《2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒檢測(cè)試題 魯科版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒檢測(cè)試題 魯科版必修2（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2022版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒檢測(cè)試題 魯科版必修2【二維選題表】物理觀念科學(xué)思維科學(xué)探究科學(xué)態(tài)度與責(zé)任重力做功及重力勢(shì)能1(易)功能關(guān)系的理解2(易)能的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化的方向性7(易)機(jī)械能守恒的判斷8(易),10(中)機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用3(易),5(中),12(中),17(中)動(dòng)能定理的應(yīng)用4(中),6(中),9(中),11(中),15(易),17(中),18(難)16(中)18(難)實(shí)驗(yàn)13(中,)14(中)一、選擇題(第16題為單項(xiàng)選擇題,第712題為多項(xiàng)選擇題,每小題4分,共48分)1.當(dāng)物體克服重力做功時(shí),物體的(C)A.重力勢(shì)能一定減少,機(jī)械能可能不變B.重力勢(shì)能一定增

2、加,機(jī)械能一定增加C.重力勢(shì)能一定增加,動(dòng)能可能不變D.重力勢(shì)能一定減少,動(dòng)能可能減少解析:當(dāng)物體克服重力做功時(shí),重力勢(shì)能一定增加,動(dòng)能可能不變,可能增加也可能減少,機(jī)械能可能不變,可能增加,可能減少.故選項(xiàng)C正確,A,B,D錯(cuò)誤.2.下列關(guān)于功和機(jī)械能的說(shuō)法,正確的是(C)A.在有阻力作用的情況下,物體重力勢(shì)能的減少量不等于重力對(duì)物體所做的功B.合力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的改變量C.物體的重力勢(shì)能是物體與地球之間的相互作用能,其大小與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān)D.運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能的減少量一定等于其重力勢(shì)能的增加量解析:重力勢(shì)能的減少量恒等于重力對(duì)物體所做的功,與有無(wú)阻力作用無(wú)關(guān),選項(xiàng)A錯(cuò);由動(dòng)能定

3、理可知,合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量,選項(xiàng)B錯(cuò);物體的重力勢(shì)能是物體與地球相互作用能,勢(shì)能大小與零勢(shì)能點(diǎn)的選取有關(guān),選項(xiàng)C對(duì);在只有重力做功的前提下才可滿足物體動(dòng)能的減少量等于物體重力勢(shì)能的增加量,選項(xiàng)D錯(cuò).3.一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊,以初速度v0沿光滑斜面向上滑行,當(dāng)滑塊從斜面底端滑到高為h的地方時(shí),以斜面底端為參考平面,滑塊的機(jī)械能為(A)A.mB.mghC.m+mghD.m-mgh解析:在整個(gè)過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,總量都是m,選項(xiàng)A正確.4.某運(yùn)動(dòng)員臂長(zhǎng)為L(zhǎng),將質(zhì)量為m的鉛球推出,鉛球出手時(shí)的速度大小為v0,方向與水平方向成30角,則該運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球所做的功是(A)A.m

4、gL+mB.mgL+mC.mD.mgL+m解析:設(shè)運(yùn)動(dòng)員對(duì)鉛球做功為W,由動(dòng)能定理得W-mgLsin 30=m,所以W=mgL+m.5. 質(zhì)量為m的小球從高H處由靜止開始自由下落,以地面作為零勢(shì)能面.當(dāng)小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí),重力的瞬時(shí)功率為(B)A.2mg B.mgC.mg D.mg解析:在小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能相等時(shí),設(shè)此時(shí)的高度為h,物體的速度為v,則根據(jù)機(jī)械能守恒可得,mgH=mgh+mv2,由于mgh=mv2,所以mgH=2mv2,所以此時(shí)的速度的大小為v=,此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為P=Fv=mgv=mg,所以選項(xiàng)B正確.6. 如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一小球向右滑行,并沖上

5、固定在地面上的斜面.設(shè)小球在斜面最低點(diǎn)A的速度為v,壓縮彈簧至C點(diǎn)時(shí)彈簧最短,C點(diǎn)距地面高度為h,則從A到C的過(guò)程中彈簧彈力做功是(A)A.mgh-mv2B.mv2-mghC.-mgh D.-(mgh+mv2)解析:由A到C的過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理可得-mgh+W=0-mv2,所以W=mgh-mv2,故A正確.7.下列說(shuō)法中正確的有(ACD)A.熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體,而不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體B.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.內(nèi)能不能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動(dòng)能D.自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都有方向性解析:內(nèi)能可以在一定條件下轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,A,C,D均正確.8.下列運(yùn)動(dòng)物體,機(jī)械能守

6、恒的有(BD)A.物體沿斜面勻速下滑B.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)C.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落D.沿光滑曲面自由下滑的木塊解析:物體沿斜面勻速下滑,過(guò)程中受到重力、支持力、摩擦力,其中摩擦力做功,機(jī)械能不守恒,A錯(cuò)誤;做自由落體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受重力,并且只有重力做功,所以機(jī)械能守恒,B正確;跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落受到重力、向上的阻力作用,阻力做功,機(jī)械能不守恒,C錯(cuò)誤;沿光滑曲面下滑的木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,D正確.9.人站在h高處的平臺(tái)上,水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球,物體落地時(shí)的速度為v,不計(jì)阻力,則(BC)A.人對(duì)小球做的功是mv2B.人對(duì)小球做的功是mv2-mghC.取地面為零

7、勢(shì)能面,小球落地時(shí)的機(jī)械能是mv2D.取地面為零勢(shì)能面,小球落地時(shí)的機(jī)械能是mv2-mgh解析:對(duì)全過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理得mgh+W=mv2-0,解得W=mv2-mgh,A錯(cuò)誤,B正確;以地面為重力勢(shì)能的零點(diǎn),小球落地時(shí)的重力勢(shì)能為0,動(dòng)能為mv2,物體的機(jī)械能為E=0+mv2=mv2,C正確,D錯(cuò)誤.10. 如圖所示,一輕質(zhì)彈簧固定于O點(diǎn),另一端固定一小球,將小球從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放,讓其自由擺下,不計(jì)空氣阻力,在小球擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(BD)A.小球的機(jī)械能守恒B.小球的機(jī)械能減少C.小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和不變D.小球與彈簧組成

8、的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析:由A到B的過(guò)程中,只有重力和彈簧彈力做功,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即彈簧與小球的總機(jī)械能守恒,根據(jù)能量守恒定律知,系統(tǒng)機(jī)械能不變,彈簧的彈性勢(shì)能增加,則小球的機(jī)械能減少,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B,D正確;根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒知,小球的動(dòng)能、重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和不變,而小球的動(dòng)能增大,則小球的重力勢(shì)能與彈簧的彈性勢(shì)能之和變小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.11. 如圖所示,某段滑雪雪道傾角為30,總質(zhì)量為m(包括雪具在內(nèi))的滑雪運(yùn)動(dòng)員從距底端高為h處的雪道上由靜止開始勻加速下滑,加速度為g.在他從上向下滑到底端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(AD)A.運(yùn)動(dòng)員獲得的動(dòng)能為mghB.運(yùn)動(dòng)員減少的重力勢(shì)能全

9、部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能C.運(yùn)動(dòng)員克服摩擦力做功為mghD.下滑過(guò)程中系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh解析:運(yùn)動(dòng)員的加速度為g,沿斜面mg-f=mg,f=mg,Wf=mg2h=mgh,所以B,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;Ek=mgh-mgh=mgh,A項(xiàng)正確.12. 如圖所示,在傾角=30的光滑固定斜面上,放有兩個(gè)質(zhì)量分別為1 kg和2 kg的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B,兩球之間用一根長(zhǎng)L=0.2 m的輕桿相連,小球B距水平地面的高度h=0.1 m. 兩球從靜止開始下滑到光滑地面上,不計(jì)球與地面碰撞時(shí)的機(jī)械能損失,g取10 m/s2,則下列說(shuō)法中正確的是(BD)A.下滑的整個(gè)過(guò)程中A球機(jī)械能守恒B.下滑的整個(gè)過(guò)程中兩球組成的

10、系統(tǒng)機(jī)械能守恒C.兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大小為2 m/sD.下滑的整個(gè)過(guò)程中B球機(jī)械能的增加量為 J解析:當(dāng)小球A在斜面上、小球B在水平地面上時(shí),輕桿分別對(duì)A,B做功,因此下滑的整個(gè)過(guò)程中A球機(jī)械能不守恒,而兩球組成系統(tǒng)機(jī)械能守恒,A錯(cuò)誤,B正確;從開始下滑到兩球在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),利用機(jī)械能守恒定律可得mAg(Lsin 30+h)+mBgh=(mA+mB)v2,解得v= m/s,C錯(cuò)誤;下滑的整個(gè)過(guò)程中B球機(jī)械能的增加量為E=mBv2-mBgh= J,D正確.二、非選擇題(共52分)13.(6分)驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)采用重物自由下落的方法:(1)用公式mv2=mgh時(shí)對(duì)紙帶上

11、起點(diǎn)的要求是.(2)若實(shí)驗(yàn)中所用重錘質(zhì)量m=1 kg,理想紙帶如圖所示,打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s,則記錄B點(diǎn)時(shí),重錘的速度vB= ,重錘動(dòng)能EkB=.從開始下落起至B點(diǎn),重錘的重力勢(shì)能減少量是,因此可得出的結(jié)論是 .解析:(1)用公式mv2=mgh驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的前提是重物的初速度為零,這樣在下落高度h的過(guò)程中,動(dòng)能變化才為mv2.(2)vB= m/s=0.585 m/s.EkB=m=10.5852 J0.171 J.Ep=mgh=19.81.7610-2 J0.172 J.EpEkB.答案:(1)初速度等于零(1分)(2)0.585 m/s(1分)0.171 J(1分)0.172 J(

12、1分)在誤差允許范圍內(nèi),重錘動(dòng)能的增加量等于其重力勢(shì)能的減少量,重錘下落過(guò)程中機(jī)械能守恒(2分)14.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器“探究功與速度變化的關(guān)系”.如圖(甲)所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小.在水平桌面上相距50.0 cm的A,B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器,記錄小車通過(guò)A,B點(diǎn)時(shí)的速度大小,小車中可以放置砝碼.(1)實(shí)驗(yàn)主要步驟如下:測(cè)量 和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路.將小車移至C點(diǎn)后釋放,小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng),記

13、錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A,B點(diǎn)時(shí)的速度.在小車中增加砝碼或,重復(fù)的操作.(2)下表是他們測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量之和,|-|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量E,F是拉力傳感器受到的拉力,W是F在A,B間所做的功.表格中的E3=,W3=.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)次數(shù)M/kg|-|/(m2/s2)E/JF/NW/J10.5000.760.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.2002.4201.21051.0002.841.4202.8601.430(3)

14、根據(jù)表格,請(qǐng)?jiān)趫D(乙)中的方格紙上作出E-W圖線.解析:(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拉力對(duì)小車和拉力傳感器做功使小車和拉力傳感器的動(dòng)能增加,所以需要測(cè)量小車和拉力傳感器的總質(zhì)量;通過(guò)控制變量法只改變小車的質(zhì)量或只改變拉力大小得出不同的數(shù)據(jù);(2)通過(guò)拉力傳感器的示數(shù)和A,B間距用W=FL可計(jì)算拉力做的功;(3)利用圖像法處理數(shù)據(jù),可知W與E成正比,作圖可用描點(diǎn)法,圖線如圖所示.答案:(1)小車(1分)減少砝碼(1分)(2)0.600 J(1分) 0.610 J(1分)(3)圖見解析(2分)15.(6分)小球自h=2 m的高度由靜止釋放,與地面碰撞后反彈的高度為h.設(shè)碰撞時(shí)沒(méi)有動(dòng)能的損失,且小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程

15、中受到的空氣阻力大小不變,求:(1)小球受到的空氣阻力是重力的多少倍?(2)小球從開始到停止運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總路程.解析:設(shè)小球的質(zhì)量為m,所受阻力大小為f.(1)小球從h處釋放時(shí)速度為零,與地面碰撞反彈到h時(shí),由動(dòng)能定理mg(h-h)-f(h+h)=0, (2分)得f=mg. (1分)(2)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)的總路程為s,且最后小球靜止在地面上,對(duì)于整個(gè)過(guò)程,由動(dòng)能定理mgh-fs=0 (2分)得s=h=72 m=14 m. (1分)答案:(1)(2)14 m16.(11分)某一品牌汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60 kW,質(zhì)量為5103 kg,汽車在水平長(zhǎng)直路面上行駛時(shí),阻力是車的重力的0.05倍,若汽

16、車始終保持額定的功率不變,取g=10 m/s2,則從靜止起動(dòng)后,求:(1)汽車所能達(dá)到的最大速度.(2)當(dāng)汽車的加速度為1 m/s2時(shí),速度的大小.(3)如果汽車由起動(dòng)到速度變?yōu)樽畲笾禃r(shí),馬上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),測(cè)得汽車通過(guò)624 m的路程所經(jīng)歷的時(shí)間.解析:(1)汽車保持額定功率不變,那么隨著速度v的增大,牽引力F牽變小,當(dāng)牽引力大小減至與阻力f大小相同時(shí),物體速度v到達(dá)最大值vm.P額=fvm,則vm=24 m/s. (2分)(2)a=,則F牽=ma+f=7.5103 N, (2分)v=8 m/s. (1分)(3)設(shè)由起動(dòng)到速度最大歷時(shí)為t1,關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停止歷時(shí)為t2.m=P額t1-fs1, (

17、2分)將數(shù)值代入,得t1=50 s. (1分)由vm=t2,得t2=48 s. (1分)故t總=t1+t2=98 s. (2分)答案:(1)24 m/s(2)8 m/s(3)98 s17.(10分) 如圖所示,物體A的質(zhì)量M=2 kg和物體B的質(zhì)量m=1 kg,通過(guò)輕繩跨過(guò)滑輪相連.斜面光滑,不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦.開始時(shí)A物體離地的高度為h=0.4 m,B物體位于斜面的底端,斜面傾角為=30,剛開始時(shí)用手托住A物體,使A,B兩物體均處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度g=10 m/s2,撤去手后,求:(1)A物體落地瞬間的速度大小;(2)A物體落地后B物體還能夠繼續(xù)沿斜面向上滑多遠(yuǎn)?解析:(1)法一應(yīng)

18、用動(dòng)能定理A下落過(guò)程中,A,B兩物體速度大小相等在A下落過(guò)程中,由動(dòng)能定理得Mgh-Th=Mv2 (2分)同時(shí)B物體沿斜面上升,由動(dòng)能定理得Th-mghsin =mv2. (2分)聯(lián)立解得v=2 m/s. (2分)法二應(yīng)用機(jī)械能守恒定律對(duì)系統(tǒng)由Ep減=Ek增得Mgh-mghsin =(M+m)v2, (4分)解得v=2 m/s. (2分)(2)A落地后B繼續(xù)上升,只有重力做功,機(jī)械能守恒,則有-mgh1=0-mv2, (2分)s=,解得s=0.4 m. (2分)答案:(1)2 m/s(2)0.4 m18.(13分)滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)驚險(xiǎn)刺激的運(yùn)動(dòng),深受青少年的喜愛.如圖所示是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道,AB和

19、CD是一段圓弧形軌道,BC是一段長(zhǎng)是7 m的水平軌道.一運(yùn)動(dòng)員從AB軌道上P點(diǎn)以6 m/s的速度下滑,經(jīng)BC軌道后沖上CD軌道,到Q點(diǎn)時(shí)速度減為零.已知運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為50 kg,h=1.4 m,H=1.8 m,不計(jì)圓弧軌道上的摩擦.(g=10 m/s2)求:(1)運(yùn)動(dòng)員第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)、C點(diǎn)時(shí)的速度各是多大;(2)運(yùn)動(dòng)員與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)運(yùn)動(dòng)員最后停在BC軌道上何處.解析:(1)運(yùn)動(dòng)員從P點(diǎn)到第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律得mgh+m=m (2分)代入數(shù)據(jù),得vB=8 m/s, (1分)運(yùn)動(dòng)員從第一次經(jīng)過(guò)C點(diǎn)到Q點(diǎn)過(guò)程,由機(jī)械能守恒,得m=mgH, (2分)代入數(shù)據(jù)得vC=6 m/s. (1分)(2)運(yùn)動(dòng)員從B到C過(guò)程,由動(dòng)能定理,得-mgs=m-m, (2分)代入數(shù)據(jù)得=0.2. (1分)(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)員在BC軌道上通過(guò)的路程為L(zhǎng),由動(dòng)能定理得,mgh-mgL=0-m, (2分)代入數(shù)據(jù),得L=16 m, (1分)所以運(yùn)動(dòng)員最后停在離B點(diǎn)2 m處. (1分)答案:(1)8 m/s6 m/s(2)0.2(3)停在離B點(diǎn)2 m處