上海闸北 如图所示 空间中存在竖直向上的匀强电场 一个质量为m的小球沿 虚线作直线运动 轨迹上A B两点的竖直高度差为H 重力加速度为 g 则在小球从B到A的过程中 A 电场力对小球做功 mgH B 小球的动能保持不变 C 小球的机械能增加mgH D 小球的重力势能和电势能的和增加mgH 答案 BC 22 20112011 宝山上学期期末 宝山上学期期末 12 分 如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置图 滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成 其中水平直轨AB与倾斜直轨CD两者的长L均为 6m 圆弧形轨道AQC和BPD均光滑 AQC的半径r 1m AB CD与两圆弧形轨道相切 O2D O1C与竖直方向的夹角 均为 37 现有一质量m 1kg 的小球穿在滑轨上 以 30J 的初动能Ek0从B点开始水平向右运动 小球与两段直轨道间的动摩擦因素 均为 1 6 设小球经过轨道连接处无能量损失 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 求 1 小球第二次到达A点时的动能 2 小球在CD段上运动的总路程 2222 共 共 1212 分 分 解 解 m F A B C A B v0 7 1 LmgLmgEE kkA cos2 0 32 1 2 2 分 分 68 0101 6 1 6101 6 1 230 kA E JEkA2 2 smgrrLmgEE kAkD cos cossin s8 0101 6 1 8 0116 06 10120 ms42 mLss48642 总 2323 2011 2011 上海长宁期末上海长宁期末 滑块以某初速度从固定的粗糙斜面底端向上运动 然后又滑回到斜 面底端 若滑块向上运动的位移中点为 A 取斜面底端重力势能为零 则滑块 A 上滑过程机械能减小 下滑过程机械能增大 B 上滑过程机械能减小 下滑过程机械能也减小 C 上滑至 A 点时动能大于势能 D 下滑至 A 点时动能大于势能 答案 BC 2424 2011 2011 上海长宁期末上海长宁期末 1010 分 分 如图所示 斜面的倾角 为 37 一物块从斜面 A 点由 静止释放 物块与水平面和斜面的动摩擦因数 均为 0 2 AB 2 2m 不计物块滑至 B 点 时由于碰撞的能量损失 取 g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 物块从 A 点滑至 B 点的时间为多少 2 若物块最终滑至 C 点停止 BC 间的距离为多大 2424 解答 解答 1 物块先沿斜面匀加速下滑的加速度 到达 B 点的时间为t 2 2 1 ats 解得t 1 s 2 2 分 分 2 在水平面上物块做匀减速运动 初速度为smalv 4 42 24 422 2 2 分 分 在水平面上运动的距离为x 根据动能定理得 2 2 1 0mvmgx 3 3 分 分 解得84 4 x m 1 1 分 分 本小题也可以对 A C 直接用动能定理求解 2 4 4cossinsmgga 8 25 2011 上海崇明期末 如图所示 质量为 m 的小球 从离地面 H 高处从静 止开始释放 落到地面后继续陷入泥中 h 深度而停止 设小球受到空气阻 力为 f 则下列说法正确的是 A 小球落地时动能等于 mgH B 小球陷入泥中的过程中克服泥土阻力所做的功小于刚落到地面时的动能 C 整个过程中小球克服阻力做的功等于 mg H h D 小球在泥土中受到的平均阻力为 mg 1 H h 答案 C 26 2011 上海崇明期末 质量为 3 5 10 kg 的汽车在以 4 6 10P W 的额定功率下沿平直公路 前进 某一时刻汽车的速度为 0 10v m s 再经72s 达到最大速度 设汽车受恒定阻力 其大小为 3 2 5 10 N 求 1 0 10v m s 时汽车的加速度a 2 汽车的最大速度 m v 3 汽车在72s 内经过的路程s 26 答案 共 10 分 NN v P F 3 4 0 106 10 106 1 1 分 mafFF 1 分 22 3 33 7 0 105 105 2106 smsm m F a 2 分 smsm f P vm 24 105 2 106 2 3 3 3 分 ms mvmvfSPt m 1252 2 1 2 1 3 2 0 2 27 20112011 上海奉贤上海奉贤 1212 月调研 月调研 如图所示 乒乓球上下振动 振动的幅度愈来愈 小 关于乒乓球的机械能下列说法中正确的是 A 机械能守恒 B 机械能增加 C 机械能减少 D 机械能有时增加 有时减少 答案 C 28 20112011 上海奉贤上海奉贤 1212 月调研 月调研 12 分 图中滑块和小球的质量均为m 滑块可在水平放置 的光滑固定导轨上自由滑动 小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连 轻绳长 H h 地面 9 为l 开始时 轻绳处于水平拉直状态 小球和滑块均静止 现将小球由静止释放 当小球 到达最低点时 滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住 在极短的时间内速度减为 零 小球继续向左摆动 当轻绳与竖直方向的夹角 60 时小球到达最高点 求 1 小球到达最低点时速度的大小 2 滑块与挡板刚接触的瞬时 滑块速度的大小 3 小球从释放到第一次到达最低点的过程中 绳的拉力对小球所做的功 28 12 分 解 1 设滑块与挡板碰前滑块和小球的速度分别为 1 v 2 v 对上摆过程中的小球机械能 守恒 cos1 2 1 2 2 mglmv 2 分 解得 glv 2 2 分 2 开始阶段下摆过程中 根据系统机械能守恒有 2 2 2 1 2 1 2 1 mvmvmgl 2 分 联立两式解得 glv 1 2 分 3 对开始阶段下摆过程中的小球应用动能定理有 2 2 2 1 mvWmgl 2 分 得绳子拉力对小球做功 mglW 2 1 2 分 29 20112011 上海虹口期末 上海虹口期末 分别在光滑水平面 粗糙水平面和粗糙斜面上推同一物体 如图 a b c 所示 如果所用的图示推力大小相等 在物体发生大小相等位移的过程中 推力对物体所做的功 A 在光滑水平面上较大 B 在粗糙水平面上较大 C 在粗糙斜面上较大 yjw D 相等 答案 D 30 20112011 上海虹口期末 上海虹口期末 如图 a 所示 一根质量为M的链条一半放在光滑的水平桌面上 另一半挂在桌边 将链条由静止释放 链条刚离开桌面时的速度为v1 然后在链条两端各系 一个质量为m的小球 把链条一半和一个 小球放在光滑的水平桌面上 另一半和另 一个小球挂在桌边 如图 b 所示 又 将系有小球的链条由静止释放 当链条和 小球刚离开桌面时的速度为v2 设链条 滑动过程中始终不离开桌面 下列判断 中正确的是 A 若M 2m 则v1 v2 F 图 a 光滑水平面 F 图 b 粗糙水平面 F 图 c 粗糙斜面 2 L 图 a 2 L 图 b 10 B 若M 2m 则v1 v2 C 若M 2m 则v1 v2 答案 D 31 20112011 上海虹口期末 上海虹口期末 如图所示 轻绳通过定滑轮 的一端与质量为m 可看成质点的小物体相连 另一端 受到大小为F的恒力作用 开始时绳与水平方向夹角为 当小物体从水平面上的A点被拖动到水平面上的B 点时 发生的位移为L 随后从B点沿斜面被拖动到滑轮O处