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高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作）
新课标人教版必须二：第七章机械能守恒定律第一节追寻守恒量
——能量练习题
第I卷（选择题）
评卷人 得分 一、选择题
1．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的圆弧轨道，半径OA水平、OB竖直，一个质量为m的小球自A的正上方P点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力。已知AP=2R，重力加速度为g，则小球从P到B的运动过程中
P B R O A 2R
A、重力做功2mgR B、机械能减少mgR C、合外力做功mgR D、克服摩擦力做功
1mgR 22．下列关于能量的说法中正确的是（ ）
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A. 能量的概念是牛顿最早提出来的
B. 能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变 C. 伽利略的斜面理想实验体现出能量是守恒的 D. 以上说法均不正确
3．带电小球在从A点运动到B点的过程中，克服重力做功为3 J，电场力做功1 J，克服空气阻力做功为0.5 J，则在A点的（ ）
A．重力势能比B点小3 J B．电势能比B点小1 J C．动能比B点大2.5 J D．机械能比B点小0.5 J
4．如图所示，固定坡道倾角为θ，顶端距光滑水平面的高度为h，一可视为质点的小物块质量为m，从坡道顶端由静止滑下，经过底端O点进入水平面时无机械能损失，为使小物块制动将轻弹簧的一端固定在水平面左侧M处的竖直墙上，弹簧自由伸长时右侧一端恰好位于O点,已知小物块与坡道间的动摩擦因数为?，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．小物块在倾斜轨道上运动时，下滑的加速度比上滑的加速度小
B．当小物块压缩弹簧到最短时，物块的重力势能完全转化为弹簧的弹性势能 C．小物块返回倾斜轨道时所能达到的最大高度为
?1??cot??h1??cot?
D.小物块在往返运动的整个过程中损失的机械能为mgh
2
5．如图，一固定斜面倾角为30°，高为h。质量为m的小物体沿斜面以a=4m/s的加速度从顶 端加速下滑到底端，则整个过程中小物体的
A.重力做功等于mgh B.重力做功小于mgh C.机械能逐渐增大 D.机械能逐渐减小 6．一下关于功和能的说法正确的是（）
A.功是矢量，能是标量 B.功和能都是标量
C.功是能量转化的量度 D.因为功和能的单位都是焦耳，所以功就是能
7．如图，木块A放在木板B的左端，A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第一次将B固定在地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是
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（A）物块A运动的加速度 （B）物块A的运动时间 （C）力F对物块A做的功 （D）系统产生的摩擦热
8．如图所示是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图。图中①和②为楔块，③和④为垫板，楔块与弹簧盒、垫板间均有摩擦。在车厢相互撞击使弹簧压缩的过程中
A.缓冲器的机械能守恒 B.摩擦力做功消耗机械能 C.垫板的动能全部转化为内能 D.弹簧的弹性势能全部转化为动能
第II卷（非选择题）
评卷人 得分 二、计算题
9．变化的磁场可以激发感生电场，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图所示，上、下为两个电磁铁，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室内做圆周运动。电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化，在两极间产生一个由中心向外逐渐减弱、而且变化的磁场，这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场，其电场线是在同一平面内的一系列同心圆，产生的感生电场使电子加速。图1中上部分为侧视图、下部分为俯视图。已知电子质量为m、电荷量为e，初速度为零，电子圆形轨道的半径为R。穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图2所示，在t0 时刻后，电子轨道处的磁感应强度为B0，电子加速过程中忽略相对论效应。
真空室 N Φ0 电子轨道S Φ
0 t0 t 电子枪
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图1
（1）求在t0 时刻后，电子运动的速度大小； （2）求电子在整个加速过程中运动的圈数；
（3）电子在半径不变的圆形轨道上加速是电子感应加速器关键技术要求。试求电子加速过程中电子轨道处的磁感应强度随时间变化规律。
当磁场分布不均匀时，可认为穿过一定面积的磁通量与面积的比值为平均磁感应强度B 。请进一步说明在电子加速过程中，某一确定时刻电子轨道处的磁感应强度与电子轨道内的平均磁感应强度的关系。
10．如图所示，相距为L的两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，导轨由两种材料组成。PG右侧部分单位长度电阻为r0，且PQ=QH=GH=L。PG左侧导轨与导体棒电阻均不计。整个导轨处于匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度为B。质量为m的导体棒AC在恒力F作用下从静止开始运动，在到达PG之前导体棒AC已经匀速。
（1）求当导体棒匀速运动时回路中的电流；
（2）若导体棒运动到PQ中点时速度大小为v1，试计算此时导体棒加速度；
（3）若导体棒初始位置与PG相距为d，运动到QH位置时速度大小为v2，试计算整个过程回路中产生的焦耳热.
11．如图所示，倾角为θ＝30°、足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ相距L1＝0.4m，B1＝5T的匀强磁场垂直导轨平面向上。一质量m＝1.6kg的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，其电阻r＝1Ω。金属导轨上端连接右侧电路，R1＝1Ω，R2＝1.5Ω。R2两端通过细导线连接质量M＝0.6kg的正方形金属框cdef，每根细导线能承受的最大拉力Fm=3.6N，正方形边长L2＝0.2 m，每条边电阻r0=1Ω，金属框处在一方向垂直纸面
2
向里、B2＝3T的匀强磁场中。现将金属棒由静止释放，不计其他电阻及滑轮摩擦，取g=10m/s。求：
（1）电键S断开时棒ab下滑过程中的最大速度vm； （2）电键S闭合，细导线刚好被拉断时棒ab的速度v；
（3）若电键S闭合后，从棒ab释放到细导线被拉断的过程中棒ab上产生的电热Q=2J，此过程中棒ab下滑的高度h。
12．如图所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为?，导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2，两根质量均为m、有效电阻均匀为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直.（设重力加速度为g）
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