2022屆新高考物理2年真題與1年全真模擬訓(xùn)練卷專題6 功和能 -【含答案】

1、2022年高考2年真題與1年全真模擬訓(xùn)練卷（新高考地區(qū)專用）專題6 功和能 2021年高考真題1（2021浙江高考真題）中國(guó)制造的某一型號(hào)泵車如圖所示，表中列出了其部分技術(shù)參數(shù)。已知混凝土密度為，假設(shè)泵車的泵送系統(tǒng)以的輸送量給高處輸送混凝土，則每小時(shí)泵送系統(tǒng)對(duì)混凝土做的功至少為（）發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率（）332最大輸送高度（m）63整車滿載質(zhì)量（）最大輸送量（）180ABCD2（2020江蘇高考真題）如圖所示，一小物塊由靜止開(kāi)始沿斜面向下滑動(dòng)，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑連接，且物塊與斜面、物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為常數(shù)。該過(guò)程中，物塊的動(dòng)能與水平位移x關(guān)系的圖象是（）ABCD3（202

2、1河北高考真題）一半徑為R的圓柱體水平固定，橫截面如圖所示，長(zhǎng)度為、不可伸長(zhǎng)的輕細(xì)繩，一端固定在圓柱體最高點(diǎn)P處，另一端系一個(gè)小球，小球位于P點(diǎn)右側(cè)同一水平高度的Q點(diǎn)時(shí)，繩剛好拉直，將小球從Q點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)與圓柱體未接觸部分的細(xì)繩豎直時(shí)，小球的速度大小為（重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力）（）ABCD4（2021山東高考真題）如圖所示，粗糙程度處處相同的水平桌面上有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)桿，一端可繞豎直光滑軸O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與質(zhì)量為m的小木塊相連。木塊以水平初速度出發(fā)，恰好能完成一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，木塊所受摩擦力的大小為（）ABCD5（2021湖南高考真題）如圖，兩端開(kāi)口、下端連通的導(dǎo)熱汽

3、缸，用兩個(gè)輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為和）封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦。在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從下降高度到位置時(shí)，活塞上細(xì)沙的總質(zhì)量為。在此過(guò)程中，用外力作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個(gè)過(guò)程環(huán)境溫度和大氣壓強(qiáng)保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為。下列說(shuō)法正確的是（）A整個(gè)過(guò)程，外力做功大于0，小于B整個(gè)過(guò)程，理想氣體的分子平均動(dòng)能保持不變C整個(gè)過(guò)程，理想氣體的內(nèi)能增大D整個(gè)過(guò)程，理想氣體向外界釋放的熱量小于E.左端活塞到達(dá)位置時(shí)，外力等于6（2020山東高考真題）如圖所示，質(zhì)量為M的物塊A放置在光滑水平桌面上，右側(cè)連接一固定于墻面的水平輕繩，左側(cè)通過(guò)一傾斜

4、輕繩跨過(guò)光滑定滑輪與一豎直輕彈簧相連。現(xiàn)將質(zhì)量為m的鉤碼B掛于彈簧下端，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，將B由靜止釋放，當(dāng)B下降到最低點(diǎn)時(shí)（未著地），A對(duì)水平桌面的壓力剛好為零。輕繩不可伸長(zhǎng)，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，物塊A始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。以下判斷正確的是（）AM2mB2m M a下由于上升過(guò)程中的末速度為零，下滑過(guò)程中的初速度為零，且走過(guò)相同的位移，根據(jù)公式則可得出D錯(cuò)誤。故選BC。8(1)；(2)；(3)【解析】(1)由題意可知當(dāng)重物落地后鼓形輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，則根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知小球的線速度為(2)小球勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)在水平位置時(shí)設(shè)桿對(duì)球的作用力為F，合力提供向心力，則有結(jié)合(1)可解得桿對(duì)球的作

5、用力大小為(3)設(shè)重物下落高度為H，重物下落過(guò)程中對(duì)重物、鼓形輪和小球組成的系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知而重物的速度等于鼓形輪的線速度，有聯(lián)立各式解得9（1）；（2）；（3）【解析】（1）由題意可知小車在光滑斜面上滑行時(shí)根據(jù)牛頓第二定律有設(shè)小車通過(guò)第30個(gè)減速帶后速度為v1，到達(dá)第31個(gè)減速帶時(shí)的速度為v2，則有因?yàn)樾≤囃ㄟ^(guò)第30個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同，故后面過(guò)減速帶后的速度與到達(dá)下一個(gè)減速帶均為v1和v2；經(jīng)過(guò)每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能為聯(lián)立以上各式解得（2）由（1）知小車通過(guò)第50個(gè)減速帶后的速度為v1，則在水平地面上根據(jù)動(dòng)能定理有從小車開(kāi)始下滑到通過(guò)第30個(gè)減速帶，根

6、據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立解得故在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能為（3）由題意可知可得10(1)8N，方向水平向左；(2)不會(huì)沖出；(3) （）；（）【解析】(1)機(jī)械能守恒定律牛頓第二定律牛頓第三定律方向水平向左(2)能在斜軌道上到達(dá)的最高點(diǎn)為點(diǎn)，功能關(guān)系得故不會(huì)沖出(3)滑塊運(yùn)動(dòng)到距A點(diǎn)x處的速度為v，動(dòng)能定理碰撞后的速度為，動(dòng)量守恒定律設(shè)碰撞后滑塊滑到斜軌道的高度為h，動(dòng)能定理得11（1）、；（2）；（3）；（4）【解析】（1）從開(kāi)始到B、C向左移動(dòng)到最大距離的過(guò)程中，以B、C和彈簧為研究對(duì)象，由功能關(guān)系得彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)B、C分離，從彈簧最短到B、C分離，以B、C和彈簧為研究對(duì)象，由能量守恒得聯(lián)立

7、方程解得（2）當(dāng)A剛要離開(kāi)墻時(shí)，設(shè)彈簧得伸長(zhǎng)量為，以A為研究對(duì)象，由平衡條件得若A剛要離開(kāi)墻壁時(shí)B得速度恰好等于零，這種情況下恒力為最小值，從彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)到A剛要離開(kāi)墻得過(guò)程中，以B和彈簧為研究對(duì)象，由能量守恒得結(jié)合第（1）問(wèn)結(jié)果可知根據(jù)題意舍去，所以恒力得最小值為（3）從B、C分離到B停止運(yùn)動(dòng)，設(shè)B的路程為，C的位移為，以B為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得以C為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得由B、C得運(yùn)動(dòng)關(guān)系得聯(lián)立可知（4）小物塊B、C向左運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得解得撤去恒力瞬間彈簧彈力為則坐標(biāo)原點(diǎn)的加速度為之后C開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程（B、C系統(tǒng)未脫離彈簧）加速度為可知加速度隨位移為線性關(guān)系，隨著彈簧逐漸恢復(fù)原

8、長(zhǎng)，減小，減小，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，B和C分離，之后C只受地面的滑動(dòng)摩擦力，加速度為負(fù)號(hào)表示C的加速度方向水平向左；從撤去恒力之后到彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)，以B、C為研究對(duì)象，由動(dòng)能定理得脫離彈簧瞬間后C速度為，之后C受到滑動(dòng)摩擦力減速至0，由能量守恒得解得脫離彈簧后，C運(yùn)動(dòng)的距離為則C最后停止的位移為所以C向右運(yùn)動(dòng)的圖象為12（1）；（2）（其中，）；（3）【解析】（1）物塊從光滑軌道滑至點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理解得（2）物塊從點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)飛出的初速度為，落在弧形軌道上的坐標(biāo)為，將平拋運(yùn)動(dòng)分別分解到水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，有，解得水平初速度為物塊從點(diǎn)到落點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理可知解得落

9、點(diǎn)處動(dòng)能為因?yàn)槲飰K從點(diǎn)到弧形軌道上動(dòng)能均相同，將落點(diǎn)的坐標(biāo)代入，可得化簡(jiǎn)可得即（其中，）（3）物塊在傾斜軌道上從距軸高處?kù)o止滑下，到達(dá)點(diǎn)與物塊碰前，其速度為，根據(jù)動(dòng)能定理可知解得 - 物塊與發(fā)生彈性碰撞，使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點(diǎn)的右側(cè)，則A與B碰撞后需要反彈后再經(jīng)過(guò)水平軌道-傾斜軌道-水平軌道再次到達(dá)O點(diǎn)。規(guī)定水平向右為正方向，碰后AB的速度大小分別為和，在物塊與碰撞過(guò)程中，動(dòng)量守恒，能量守恒。則解得 - -設(shè)碰后物塊反彈，再次到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度為，根據(jù)動(dòng)能定理可知解得 -據(jù)題意， A落在B落點(diǎn)的右側(cè)，則 -據(jù)題意，A和B均能落在弧形軌道上，則A必須落在P點(diǎn)的左側(cè)，即： -聯(lián)立以上

10、，可得的取值范圍為13C【解析】A根據(jù)題意，由能量守恒可得代入數(shù)據(jù)，解得B滑塊與擋板一起沿斜面向下滑行的過(guò)程中，滑塊的加速度先減小后增大，B錯(cuò)誤；C滑塊與擋板一起沿斜面向下滑行的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能一直增大，系統(tǒng)的機(jī)械能不變，故滑塊的機(jī)械能一直減小，C正確；D滑塊到達(dá)最低點(diǎn)后的反彈過(guò)程中，在離開(kāi)擋板前滑塊的速度先增大后減小，D錯(cuò)誤。故選C。14B【解析】對(duì)物塊受力分析有根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有聯(lián)立解得，將滑塊沿斜面拉到處時(shí)，速度為則拉力的功率為故選B。15A【解析】AB由相遇點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面，結(jié)合題圖，可知A初始時(shí)動(dòng)能上高度為則A得水平位移由牛頓第二定律有得由得所以上升時(shí)間因?yàn)锳與B相撞于最高點(diǎn)

11、，所以則故A正確，B錯(cuò)誤；CB在豎直方向下落的高度所以C錯(cuò)誤；D由動(dòng)能定理得代入數(shù)據(jù)解得D錯(cuò)誤。故選A。16B【解析】A滑塊2下滑過(guò)程中，克服繩子拉力做功，機(jī)械能減少。A錯(cuò)誤；B滑塊2經(jīng)過(guò)處的速度最大，則滑塊2在處合力為零，即加速度為零。B正確；C彈簧及兩物體組成的系統(tǒng)，機(jī)械能守恒，當(dāng)滑塊2到達(dá)處時(shí)，物塊1上升的距離為說(shuō)明此時(shí)彈簧拉伸量為。根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒得解得C錯(cuò)誤；D根據(jù)關(guān)聯(lián)速度有解得D錯(cuò)誤。故選B。17D【解析】AB從M點(diǎn)釋放，根據(jù)動(dòng)能定理得從Q點(diǎn)釋放，則高度h不變，變大，則變小，故動(dòng)能變大，則速度變大，AB錯(cuò)誤；CD從K點(diǎn)釋放，h變小，變大，則變小，即有而即將斜面投影至水平面上摩擦力

12、做的功，設(shè)M到N的直線距離為L(zhǎng)，則有即從K點(diǎn)釋放，不變，L減小，故動(dòng)能減小，即速度減小，C錯(cuò)誤，D正確。故選D。18AC【解析】A物塊由靜止向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧彈力先沿斜面向上，且大小減小，物塊的合外力減小，加速度減小后來(lái)彈力反向增大，合外力先減小后增大，加速度先減小后增大，所以加速度先減小后增大選項(xiàng)A正確；B物塊先沿斜面向上加速，后向上減速，則重力的功率先增大后減小選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C物塊重力勢(shì)能的增加量為選項(xiàng)C正確；D對(duì)于物塊和彈簧組成的系統(tǒng)，由機(jī)械能守恒定律知，物塊重力勢(shì)能、動(dòng)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變，而彈簧的彈性勢(shì)能在不斷變化，所以物塊重力勢(shì)能與動(dòng)能之和也不斷變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC

13、。19BC【解析】A剛開(kāi)始下落時(shí)，繩子的拉力方向沿水平方向，豎直方向上只受重力，所以加速度為g，故A錯(cuò)誤；BB下降的高度為故物塊B減小的重力勢(shì)能為故B正確；C將B的速度分解為沿繩方向的速度和垂直繩方向的速度，則則物塊A的速度小于物塊B的速度，故C正確；D系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故其中根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得聯(lián)立解得故D錯(cuò)誤。故選BC。20（1）橢圓的一段；（2）；（3）【解析】（1）由于建筑材料在間運(yùn)動(dòng)時(shí)到A、B兩小齒輪的距離之和不變，所以在間的軌跡為橢圓的一段； （2）設(shè)間的距離為，由幾何關(guān)系，有解得 當(dāng)材料運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，設(shè)其與水平線的豎直高度差為，由幾何關(guān)系，有解得 此處對(duì)應(yīng)材料的最大速度v。由機(jī)械能守恒，有 解得 （3）材料以的加速度達(dá)到的時(shí)間，運(yùn)動(dòng)距離 同理，后段減速時(shí)間，運(yùn)動(dòng)距離 中間運(yùn)動(dòng)距離用時(shí) 故材料從D運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間 加速階段，由牛頓第二定律有 得 在加速終了前瞬間，約束電機(jī)的功率最大，其值為21（1）；（2）81m；（3）8.5m；（4）【解析】（1）對(duì)貨物由圖像可知根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）設(shè)貨車制動(dòng)前速度為，制動(dòng)距離為，用時(shí)為t，則有（3）