高三物理知识点优化训练机械能.docx

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高三物理知识点优化训练机械能

2019-2020年高三物理知识点优化训练：

机械能

一、选择题

1.如图所示的四幅图是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是

2.一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面，在水平道路上行走了12m，再匀速走下6m深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为：

A．500J        B．1100J        C．100J        D．－100J

3.将质量为100kg的物体从地面提升到10m高处，在这个过程中，下列说法中正确的是：

A．重力做正功，重力势能增加1.0×104J

B．重力做正功，重力势能减少1.0×104J

C．重力做负功，重力势能增加1.0×104J

D．重力做负功，重力势能减少1.0×104J

4.关于能源和能量，下列说法中正确的是

A．自然界的能量是守恒的，所以地球上能源永不枯竭

B．能源的利用过程中有能量耗散，这表明自然界的能量是不守恒的

C．电磁波的传播过程也是能量传递的过程

D．在电磁感应现象中，电能转化为机械能

5.关于能量转化有下列说法：

①太阳能热水器把太阳能转化为水的内能；

②电热水器把电能转化为水的内能；

③燃气热水器把电能转化为水的内能；

④空调把空气的内能转化为电能．

其中正确的是

A．①②   B．①③   C．②③   D．①④

6.一物体在匀速下落，下列说法正确的是

A．合力对物体功不为零，机械能守恒

B．合力对物体功为零，机械能不守恒

C．重力对物体做正功，重力势能减少

D．重力对物体做正功，重力势能增加

7.如图所示，两个互相垂直的力F1与F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移，此过程中，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力做功为

A．7JB．1J

C．5JD．3.5J

8.甲、乙两物体的质量之比为m甲：

m乙=1：

4，若它们在运动过程中的动能相等，则它们动量大小之比P甲：

P乙是 

A．1：

1        B．1：

2      C．1：

4       D．2：

1

9.如果卡车发动机的额定功率为75kW，它受到的阻力恒为3×103N，则这辆卡车的速度最大能达到

A．75km/hB．30m/sC．25km/hD．25m/s

10.质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落，在第2s末重力的功率等于多少？

取g＝10m/s2

A．20WB．200WC．40WD．400W

11.我省沙河抽水蓄能电站自xx年投入运行以来，在缓冲用电高峰电力紧方面，取得良好的社会效益和经济效益，抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电，如图蓄水池（上游水库）可视为长方体，有效总库容量（可用于发电）为V，蓄水后水位高出下游水面H，发电过程中上游水库水位最大落差为d，统计资料表明，该电站利用抽水用电为2.4×108kw·h，发电量1.8×108kw·h，则下列计算结果正确的是（水的密度为ρ，重力加速度为g，涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面）

A．能用于发电的水的最大重力势能EP=ρvgH

B．能用于发电的水的最大重力势能EP=ρvg（）

C．电站的总效率达75%

D．该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电（电功率以105kw计）约10h

12.抽水蓄能电站可以在用电低谷时，将电网中多余的电能转化为重力势能；在用电高峰时，再将重力势能转化为电能输回电网，假定多余电能为5×104kw·h，这部分多余电能经储存再回到电网过程中将损失44%，则此蓄能电站能给电网补充的电能为

      A．2.2×104kw·h                                 B．2.8×104kw·h  

      C．3.5×104kw·h                                 D．5×104kw·h

13.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。

支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。

开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则 

A．A球的最大速度为2

B．A球的速度最大时，两小球的总重力势能最小

C．A球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°

D．A、B两球的最大速度之比v1∶v2=2∶1

二、填空题

14.起重机的刚绳将500牛顿的物体匀速提高6米后，又水平匀速移动4米，钢绳的拉力对物体所做的功为_________________焦耳，重力做的功为_________________焦耳。

15.把质量为3.0kg的石块，从高30m的某处，以的速度向斜上方抛出，，不计空气阻力，石块落地时的速率是                 ；若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5J的功，石块落地时的速率又为                     。

16.弹簧从原长开始被拉长，弹力做负功，弹性势能Ep就变________；弹簧从原长开始被压缩，弹力做________功，弹性势能Ep就________。

三、实验题

17.在利用自由落体“验证机械能守恒定律”的实验中，下列器材中必要的是

A．重物      B．纸带      C．天平      D．电源

18.某次“验证机械能守恒定律”的实验中，用6V、50Hz的打点计时器打出的一条无漏点的纸带，如图所示，O点为重锤下落的起点，选取的计数点为A、B、C、D，各计数点到O点的长度已在图上标出，单位为毫米，重力加速度取10m/s2，若重锤质量为1kg。

①打点计时器打出B点时，重锤下落的速度=     m/s，重锤的动能   J。

②从开始下落算起，打点计时器打B点时，重锤的重力势能减小量为     J。

③根据纸带提供的数据，在误差允许的范围内，重锤从静止开始到打出B点的过程中，得到的结论是                             。

19.探究“弹性势能大小与弹性形变程度的关系”

案例：

猜想与假设：

物体的弹性形变程度越大，弹性势能越大．

设计实验：

器材：

弹簧、木块。

步骤：

如图所示，使用同一根弹簧，两次实验中弹簧被压缩的程度不同，第一次弹簧被压缩程度小，第二次弹簧被压缩程度大，观察木块被弹的远近，木块被弹得越远，说明弹簧具有的弹性势能越大。

现象：

第一次实验木块被弹得近，第二次实验木块被弹得远。

四、计算题

20.已知某弹簧的劲度系数，弹簧一端固定，另一端用手向外拉。

当弹簧从伸长量变为伸长量的过程中。

求：

（1）用作图法求出弹簧弹力所做的功；

（2）弹簧弹性势能的变化量。

21.一宇宙飞船在有尘埃的空间以恒定的速度v飞行，其横截面积为S0，尘埃微粒的质量为m，单位体积的个数为N，若尘埃碰到飞船后都被吸附在飞船上，求尘埃对飞船的平均作用力。

某同学这样求解：

设飞船对尘埃的平均作用力为F，由题意画出示意图如下，在t时间内，根据动能定理：

根据作用力与反作用力的关系，可得出尘埃对飞船的平均作用力F。

你认为该同学的解法正确吗？

如果不正确，你如何求解。

22.粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BC相切于B点，一物块（可看成为质点）在水平力F作用下自水平轨道上的P点处由静止开始匀加速运动到B，此时撤去F，物块滑上圆弧轨道，在圆弧轨道上运动一段时间后，回到水平轨道，恰好返回到P点停止运动，已知物块在圆弧轨道上运动时对轨道的压力最大值为206N，最小值为197N，图中P点离B点的距离恰好等于圆弧轨道的半径，求水平力F的大小。

23.质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角为300的斜面顶端的定滑轮上，斜面固定在水平地面上，开始时把物体B拉到斜面底端，这时物体A离地面的高度为0.8m，如图所示．若摩擦力均不计，从静止开始放手让它们运动。

求：

（g=lOm／s2）

（1）物体A着地时的速度；

（2）物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离。

24.如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。

已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：

（1）物体物体滑至圆弧底端时的速度大小；

（2）物体物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；

（3）物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功。

25.如图所示，挡板P固定在足够高的水平桌面上，小物块A和B大小可忽略，它们分别带有+QA和+QB的电荷量，质量分别为mA和mB．两物块由绝缘的轻弹簧相连，一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与B连接，另一端连接一轻质小钩，整个装置处于方向水平向左的匀强电场中，电场强度为E．开始时A、B静止，已知弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦及A、B间的库仑力，A、B所带电荷量保持不变，B一直在水平面上运动且不会碰到滑轮。

试求

（1）开始A、B静止时，挡板P对物块A的作用力大小；

（2）若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C下落到最大距离时物块A对挡板P的压力刚好为零，试求物块C下落的最大距离；

（3）若C的质量改为2M，则当A刚离开挡板P时，B的速度多大？

26.如图质量为m1的物体A经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为k，A、B都处于静止状态。

一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮，一端连物体A，另一端连一轻挂钩。

开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段沿竖直方向。

现在挂钩上挂一质量为m3的物体C上升。

若将C换成另一个质量为（m1+m3）物体D，仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B则离地时D的速度的大小是多少？

已知重力加速度为g。

参考答案

一、选择题

1.B

2.D

3.C

4.C

5.A

6.BC

7.A

8.B

9.D

10.D

11.BC

解析：

取下游水面为重力零势能面，水库中库存水所具有的重力势能应以重心位置来计算所以能用于发电的水的最大重力势能Epmax=mgh=ρvg（）,选项B正确。

电站的总效率为×100%=×100%=75%，选项C正确。

该电站平均每天的发电量可供大城市居民用电的时间：

=5h，所以D选项错误，本题的正确答案是BC选项。

12.B

13.BCD

二、填空题

14.3000，-3000

15.

16.大，负，大

三、实验题

17.ABD

18.1.175；0.69；0.705；在误差允许的范围内机械能守恒   

19.弹性势能大小与物体弹性形变程度有关。

物体的弹性形变越大，物体所具有的弹性势能越大。

例如：

钟表的发条被拧得越紧，它的弹性形变越大，它的弹性势能越大，钟表走的时间越长。

四、计算题

20.解析：

（1）当弹簧伸长量为时，

弹力

当弹簧伸长量为时，

弹力

作出F-x的图像，如图所示，阴影部分面积为所求。

由于弹力方向与长度变化方向相反，弹力做负功

（2）弹性势能增加，弹性势能的变化量为

（没有用作图法，而用其他方法求出结果的，全题只给4分）

21.解析：

不正确

解法一：

由动能定理得

得

解法二：

由动量定理得

得

22.解析：

物块在圆弧上的B点时，支持力最大，有N1-mg=

物块在圆弧上到达最高位置时，支持力最小，N2=mgcos

由机械能守恒，有

联立以上三式，解得mg=200N，cos=0.985

根据动能定理，有

解得F=6N

23.解析：

（1）AB组成的系统机械能守恒

（2）A物体着地后，B物体机械能守恒，设B物体在斜面上滑的最大距离为L，则

得L=0.4m

24.解析：

（1）由机械能守恒定律

mgR=3分

解v=4m/s3分

（2）3分

F=300N3分

（3）4分

25.解析：

（1）对系统AB：

（2）开始时弹簧形变量为，由平衡条件：

①

设当A刚离开档板时弹簧的形变量为：

由：

可得②

故C下降的最大距离为：

③

由①～③式可解得④

（3）由能量守恒定律可知：

C下落h过程中，C重力势能的的减少量等于B的电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和

当C的质量为M时：

⑤

当C的质量为2M时，设A刚离开挡板时B的速度为V

⑥

由④～⑥式可解得A刚离开P时B的速度为：

⑦

26.解析：

开始时，B静止平衡，设弹簧的压缩量为x1，

挂C后，当B刚要离地时，设弹簧伸长量为x2，有

此时，A和C速度均为零。

从挂C到此时，根据机械能守恒定律,弹簧弹性势能的改变量为

将C换成D后，有

联立以上各式可以解得  

2019-2020年高三物理知识点优化训练：

气体

一、选择题

1.下列说法正确的是

A．玻意耳定律对任何压强都适用

B．盖·吕萨克定律对任意温度都适用

C．常温、常压下的各种气体，可以当做理想气体

D．一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟温度成正比

2.对于理想气体方程=恒量，下列叙述正确的是

A．质量相同的不同种气体，恒量一定相同

B．质量不同的不同种气体，恒量一定不相同

C．摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等

D．标准状态下的气体，恒量一定相同

3.一定质量的理想气体，在保持温度不变的条件下，设法使其压强增大，在这一变化过程中

A．气体分子的平均动能一定增大B．气体的密度一定增大

C．外界一定对气体做了功D．气体一定从外界吸收了热量

4.一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现

A．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温

B．先将气体等温压缩，再将气体等容降温

C．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀

D．先将气体等容降温，再将气体等温压缩

5.一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有：

A．气体的体积B．单位体积内的分子数C．气体的压强D．分子总数

6.一定质量的理想气体等容变化中，温度每升高1℃，压强的增加量等于它在17℃时压强的

A．B．C．D．

7.一定质量的气体当体积不变而温度由100℃上升到200℃时，其压强

A．增大到原来的两倍B．比原来增加倍

C．比原来增加倍D．比原来增加倍

8.如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是

A．a点对应的气体状态其体积大于b点对应的气体体积

B．a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积

C．a点对应的气体分子密集程度大于b点的分子密集程度

D．a点气体分子的平均动能等于b点的分子的平均动能

9.如图所示，一定质量的理想气体，由状态a沿直线ab变化到状态b。

在此过程中

A．气体的温度保持不变

B．气体分子平均速率先减小后增大

C．气体的密度不断减小

D．气体必然从外界吸热

10.定质量的理想气体，由状态A（1，3）沿直线AB变化到C（3，1），如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是

A．1：

1：

1B．1：

2：

3

C．3：

4：

3D．4：

3：

4

11.在两个容器中，分别装有相同温度，相同压强的氧气和氢气，那么在这两个容器中的气体一定还具有相同的

A．气体密度　　　　　　　　B．气体的物质的量

C．气体分子的平均速率　　D．单位体积内的分子数

12.一定质量的理想气体，在状态变化后密度增大为原来的4倍，气体的压强和热力学温度与原来相比可能是

A．压强是原来的4倍，温度是原来的2倍

B．压强和温度都为原来的2倍

C．压强是原来的8倍，温度是原来的2倍

D．压强不变，温度是原来的

二、填空题

13.设大气压保持不变，当室温由6℃升高到27℃时，室内空气将减少　　　%。

14.如图所示，汽缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，重物将上升　　　　cm。

15.如图所示，质量分别为m１和m２的同种气体，分别以恒定的温度t１和t２等温变化，变化过程分别用图中等温线1和2表示，如m1=m2，则t1____t2　；如t1=t2，则m1______m2，（填“>”“=”或“<”）

16.图为一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四次状态变化的p-V图线，在这几个过程中，气体对外做功的是____过程，气体吸热的是____过程，气体内能增加的是____过程。

三、实验题

17.如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象。

气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将（填“变大”或“变小”），这是（填“吸热”或“放热”）过程。

18.现有下列实验器材：

毫米刻度的直尺（长约30cm）一根，内径为2-3mm的粗细均匀的直玻璃管一根（玻璃管内有一段长8-10cm的水银柱封闭一段长约12-15mm的空气柱），量角器，温度计，带有重锤线的铁支架。

请用上述器材设计一个用图像法处理数据的测定实验室内大气压强的实验方案：

（1）实验原理_______________________________。

（2）请在方框内画出实验装置简图

（3）实验步骤__________________________________________________________。

（4）测量的物理量___________________。

（5）请简述你是如何用图像法处理数据的____________________________________。

四、计算题

19.（容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃，求：

（1）塞子打开前的最大压强；

（2）27℃时剩余空气的压强。

20.如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3m2，气缸内有质量m＝2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。

开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12cm，此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105Pa，温度为300K。

外界大气压为1.0×105Pa，g＝10m/s2。

（1）现对密闭气体加热，当温度升到400K，其压强多大？

（2）若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360K，则这时活塞离缸底的距离为多少？

21.如图所示，竖直圆筒固定不动，粗圆筒横截面积是细圆筒的4倍，细筒足够长。

粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长l=20cm，活塞A上方的水银深h=10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计。

用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。

现使活塞B缓慢上移，直到有一半水银被推到细筒中，求活塞B上移的距离．设在整个过程中气体的温度不变，大气压强p0=75cmHg。

22.如图所示，长31cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动90o后至开口端水平，发现空气长度变为7.2cm。

然后继续缓慢转动90o至开口向上。

求：

（1）大气压强的值。

（2）末状态时空气柱的长度。

23.通过热学的学习，我们知道，气体的压强跟气体的温度有关。

一定质量的气体在体积不变的情况下，气体温度升高时压强增大，气体温度降低时压强减小。

1787年法国科学家查理通过实验研究，发现所有的气体都遵从这样的规律：

一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减小）的压强等于它在0℃时压强的。

（1）根据查理发现的规律，试写出一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强与温度t（摄氏温度）之间的函数关系式。

（2）根据查理发现的规律的表述可知，一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强与摄氏温度t不成正比，若定义一种新的温度T，使查理发现的规律这样表述：

一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强与温度T成正比。

试通过计算导出温度T与摄氏温度t的关系式。

24.某地区空气污染较严重，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气。

设每人1min内呼吸16次，每次吸入1atm的净化空气500mL，而每个桶能装10atm的净化空气20L，假定这些空气可以全部被吸收完。

设温度不变，估算一下每人每天需吸多少桶净化空气，请你对这位同学的提议做出评价。

25.如图所示，圆柱形气缸A、B的直径相同，B是封闭的，气缸内各部分理想气体的压强为p1=0.5×105Pa，p2=1.5×105Pa，外界大气压p0=1.0×105Pa，初温均为27℃，l1=30cm，l2=16cm，l3=8cm。

A、B内两活塞用硬细杆相连处于静止状态，忽略一切摩擦，欲使B内两部分气体压强相等，须使A的温度升高多少?

（表示B内温度不变）

一、选择题

1.C

解析：

根据理想气体的定义可作出判断。

2.C

解析：

由pV=nRT可得。

3.BC

4.BD

解析：

根据气体的实验定律来分析。

5.ABC

解析：

等温过程中，p、V发生相应变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化。

6.D

7.C

8.BCD

9.BCD

10.C

解析：

由理想气体状态方程可作出判断。

11.CD

12.CD

二、填空题

13.7％

解析：

此题关键是确定好一定质量的气体作为研究对象。

14.2.68cm

解析：

缸中气体做等压变化，由盖·吕萨克定律可得。

15.＞、＞

16.BCD

三、实验题

17.   变小  放热

18.

（1）实验原理：

如图中甲所示，设玻璃管内封闭空气柱长度为L，压强为p，根据玻意耳定律有pL=c（常量）。

设大气压强为p0，水银柱产生的压强为p’，则p=p0+p’，代入上式可得

设水银柱长度为L＇，则。

取若干个不同的a值，测出相应的空气柱长度，虽然c是未知量，不能直接计算出p0，但可采用图像法，作出图像，图线的截距即为所求的大气压强；

（2）如图甲；

（3）实验步骤：

①组装实验器材（如图甲）；②将玻璃管倾斜放置，用量角器测出玻璃与垂錘线的夹角a1，用直尺测出封闭空气柱长度L1；③多次改变玻璃管的倾角。

（4）测量物理量：

分别测量和记录相就范的夹角a2、a3……和空气长度L2、L3

（5）数据处理方法：

根据上述测量数据计算出相应的水银柱产生的压强、、……。

以p＇主纵轴，为横轴，建立直角坐标系，根据记录的数据描点作图（如图乙），图线的截距就是所求的大气压强p。

四、计算题

19.解析：

塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。

塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。

（1）塞子打开前：

选瓶中气体为研究对象，

初态：

p1=1.0×105Pa，T1=273+27=300K

末态：

p2=？

，T2=273+127=400K

由查理定律可得：

p2=T2/T1×p1=400/300×1.0×105P