測試6（解析版）-2025年高考物理一輪復習講練測（新教材新高考）

第六章機械能守恒定律質量監(jiān)測試卷本試卷分第Ι卷（選擇題）和第Ⅱ（非選擇題）兩部分。滿分：100分；考試時間：75分鐘注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名．班級．座號．準考證號填寫在答題卡上。2．答選擇題時，必須使用2B鉛筆填涂；答非選擇題時，必須使用0.5毫米的黑色簽字筆書寫；必須在題號對應的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫無效；保持答卷清潔．完整。3．考試結束后，將答題卡交回（試題卷自己保存，以備評講）。第I卷（選擇題，共43分）單項選擇題：（本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求）1．如圖所示，物體以速度沖向與豎直墻壁相連的輕質彈簧，壓縮彈簧至最短的過程中（）A．彈簧彈力對物體做正功 B．彈簧的彈性勢能增加C．合外力對物體做正功 D．物體的機械能守恒【答案】B【詳解】AB．物體向左運動，彈力方向向右，故彈力做負功，彈簧的彈性勢能增加，故A錯誤，B正確；C．根據動能定理所以合外力對物體做負功，故C錯誤；D．因彈力對物體做負功，則物塊的機械能減小，故D錯誤。故選B。2．在籃球比賽中，某位同學獲得罰球機會，他站在罰球線處用力將籃球投出，籃球約以2m/s的速度撞擊籃筐。已知籃球質量約為0.6kg，籃筐離地高度約為2.3m，該同學身高約為1.8m，忽略籃球受到的空氣阻力，則該同學罰球時對籃球做的功最接近（g取10m/s2）（）A．4J B．1.2J C．12J D．不確定【答案】A【詳解】設該同學罰球時對籃球做的功為W，對整個投籃過程根據動能定理有其中籃球上升的高度和撞擊籃筐時的速度分別為，代入數值解得故選A。3．如圖所示，某一斜面的頂端到正下方水平面O點的高度為h，斜面與水平面平滑連接。一小木塊從斜面的頂端由靜止開始滑下，滑到水平面上的A點停止。已知斜面傾角為，小木塊質量為m，小木塊與斜面、水平面間的動摩擦因數均為，A、O兩點的距離為x。在小木塊從斜面頂端滑到A點的過程中，下列說法正確的是（）A．如果h和一定，越大，x越大 B．如果h和一定，越大，x越小C．摩擦力對木塊做功為 D．重力對木塊做功為【答案】D【詳解】AB．對小木塊運動的整個過程，根據動能定理有解得所以x與θ無關，故AB錯誤；CD．根據前面分析可知重力對木塊做功為摩擦力對木塊做功為故C錯誤，D正確。故選D。4．光滑水平面上質量分別為m、2m的甲、乙兩個物體，在相同的水平拉力F的作用下從靜止開始運動，甲、乙分別經過t、2t時間的動能之和為，則乙從靜止經過3t時間的動能為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設在相同的水平拉力F的作用下甲乙兩個物體的加速度分別為、，根據題意由牛頓第二定律可得從靜止開始運動，甲、乙分別經過t、2t時間的位移分別為根據動能定理可得設乙從靜止經過3t時間的動能為，則故選A。5．將一小球從距水平地面某一高處由靜止釋放（），不計空氣阻力，以水平地面為零勢能面。下列關于小球在空中運動時的位移大小x、速度大小v、動能和重力勢能隨運動時間t變化的關系圖線正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【詳解】A．小球從距水平地面某一高處由靜止釋放，不計空氣阻力，可知小球做自由落體運動，由自由落體運動的位移時間關系可得，小球在空中運動時的位移大小為可知小球在空中運動時的位移大小與時間的平方成正比，可知位移與時間成二次函數關系，則圖像應是拋物線，A錯誤；B．由自由落體運動的速度時間公式可知，速度與時間成正比，則有圖像應是一條過原點的傾斜直線，其圖像斜率是，B錯誤；C．由動能公式可得，動能與時間的關系可知圖像應是過原點開口向上的一條拋物線，C正確；D．以水平地面是零勢能面，可知小球開始下落時的重力勢能最大，設為隨時間的增大，下落的高度增大，則重力勢能減小，可得可知重力勢能與時間不是一次函數關系，D錯誤。故選C。6．某學校師生參加建模大賽制作了一輛由清潔能源驅動的小車，模型展示環(huán)節(jié)小車能在平直軌道上由靜止開始沿直線加速行駛，經過時間t速度剛好達到最大值。設在此加速過程中小車電動機的功率恒為P，小車質量為m，運行中所受阻力恒定，則下列說法中正確的是（）A．加速過程中小車所受合外力恒定不變 B．加速過程中小車前進的距離為C．加速過程中小車所受阻力恒為 D．加速過程中小車合外力做功為Pt【答案】C【詳解】A．這一過程中電動機的功率恒為P，根據可知隨著小車速度的增加，小車受到的牽引力逐漸減小，而阻力恒定，故加速過程中小車所受合外力發(fā)生變化，故A錯誤；C．當牽引力等于阻力時，速度最大，則加速過程中小車所受阻力為故C正確；BD．加速過程中，根據動能定理可得小車受到的合外力所做的功為可得小車受到的牽引力做的功為解得故BD錯誤。故選C。7．如圖所示，水平地面上有一傾角為的傳送帶，以的速度逆時針勻速運行。將一煤塊從的高臺由靜止開始運送到地面，煤塊可看做質點，已知煤塊的質量為，煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數為，重力加速度為，，，煤塊由高臺運送到地面的過程中，下列說法正確的是（）A．運送煤塊所用的時間為B．煤塊與傳送帶之間因摩擦產生的熱量為32JC．摩擦力對煤塊做的功為D．煤塊的機械能減少了36J【答案】C【詳解】A．煤塊剛放上傳動帶時，受到的滑動摩擦力沿斜面向下，根據牛頓第二定律得解得則煤塊從0加速到與傳送帶共速需要煤塊的位移為由于可知煤塊與傳送帶共速后繼續(xù)做勻加速運動，摩擦力沿斜面向上，根據牛頓第二定律得解得根據解得共計故A錯誤；B．第一個過程傳送帶的位移為煤塊與傳送帶的相對位移為第二個過程傳送帶的位移相對位移第一個過程摩擦生熱為第二個過程摩擦生熱為故總產熱量為故B錯誤；CD．摩擦力大小為第一個過程摩擦力對煤塊做功第二個過程摩擦力對煤塊做功故全程摩擦力對煤塊做功為，煤塊的機械能減少了4J，故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題5分，共15分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8．如圖所示，質量為m的物體（可視為質點）以某一速度從A點沖上傾角為30°的固定斜面，其運動的加速度大小為g，沿斜面上升的最大高度為h，重力加速度為g，則此過程物體（）A．克服摩擦力做功mgh B．重力勢能增加了2mghC．動能減小了2mgh D．機械能減少了【答案】AC【詳解】A．對物體進行分析，根據牛頓第二定律有解得則物體克服摩擦力做功故A正確；B．重力做負功，重力勢能增大，可知，重力勢能增加了mgh，故B錯誤；C．根據動能定理有解得可知，動能減小了2mgh，故C正確；D．結合上述可知，物體克服摩擦力做功mgh，則機械能減少了，故D錯誤。故選AC。9．如圖1所示，在傾角的斜面頂端平臺固定一電動機，現工人師傅將質量的貨物放置在斜面底端，開動電動機使其保持功率不變，貨物在繩子的拉力作用下從靜止開始沿斜面向上運動，經過后貨物開始做勻速直線運動，在時，突然電動機轉輪卡殼不動（繩子的拉力瞬間變?yōu)榱悖浳镉窒蛏线\動一段時間后停在斜面上，貨物運動的圖像如圖2所示。已知重力加速度g取，下列說法正確的是（）A．貨物與斜面之間的動摩擦因數為B．電動機的額定功率為2000WC．貨物在斜面上一共前進了6mD．當貨物加速到1m/s時，其加速度大小為【答案】AC【詳解】A．由圖2可知，電動機在時卡殼，卡殼后貨物在摩擦力和重力分力作用下做勻減速直線運動，根據牛頓第二定律結合圖2可知兩式聯立解得故A正確；B．勻速時電動機對貨物的拉力勻速時速度電動機功率故B錯誤；C．整個過程應用動能定理得且解得故C正確；D．當貨物速度為1m/s時，其牽引力貨物所受合力加速度故D錯誤。故選AC。10．如圖，傾角為37°的光滑斜面固定放置，一輕繩跨過兩定滑輪，兩端分別與質量為M的物塊和質量為m的沙袋連接（二者均視為質點）。物塊從斜面上由靜止下滑至A點時速度大小為，此時細繩恰好與斜面垂直。當物塊滑至B點時，輕繩與斜面的夾角為37°。已知M＝40kg，m＝20kg，A、B兩點之間的距離為L＝3.3m，重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物塊下滑過程中始終未離開斜面，與沙袋總在同一豎直面內運動。不計一切摩擦，輕繩一直處于伸直狀態(tài)，則（）A．從A點運動到B點，物塊的機械能增加B．從A點運動到B點，物塊重力勢能的減少量大于沙袋重力勢能的增加量C．從A點運動到B點，物塊重力勢能的減少量等于沙袋重力勢能的增加量D．在B點時，物塊的動能為370J【答案】BD【詳解】A．從A點運動到B點，除重力以外其他力做的功等于拉力做的功，拉力與運動方向成鈍角，故拉力做負功，物塊的機械能減小，故A錯誤；BC．從A點運動到B點，物塊重力勢能的減少量沙袋重力勢能的增加量因為所以從A點運動到B點，物塊重力勢能的減少量大于沙袋重力勢能的增加量，故B正確，C錯誤；D．如圖所示將物塊到達B點的速度分解為沿著繩子的分速度和垂直與繩子的分速度，可得此時沙袋的速度大小等于物塊沿著繩子的分速度。從A點運動到B點，物塊和沙袋組成的系統(tǒng)機械能守恒，可得解得在B點時，物塊的動能為故D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題，共57分）三、實驗題（本大題共2小題，共16分）11．（6分）如圖1所示為驗證機械能守恒定律的實驗裝置。(1)如圖2，釋放紙帶前的瞬間，重錘和手的位置合理的是；(2)由于受阻力的影響，重錘增加的動能與減少的重力勢能的大小關系為（選填“大于”、“小于”或“等于”）(3)如圖是某次實驗中打出的一條紙帶，O點是打下的第一個點，打點計時器打點的時間間隔為T，重力加速度為g，要驗證O點到B點過程機械能是否守恒，則需要驗證等式是否成立?！敬鸢浮?1)丙(2)小于(3)【詳解】（1）在驗證機械能守恒定律的實驗裝置中，為了保證重錘和紙帶下落過程中，盡可能只受到重力的作用，且保證能充分利用紙帶打出較多清晰的點，減小實驗誤差，釋放前必須保持提起的紙帶處于豎直位置，并且使重物靠近打點計時器，故合理的位置為丙圖。（2）由于受阻力的影響，重錘的一部分重力勢能轉化為內能，導致增加的動能小于減少的重力勢能。（3）重錘下落到B點時的速度大小為要驗證O點到B點過程機械能是否守恒，則需要驗證等式即驗證表達式成立即可。12．（10分）某學習小組用如圖所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。實驗操作步驟如下：①用天平測出滑塊和遮光條的質量、鉤碼的質量；②調整氣墊導軌水平，按圖連接好實驗裝置，固定滑塊；③測量遮光條中點與光電門之間距離及遮光條寬度d，將滑塊由靜止釋放，光電門記錄遮光條遮光時間；④改變遮光條中點與光電門之間距離，進行多次實驗。根據上述實驗操作過程，回答下列問題：（1）下列關于該實驗的說法正確的是；A．本實驗必須測量和的質量B．實驗中必須保證遠小于C．滑塊運動過程中速度大小等于鉤碼速度大小的一半D．本實驗的研究對象為滑塊（2）在調整氣墊導軌水平時，滑塊不要連接鉤碼，打開氣泵，待氣流穩(wěn)定后調節(jié)氣墊導軌，直至看到導軌上的滑塊保持靜止或者勻速運動，表示氣墊導軌已經調節(jié)水平。（3）某同學測量得滑塊和遮光條的質量、鉤碼的質量，遮光條寬度，某次實驗中，滑塊靜止時遮光條中點與光電門的距離，遮光條通過光電門過程中遮光時間，當地重力加速度。測量過程中系統(tǒng)重力勢能的減少量J，滑塊和鉤碼增加的動能總和為J。（結果均保留三位有效數字）（4）多次改變擋光條到光電門的距離，重復步驟③、④，測出多組和，作出隨的變化圖像如圖所示，圖線為過坐標原點的直線，圖像的斜率為，如果在誤差允許的范圍內當地的重力加速度大小為時，可以判斷鉤碼帶動滑塊運動的過程中機械能守恒。（用字母、、k、d表示）【答案】A0.2280.225【詳解】（1）[1]A．實驗中需要驗證的關系為可知本實驗必須要測量M和m，故A正確；B．本實驗不需要用鉤碼的重力代替繩的拉力，實驗中不需要保證m遠小于M，故B錯誤；C．滑塊運動過程中速度大小始終是鉤碼速度的2倍，故C錯誤；D．本實驗的研究對象為滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)，故D錯誤。故選A。（3）[2]測量過程中系統(tǒng)重力勢能的減少量[3]遮光條通過光電門時滑塊和鉤碼增加的動能總和為（4）[4]滑塊經過光電門時的速度為槽碼帶動滑塊運動過程中，若機械能守恒，有整理有結合題圖，圖像的斜率為解得四、解答題（本大題共3小題，共41分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案不能得分。有數據計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位）13．(10分)在陸上模擬著艦訓練中，某質量為m的航母艦載機著陸時的水平速度大小為v0，在阻攔索的阻力和其他阻力作用下沿直線滑行距離s1后停止；如果不用阻攔索，在其他阻力作用下沿直線滑行距離s2后停止。若艦載機所受其他阻力視為恒力。求：（1）不用阻攔索時艦載機的滑行時間；（2）艦載機所受其他阻力的大??；（3）阻攔索的阻力對艦載機做的功?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）根據可得不用阻攔索時艦載機的滑行時間為（2）如果不用阻攔索時，由動能定理得可得艦載機所受其他阻力的大小為（3）在阻攔索的阻力和其他阻力作用下，由動能定理可得阻攔索的阻力對艦載機做的功為14.（14分）如圖所示，從A點以速度水平拋出一質量的小物塊，小物塊恰好沿切線方向從點進入固定的光滑圓弧軌道，經圓弧軌道后滑上與點等高固定在水平面上的長木板上，圓弧軌道端切線水平，已知兩點距C點的高度分別為，，小物塊與長木板之間的動摩擦因數，DF部分上表面光滑，在長木板F端豎直擋板固定著一輕彈簧。