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2023年高考真题分类汇编：功和能

一、选择题

1．（2023·北京）如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体移动距离为x的过程中（）

A．摩擦力做功大小与F方向无关 B．合力做功大小与F方向有关

C．F为水平方向时，F做功为μmgx D．F做功的最小值为max

2．（2023·北京）在发现新的物理现象后，人们往往试图用不同的理论方法来解释，比如，当发现光在地球附近的重力场中传播时其频率会发生变化这种现象后，科学家分别用两种方法做出了解释。

现象：从地面P点向上发出一束频率为v0的光，射向离地面高为H（远小于地球半径）的Q点处的接收器上，接收器接收到的光的频率为ν

方法一：根据光子能量E=?ν=mc2（式中h为普朗克常量，m为光子的等效质量，c为真空中的光速）和重力场中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的频率

方法二：根据广义相对论，光在有万有引力的空间中运动时，其频率会发生变化，将该理论应用于地球附近，可得接收器接收到的光的频率ν=ν01?2GMc2R

下列说法正确的是（）

A．由方法一得到ν=ν0(1+

B．由方法二可知，接收器接收到的光的波长大于发出时光的波长

C．若从Q点发出一束光照射到P点，从以上两种方法均可知，其频率会变小

D．通过类比，可知太阳表面发出的光的频率在传播过程中变大

3．（2023·山东）质量为M的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力F和受到的阻力f均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为m的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为S1时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为S2。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率P0为（）

A．2

B．2

C．2

D．2

4．（2023·山东）《天工开物》中记载了古人借助水力使用高转筒车往稻田里引水的场景。引水过程简化如下：两个半径均为R的水轮，以角速度ω匀速转动。水筒在筒车上均匀排布，单位长度上有n个，与水轮间无相对滑动。每个水筒离开水面时装有质量为m的水，其中的60%被输送到高出水面H处灌入稻田。当地的重力加速度为g，则筒车对灌入稻田的水做功的功率为（）

A．2nmgω2RH5 B．3nmgωRH5

5．（2023·山东）“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为ν0的光子从基态能级I跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为ν1的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为ν3

A．ν0+ν

C．ν0?ν

6．（2023·浙江）铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能E和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是（）

A． B．

C． D．

7．（2023·上海）一物块爆炸分裂为速率相同、质量不同的三个物块，对三者落地速率大小判断正确的是（）

A．质量大的落地速率大 B．质量小的落地速率大

C．三者落地速率都相同 D．无法判断

8．（2023·湖北）两节动车的额定功率分别为P1和P2，在某平直铁轨上能达到的最大速度分别为v1

A．P1v1

C．(P1+

9．（2023·辽宁）如图(a)，从高处M点到地面N点有Ⅰ、Ⅱ两条光滑轨道。两相同小物块甲、乙同时从M点由静止释放，沿不同轨道滑到N点，其速率v与时间t的关系如图(b)所示。由图可知，两物块在离开M点后、到达N点前的下滑过程中（）。

A．甲沿I下滑且同一时刻甲的动能比乙的大

B．甲沿Ⅱ下滑且同一时刻甲的动能比乙的小

C．乙沿I下滑且乙的重力功率一直不变

D．乙沿Ⅱ下滑且乙的重力功率一直增大

10．（2023·江苏）滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑，到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄，频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比，图甲中滑块（）

A．受到的合力较小

B．经过A点的动能较小

C．在A、B之间的运动时间较短

D．在A、B之间克服摩擦力做的功较小

11．（2023·新课标卷）无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（）

A．0 B．mgh