浙江省五校聯(lián)考2025屆物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考試題含解析

浙江省五校聯(lián)考2025屆物理高三第一學(xué)期期末聯(lián)考試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、空間存在如圖所示的靜電場，圖中實(shí)線a、b、c、d、e為靜電場中的等勢線，虛線為等勢線的水平對稱軸。一個帶負(fù)電的粒子從P點(diǎn)以垂直于虛線向上的初速度v0射入電場，開始一小段時間內(nèi)的運(yùn)動軌跡已在圖中畫出，粒子僅受電場力作用，則下列說法中正確的是（）A．等勢線a的電勢最高B．帶電粒子從P點(diǎn)射出后經(jīng)過等勢線b時，粒子的速率可能等于v0C．若讓粒子從P點(diǎn)由靜止釋放，在圖示空間內(nèi)，粒子將在虛線上做往復(fù)運(yùn)動D．若讓粒子從P點(diǎn)由靜止釋放，在圖示空間內(nèi)，粒子的加速度先增大后減小2、靜電計是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來定性顯示金屬球與外殼之間的電勢差大小，如圖所示，A、B是平行板電容器的兩個金屬極板，G為靜電計。開始時開關(guān)S閉合，靜電計指針張開一定角度，為了使指針張開的角度增大，下列采取的措施可行的是（）A．保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近B．?dāng)嚅_開關(guān)S后，減小A、B兩極板的正對面積C．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板靠近D．保持開關(guān)S閉合，將變阻器滑片向右移動3、1934年，約里奧-居里夫婦用α粒子轟擊鋁核，產(chǎn)生了第一個人工放射性核素X：．X的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別為A．15和28B．15和30C．16和30D．17和314、將某勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上，另一端用100N的力來拉，彈簧的伸長量為10cm；若對該彈簧兩端同時用50N的力反向拉時，彈簧的伸長量為ΔL。則（）A．k=10N/m，ΔL=10cmB．k=100N/m，ΔL=10cmC．k=200N/m，ΔL=5cmD．k=1000N/m，ΔL=5cm5、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場中，質(zhì)量為的帶電小球以初速度從點(diǎn)豎直向上拋出，通過點(diǎn)時，速度大小為，方向與電場方向相反，則小球從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中（）A．動能增加 B．機(jī)械能增加 C．重力勢能增加 D．電勢能增加6、雨滴從空中由靜止落下，若雨滴下落時空氣阻力對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，則圖所示的圖像中，能正確反映雨滴下落運(yùn)動情況的是：()A．B．C．D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖（a）所示，位于、兩點(diǎn)處的兩波源相距，在、兩點(diǎn)間連線上有一點(diǎn)，。時，兩波源同時開始振動，振動圖象均如圖（b）所示，產(chǎn)生的兩列橫波沿連線相向傳播，波在間的均勻介質(zhì)中傳播的速度為。下列說法正確的是（）A．兩波源產(chǎn)生的橫波的波長B．時，點(diǎn)處的波源產(chǎn)生的第一個波峰到達(dá)點(diǎn)C．點(diǎn)的振動是減弱的D．在內(nèi)，點(diǎn)運(yùn)動的路程為E.、兩點(diǎn)間（除、兩點(diǎn)外）振幅為的質(zhì)點(diǎn)有5個8、在光滑水平面上，小球A、B（可視為質(zhì)點(diǎn)）沿同一直線相向運(yùn)動，A球質(zhì)量為1kg，B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量。如果兩球間距離小于L時，兩球之間會產(chǎn)生大小恒定的斥力，大于L時作用力消失。兩球運(yùn)動的速度一時間關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．B球質(zhì)量為2kgB．兩球之間的斥力大小為0.15NC．t=30s時，兩球發(fā)生非彈性碰撞D．最終B球速度為零9、一個長方體金屬導(dǎo)體的棱長如圖所示，將該長方體導(dǎo)體放在勻強(qiáng)磁場中，并使前側(cè)面與磁場垂直，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)體的左右兩側(cè)面外接電源，產(chǎn)生由左向右的穩(wěn)定電流時，測得導(dǎo)體的上、下表面間的電勢差為U。則下列說法正確的是（）A．上、下兩表面比較，上表面電勢高 B．上、下兩表面比較，下表面電勢高C．導(dǎo)體中自由電子定向移動的速率為 D．導(dǎo)體中自由電子定向移動的速率為10、如圖所示，在粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m、m、2m、3m的四個木塊A、B、C、D，木塊A、B用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的動摩擦因數(shù)均為，木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。若用水平拉力F拉木塊B，使四個木塊一起勻速前進(jìn)，則需要滿足的條件是（）A．木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為B．木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為C．輕繩拉力最大為D．水平拉力F最大為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某同學(xué)設(shè)計出如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”，讓小球從A點(diǎn)自由下落，下落過程中經(jīng)過A點(diǎn)正下方的光電門B時，光電計時器記錄下小球通過光電門時間t，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）為了驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，該實(shí)驗(yàn)還需要測量下列哪些物理量_________。A．小球的質(zhì)量mB．AB之間的距離HC．小球從A到B的下落時間tABD．小球的直徑d（2）小球通過光電門時的瞬時速度v=_________(用題中所給的物理量表示)。（3）調(diào)整AB之間距離H，多次重復(fù)上述過程，作出隨H的變化圖象如圖所示，當(dāng)小球下落過程中機(jī)械能守恒時，該直線斜率k0=__________。（4）在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)數(shù)據(jù)實(shí)際繪出—H圖象的直線斜率為k（k＜k0），則實(shí)驗(yàn)過程中所受的平均阻力f與小球重力mg的比值=_______________（用k、k0表示）。12．（12分）某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性曲線，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓，額定電流），電壓表（量程，內(nèi)阻為），電流表A（量程內(nèi)阻約），定值電阻（阻值為），滑動變阻器R（阻值），電源E（電動勢，內(nèi)阻很?。╅_關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量，請將圖甲電路補(bǔ)畫完整______________；(2)實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖所示，由曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻將_________；A．逐漸增大B．逐漸減小C．先增大后不變D．先減小后不變(3)若用多用表直接測量該小燈泡的電阻，正確操作后多用表指針如圖所示，則小燈泡的電阻是_______．(4)用另一電源（電動勢，內(nèi)阻）和題中所給的小燈泡L、滑動變阻器R連接成如圖所示的電路，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值．在R的變化范圍內(nèi)，電源的最大輸出功率為_______W，此時小燈泡的功率為_______W，滑動變阻器R接入電路的電阻為_______．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，AC為光滑的水平桌面，輕彈簧的一端固定在A端的豎直墻壁上質(zhì)量的小物塊將彈簧的另一端壓縮到B點(diǎn)，之后由靜止釋放，離開彈簧后從C點(diǎn)水平飛出，恰好從D點(diǎn)以的速度沿切線方向進(jìn)入豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道小物體與軌道間無碰撞為圓弧軌道的圓心，E為圓弧軌道的最低點(diǎn)，圓弧軌道的半徑，，小物塊運(yùn)動到F點(diǎn)后，沖上足夠長的斜面FG，斜面FG與圓軌道相切于F點(diǎn)，小物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，，取不計空氣阻力求：（1）彈簧最初具有的彈性勢能；（2）小物塊第一次到達(dá)圓弧軌道的E點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力大小；（3）判斷小物塊沿斜面FG第一次返回圓弧軌道后能否回到圓弧軌道的D點(diǎn)？若能，求解小物塊回到D點(diǎn)的速度；若不能，求解經(jīng)過足夠長的時間后小物塊通過圓弧軌道最低點(diǎn)E的速度大?。?4．（16分）一光滑絕緣固定軌道MN與水平面成角放置，其上端有一半徑為l的光滑圓弧軌道的一部分，兩軌道相切于N點(diǎn)，圓弧軌道末端Q點(diǎn)切線水平；一輕質(zhì)彈簧下端固定在直軌道末端，彈簧原長時，其上端位于O點(diǎn)，?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的滑塊A拴接在彈簧上端，使之從O點(diǎn)靜止釋放。A向下壓縮彈簧達(dá)到的最低點(diǎn)為P點(diǎn)，。當(dāng)A到達(dá)最低點(diǎn)P時，彈簧自動鎖定，使A靜止于P點(diǎn)。使質(zhì)量也為m的滑塊B，從N點(diǎn)由靜止沿斜面下滑。B下滑至P點(diǎn)后，與A相碰，B接觸A瞬間彈簧自動解鎖，A、B碰撞時間極短內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力。碰后A、B有共同速度，但并不粘連。之后兩滑塊被彈回。（已知重力加速度為g，，）求：(1)彈簧上端被壓縮至P點(diǎn)時所具有的彈性勢能；(2)第一次碰撞過程中B對A彈力的沖量的大?。?3)若要B最終恰能回到圓弧軌道最高點(diǎn)，需要在B滑塊由N點(diǎn)出發(fā)時，給B多大的初速度。15．（12分）如圖，在真空室內(nèi)的P點(diǎn)，能沿紙面向各個方向不斷發(fā)射電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子(不計重力)，粒子的速率都相同．a(chǎn)b為P點(diǎn)附近的一條水平直線，P到直線ab的距離PC=L，Q為直線ab上一點(diǎn)，它與P點(diǎn)相距PQ=52(1)a粒子的發(fā)射速率(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向(3)僅有磁場時，能到達(dá)直線ab的粒子所用最長時間和最短時間的比值

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】

A．由圖可知，負(fù)電荷彎曲的方向向右，則受到的電場力得方向向右，由于負(fù)電荷受到的電場力得方向與電場強(qiáng)度的方向相反，所以電場強(qiáng)度的方向向左，等勢線a電勢最低。故A錯誤；B．帶電粒子從P點(diǎn)射出后經(jīng)過等勢線b時，電場力做正功，則粒子的動能增加，則其速率大于v0，選項(xiàng)B錯誤；C．讓粒子在P點(diǎn)由靜止釋放，粒子受到的電場力得方向始終向右，所以將一直向右做加速運(yùn)動。故C錯誤；D．電場線的疏密代表電場的強(qiáng)弱，讓粒子在P點(diǎn)由靜止釋放，粒子將沿虛線向右做加速運(yùn)動，因電場線先密后疏，可知電場力先增后減，即加速度先增大后減小。故D正確。故選D。2、B【解析】

A．保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢差不變，與極板間距無關(guān)，則指針張角不變，故A錯誤；B．?dāng)嚅_電鍵，電容器帶電量不變，減小A、B兩極板的正對面積，即S減小，根據(jù)知，電容減小，根據(jù)知，電勢差增大，指針張角增大，故B正確；C．?dāng)嚅_電鍵，電容器帶電量不變，將A、B兩極板靠近，即d減小，根據(jù)知，電容增大，根據(jù)知，電勢差減小，指針張角減小，故C錯誤；D．保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電勢差不變，變阻器僅僅充當(dāng)導(dǎo)線功能，滑動觸頭滑動不會影響指針張角，故D錯誤。故選：B。3、B【解析】

根據(jù)核反應(yīng)遵循的質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為2+13=15，質(zhì)量數(shù)為4+27-1=30，根據(jù)原子核的電荷數(shù)等于原子序數(shù)，可知X的原子序數(shù)為15，質(zhì)量數(shù)為30，故B正確；ACD錯誤．4、D【解析】

彈簧上的彈力為100N，伸長量由F=kx得用50N力拉時故選D。5、C【解析】

A．小球由到過程中動能增加量故A錯誤；BC．在豎直方向上，小球只受重力作用，小球豎直方向的分運(yùn)動為豎直上拋運(yùn)動，點(diǎn)為小球還動的最高點(diǎn)，，從到，小球克服重力做的功所以小球的重力勢能增加量小球的機(jī)械能增加量故B錯誤，C正確；D．由能量守恒定律可知，小球機(jī)械能增大，電勢能減少，故D錯誤。故選C。6、C【解析】

當(dāng)雨滴剛開始下落時，阻力f較小，遠(yuǎn)小于雨滴的重力G，即f＜G，故雨滴做加速運(yùn)動；由于雨滴下落時空氣對它的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，由mg-f=ma可知加速度減小，故當(dāng)速度達(dá)到某個值時，阻力f會增大到與重力G相等，即f=G，此時雨滴受到平衡力的作用，將保持勻速直線運(yùn)動；故C正確，ABD錯誤。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ABE【解析】

A．由圖可知波的周期為則兩橫波的波長為所以A正確；B．由題可知則波由M傳到P，所用時間為t為0.025s時，波源M已經(jīng)向右發(fā)出個周期的波，由圖象可知，P點(diǎn)已經(jīng)振動，則點(diǎn)處的波源產(chǎn)生的第一個波峰到達(dá)點(diǎn)，所以B正確；C．由題意可知兩列波到達(dá)P點(diǎn)的波程差為是波長的整數(shù)倍，可知P點(diǎn)為加強(qiáng)點(diǎn)，所以C錯誤；D．波源M的波需要一個周期傳到P點(diǎn)，則0.035s波源M發(fā)出的波已經(jīng)傳到處時間為可知，P點(diǎn)振動了，路程為所以D錯誤；E．振幅為的質(zhì)點(diǎn)即為加強(qiáng)點(diǎn)，則n取0，，，對應(yīng)的位置有5個：MN的中點(diǎn)，距離M和N分別6m處，距離M和N分別3m處，所以E正確。故選ABE。8、BD【解析】

當(dāng)兩球間距小于L時，兩球均做勻減速運(yùn)動，因B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量可知B球加速度小于A球的加速度，由v-t圖像可知：；；由牛頓第二定律：，解得mB=3mA=3kg，F(xiàn)=0.15N，選項(xiàng)A錯誤，B正確；由圖像可知，AB在30s時刻碰前速度：vA=0，vB=2m/s；碰后：v＇A=3m/s，v＇B=1m/s，因可知t=30s時，兩球發(fā)生彈性碰撞，選項(xiàng)C錯誤；由圖像可知，兩部分陰影部分的面積應(yīng)該相等且都等于L，可知最終B球速度為零，選項(xiàng)D正確.9、BD【解析】

AB．電流向右，則金屬導(dǎo)體中的自由電子定向向左移動，由左手定則知洛倫茲力向上，則上表面累積負(fù)電荷，其電勢低，選項(xiàng)B正確，A錯誤。CD．穩(wěn)定狀態(tài)時，電子做勻速直線運(yùn)動，受力平衡，有又有解得選項(xiàng)C錯誤，D正確；故選BD.10、BC【解析】

AB．設(shè)左側(cè)A與C之間的摩擦力大小為，右側(cè)B與D之間摩擦力大小為，設(shè)木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為，對A、C整體分析知輕繩的拉力大小為A剛要滑動時，靜摩擦力達(dá)到最大值，則有聯(lián)立兩式得木塊C、D與水平面間的動摩擦因數(shù)最大為，故A錯誤，B正確；CD．對B、D分析知，水平拉力F最大不能超過最大靜摩擦力的大小，則有，故C正確，D錯誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、BD；；；；【解析】

該題利用自由落體運(yùn)動來驗(yàn)證機(jī)械能守恒，因此需要測量物體自由下落的高度hAB，以及物體通過B點(diǎn)的速度大小，在測量速度時我們利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，因此明白了實(shí)驗(yàn)原理即可知道需要測量的數(shù)據(jù)；由題意可知，本實(shí)驗(yàn)采用光電門利用平均速度法求解落地時的速度；則根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，當(dāng)減小的機(jī)械能應(yīng)等于增大的動能；由原理即可明確注意事項(xiàng)及數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容?！驹斀狻浚?）根據(jù)機(jī)械能守恒的表達(dá)式可知，方程兩邊可以約掉質(zhì)量，因此不需要測量質(zhì)量，故A錯誤；根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，需要測量的是A點(diǎn)到光電門B的距離H，故B正確；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度，不需要測量下落時間，故C錯誤；利用小球通過光電門的平均速度來代替瞬時速度時，需要知道擋光物體的尺寸，因此需要測量小球的直徑，故D正確。故選BD。

（2）已知經(jīng)過光電門時的時間小球的直徑；則可以由平均速度表示經(jīng)過光電門時的速度；

故；

（3）若減小的重力勢能等于增加的動能時，可以認(rèn)為機(jī)械能守恒；則有：mgH=mv2；

即：2gH=（）2

解得：，那么該直線斜率k0=。

（4）乙圖線=kH，因存在阻力，則有：mgH-fH=mv2；

所以重物和紙帶下落過程中所受平均阻力與重物所受重力的比值為；【點(diǎn)睛】考查求瞬時速度的方法，理解機(jī)械能守恒的條件，掌握分析的思維，同時本題為創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，要注意通過分析題意明確實(shí)驗(yàn)的基本原理才能正確求解。12、A1.50.40.283【解析】

(1)[1]因本實(shí)驗(yàn)需要電流從零開始調(diào)節(jié)，因此應(yīng)采用滑動變阻器分壓接法；因燈泡內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻接近，故應(yīng)采用電流表外接法；另外為了擴(kuò)大電壓表量程，應(yīng)用和電壓表串聯(lián)，故原理圖如圖所示(2)[2]圖象中圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，由圖可知，圖象的斜率隨電壓的增大而減小，故說明電阻隨電流的增大而增大；其原因是燈絲的電阻率隨著電流的增大而增大；A.與分析相符，故A正確；B.與分析不符，故B錯誤；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析不符，故D錯誤；(3)[3]燈泡正常工作時的電阻為：則多用電表可以選擇歐姆擋的×1擋；由圖示多用電表可知，其示數(shù)為；(4)[4]當(dāng)電源內(nèi)阻等于外電路電阻時，電源的輸出功率最大，電源的最大輸出功率為：[5]此時小燈泡的電流為：由圖可知，此時燈泡電壓為：此時小燈泡的功率為：[6]此時小燈泡的電阻為：滑動變阻器接入電路的電阻為：四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、；30N；2．【解析】

（1）設(shè)小物塊在C點(diǎn)的速度為，則在D點(diǎn)有：設(shè)彈簧最初具有的彈性勢能為，則：代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：；設(shè)小物塊在E點(diǎn)的速度為，則從D到E的過程中有：設(shè)在E點(diǎn)，圓軌道對小物塊的支持力為N，則有：代入數(shù)據(jù)解得：，由牛頓第三定律可知，小物塊到達(dá)圓軌道的E點(diǎn)時對圓軌道的壓力為30

設(shè)小物體沿斜面FG上滑的最大距離為x，從E到最大距離的過程中有：

小物體第一次沿斜面上滑并返回F的過程克服摩擦力做的功為，則

小物體在D點(diǎn)的動能為，則：代入數(shù)據(jù)解得：，，因?yàn)?，故小物體不能返回D點(diǎn)

小物體最終將在F點(diǎn)與關(guān)于過圓軌道圓心的豎直線對稱的點(diǎn)之間做往復(fù)運(yùn)動，小物體的機(jī)械能守恒，設(shè)最終在最低點(diǎn)的速度為，則有：

代入數(shù)據(jù)解得：答：彈簧最初具有的彈性勢能為；小物塊第一次到達(dá)圓弧軌道的E點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力大小是30

N；小物塊沿斜面FG第一次返回圓弧軌道后不能回到圓弧軌道的D點(diǎn)經(jīng)過足夠長的時間后小物塊通過圓弧軌道最低點(diǎn)E的速度大小為2

．【點(diǎn)睛】（1）物塊離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，由D點(diǎn)沿圓軌道切線方向進(jìn)入圓軌道，知道了到達(dá)D點(diǎn)的速度方向，將D點(diǎn)的速度分解為水平方向和豎直方向，根據(jù)角度關(guān)系求出水平分速度，即離開C點(diǎn)時的速度，再研究彈簧釋放的過程，由機(jī)械能守恒定律求彈簧最初具有的彈性勢能；物塊從D到E，運(yùn)用機(jī)械能守恒定