2022届全国高三物理模拟试题汇编：功能关系及答案

这是一份2022届全国高三物理模拟试题汇编：功能关系及答案，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
  功能关系一、单选题1．高空“蹦极”是勇敢者的游戏。蹦极运动员将弹性长绳（质量忽略不计）的一端系在双脚上，另一端固定在高处的跳台上，运动员无初速地从跳台上落下。若不计空气阻力，则（　　）A．弹性绳刚伸直时，运动员开始减速B．整个下落过程中，运动员的机械能一直在减小C．整个下落过程中，重力对运动员所做的功大于运动员克服弹性绳弹力所做的功D．从弹性绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先减小后增大2．如图所示是工业上疏浚河道的船只。其参数性能如下表所示：发动机最大功率最大提升高度单次开挖泥沙最大量1.74吨最大输送量则该船只开挖一次泥沙对泥沙做的功最大约为（　　）A． B． C． D．二、多选题3．用数字传感器探究橡皮筋的弹性规律，横坐标表示橡皮筋的形变量，纵坐标表示橡皮筋的弹力，如图所示，先缓慢拉长橡皮筋，然后逐渐恢复直至原长，对应O→A→B→C→O的过程。下列判断正确的是（　　）A．形变量相同时，橡皮筋的弹力大小相等B．A→B过程中，橡皮筋的劲度系数减小C．产生相等弹力时，橡皮筋的长度在拉长过程中比恢复过程中更长一些D．O→A→B→C→O的过程中，外力对弹簧做功为零4．如图所示，DO是水平面，AB是斜面，滑块（可视为质点）从A点由静止出发沿ABD滑动到D点的速度大小为v0。若已知该滑块与斜面、水平面和圆弧轨道之间的动摩擦因数处处相同且不为零，轨道转折处平滑相接。下列说法正确的是（　　）A．若让滑块从D点以速度v0出发，沿DBA滑动，则恰好能滑到顶点AB．若让滑块从D点以速度v0出发，沿DBA滑动，则一定不能滑到顶点AC．如果斜面改为AC，让滑块从A点由静止出发沿ACD下滑到D点的速度，大小一定为v0D．如果斜面改为为圆弧轨道AEB，让滑块从A点由静止出发沿AEB滑动到D点的速度大小一定为v05．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h。圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A。弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g。则圆环（　　）A．下滑过程中，加速度一直减小B．下滑过程中，克服摩擦力做的功为C．在C处，弹簧的弹性势能为D．上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度6．如图甲，在蹦极者身上装好传感器，可测量他在不同时刻下落的高度及速度。蹦极者从蹦极台自由下落，利用传感器与计算机结合得到如图乙所示的速度（v）一位移（l）图像。蹦极者及所携带设备的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，下列表述正确的是（　　）A．整个下落过程，蹦极者及设备组成的系统机械能不守恒B．从弹性绳刚伸直开始，蹦极者做减速运动C．蹦极者动能最大时，弹性绳的拉力大小等于重力D．弹性绳的弹性势能最大值为15600J7．如图甲所示，一倾角θ＝30°的光滑斜面底端固定有一轻弹簧，弹簧的另一端与质量为m的滑块A相连，滑块B靠着A一起静置于斜面上，现用平行于斜面向上的拉力F拉动滑块B，使B做匀加速运动，力F与B运动的位移x关系如图乙所示，重力加速度为g，则（　　）A．B滑块的质量为2mB．滑块B的加速度为gC．A，B分离前，滑块A和弹簧系统机械能减小D．滑块B运动x0时，弹簧处于原长，AB刚要分离8．如图，质量均为m的小球A、B用一根长为l的轻杆相连，竖直放置在光滑水平地面上，质量也为m的小球C挨着小球B放置在地面上。扰动轻杆使小球A向左倾倒，小球B、C在同一竖直面内向右运动。当杆与地面有一定夹角时小球B和C分离，已知C球的最大速度为v，小球A落地后不反弹，重力加速度为g。下面说法正确的是（　　）A．球B，C分离前，A，B两球组成的系统机械能逐渐减小B．球B，C分离时，球B对地面的压力大小为2mgC．从开始到A球落地的过程中，杆对球B做的功为D．小球A落地时的动能为9．如图所示，倾角的传送带以的速率顺时针转动，其上方与一水平台面平滑连接。一质量的货物从传送带的底端A处以的速率滑上传送带，已知货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，传送带两端A、B间的高度差，，，重力加速度，下列说法正确的是（　　）A．货物能冲上水平台面B．货物从A处运动到B处所用的时间为0.9sC．货物在传送带上的划痕长1.05mD．货物与传送带间因摩擦产生的热量为5.2J10．如图所示，轻弹簧下端连接在固定斜面的底端，上端与一物块（视为质点）相连，弹簧与斜面平行，物块位于B点时弹簧处于自然伸长状态，初始状态物块静止在A点。现对物块施加一个沿斜面向上的恒定拉力F，物块由静止开始运动，一段时间后到达最高点C，AB>BC。不计一切摩擦，弹簧一直在弹性限度内。对于物块从A点运动到C点的过程，下列说法正确的是（　　）A．物块和弹簧组成的系统的机械能一直增大B．物块和弹簧组成的系统的机械能先增大后减小C．力F对物块做的功小于物块重力势能的增加量D．力F对物块做的功大于物块重力势能的增加量11．如图所示为某探究活动小组设计的节能运输系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道间的动摩擦因数为。木箱在轨道顶端时，自动装货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下（货物与木箱之间无相对滑动），当轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列说法正确的是（　　）A．木箱与货物的质量之比为6：1B．下滑与上滑过程中木箱速度最大的位置在轨道上的同一点C．木箱与弹簧没有接触时，下滑的加速度与上滑的加速度大小之比为1：6D．若木箱下滑的最大距离为L，则弹簧的最大弹性势能为MgL12．质量为1kg的物块以某一初速度沿斜面从底端上滑，其重力势能和动能随上滑距离s的变化如图中直线I、Ⅱ所示，以斜面底端所在水平面为重力势能的参考面，重力加速度取。则（　　）A．物块上滑过程中机械能守恒B．物块与斜面间的滑动摩擦力大小为4NC．物块下滑时加速度的大小为D．物块返回到斜面底端时的动能为10J13．某电动汽车的电池储能为，续航里程的，整体能量转化率的为84%。电造充电过程中，在专用直流充电桩上充电时，充电电流为，充电时间的为。则（　　）A．匀速行驶时所受的阻力大小约为B．匀速行驶时所受的阻力大小约为C．充电电压约为D．充电电压约为三、综合题14．如图所示，在竖直平面内有一探究装置。装置由三个圆弧形管道和三条直轨道组成。三个圆弧形管道O、、的内半径均为R，管道很细，可忽略外半径和内半径的差别；水平直轨道与圆轨道和分别相切于和，设的长度，倾斜直轨道、与圆轨道O、和分别相切于、、、，、与水平方向的夹角均为（两倾斜直轨道、略微错开，不考虑其影响）。整个装置关于过O点的竖直线对称，T为轨道最高点，和在圆弧轨道上，与圆心和等高。有一质量为m的小滑块，从点以水平向右的初速度出发，沿着轨道运动，小滑块可看作质点。小滑块与轨道和轨道的动摩擦因数分别为和，与其余轨道之间视作光滑。已知，，，，，，，。
 （1）若，求小滑块第一次经过时对轨道的作用力；（2）若小滑块第一次经过T时对轨道外侧的作用力大小为，求小滑块最终停止的位置距离点的距离；（3）若小滑块以适当的初速度开始运动，最多经过T点一次，最终正好停在的中点，试求满足题意的的大小。15．如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径；A和B的质量均为，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。重力加速度取。求：（1）与B碰撞前瞬间A对轨道的压力的大小；（2）A与B碰撞过程中系统损失的机械能；（3）A和B整体在桌面上滑动的距离。
答案解析部分1．【答案】D2．【答案】A3．【答案】B,D4．【答案】B,C5．【答案】B,D6．【答案】C,D7．【答案】A,C8．【答案】A,D9．【答案】A,B10．【答案】A,C11．【答案】B,D12．【答案】B,D13．【答案】A,D14．【答案】（1）解：根据机械能守恒定律在时根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律得作用力大小10N，方向向右（2）解：由几何关系可得根据牛顿第二定律结合解得且不会再过T点   最终停在左边2.1m处（3）解：若恰至T点且返回可得表明从T或未及T高得地方返回均不会到达段①若未经过T则有且可得：仅有时成立，得②若仅经过T一次则有且可得仅有时成立15．【答案】（1）解：小滑块A在圆弧轨道下滑过程，根据机械能守恒定律解得碰撞前A的速度大小为在最低点，根据牛顿第二定律解得轨道对滑块A的支持力大小为根据牛顿第三定律，滑块A对轨道的压力大小为（2）解：A和B碰撞过程满足动量守恒，则有解得碰撞后A和B整体的速度为A与B碰撞过程中系统损失的机械能为（3）解：根据动能定理解得A和B整体在桌面上滑动的距离为