测试6（解析版）-2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

第六章机械能守恒定律质量监测试卷本试卷分第Ι卷（选择题）和第Ⅱ（非选择题）两部分。满分：100分；考试时间：75分钟注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名．班级．座号．准考证号填写在答题卡上。2．答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁．完整。3．考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。第I卷（选择题，共43分）单项选择题：（本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求）1．如图所示，物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，压缩弹簧至最短的过程中（）A．弹簧弹力对物体做正功 B．弹簧的弹性势能增加C．合外力对物体做正功 D．物体的机械能守恒【答案】B【详解】AB．物体向左运动，弹力方向向右，故弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确；C．根据动能定理所以合外力对物体做负功，故C错误；D．因弹力对物体做负功，则物块的机械能减小，故D错误。故选B。2．在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将篮球投出，篮球约以2m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg，篮筐离地高度约为2.3m，该同学身高约为1.8m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时对篮球做的功最接近（g取10m/s2）（）A．4J B．1.2J C．12J D．不确定【答案】A【详解】设该同学罚球时对篮球做的功为W，对整个投篮过程根据动能定理有其中篮球上升的高度和撞击篮筐时的速度分别为，代入数值解得故选A。3．如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为，小木块质量为m，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为，A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是（）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．摩擦力对木块做功为 D．重力对木块做功为【答案】D【详解】AB．对小木块运动的整个过程，根据动能定理有解得所以x与θ无关，故AB错误；CD．根据前面分析可知重力对木块做功为摩擦力对木块做功为故C错误，D正确。故选D。4．光滑水平面上质量分别为m、2m的甲、乙两个物体，在相同的水平拉力F的作用下从静止开始运动，甲、乙分别经过t、2t时间的动能之和为，则乙从静止经过3t时间的动能为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】设在相同的水平拉力F的作用下甲乙两个物体的加速度分别为、，根据题意由牛顿第二定律可得从静止开始运动，甲、乙分别经过t、2t时间的位移分别为根据动能定理可得设乙从静止经过3t时间的动能为，则故选A。5．将一小球从距水平地面某一高处由静止释放（），不计空气阻力，以水平地面为零势能面。下列关于小球在空中运动时的位移大小x、速度大小v、动能和重力势能随运动时间t变化的关系图线正确的是（）A． B．C． D．【答案】C【详解】A．小球从距水平地面某一高处由静止释放，不计空气阻力，可知小球做自由落体运动，由自由落体运动的位移时间关系可得，小球在空中运动时的位移大小为可知小球在空中运动时的位移大小与时间的平方成正比，可知位移与时间成二次函数关系，则图像应是抛物线，A错误；B．由自由落体运动的速度时间公式可知，速度与时间成正比，则有图像应是一条过原点的倾斜直线，其图像斜率是，B错误；C．由动能公式可得，动能与时间的关系可知图像应是过原点开口向上的一条抛物线，C正确；D．以水平地面是零势能面，可知小球开始下落时的重力势能最大，设为随时间的增大，下落的高度增大，则重力势能减小，可得可知重力势能与时间不是一次函数关系，D错误。故选C。6．某学校师生参加建模大赛制作了一辆由清洁能源驱动的小车，模型展示环节小车能在平直轨道上由静止开始沿直线加速行驶，经过时间t速度刚好达到最大值。设在此加速过程中小车电动机的功率恒为P，小车质量为m，运行中所受阻力恒定，则下列说法中正确的是（）A．加速过程中小车所受合外力恒定不变 B．加速过程中小车前进的距离为C．加速过程中小车所受阻力恒为 D．加速过程中小车合外力做功为Pt【答案】C【详解】A．这一过程中电动机的功率恒为P，根据可知随着小车速度的增加，小车受到的牵引力逐渐减小，而阻力恒定，故加速过程中小车所受合外力发生变化，故A错误；C．当牵引力等于阻力时，速度最大，则加速过程中小车所受阻力为故C正确；BD．加速过程中，根据动能定理可得小车受到的合外力所做的功为可得小车受到的牵引力做的功为解得故BD错误。故选C。7．如图所示，水平地面上有一倾角为的传送带，以的速度逆时针匀速运行。将一煤块从的高台由静止开始运送到地面，煤块可看做质点，已知煤块的质量为，煤块与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度为，，，煤块由高台运送到地面的过程中，下列说法正确的是（）A．运送煤块所用的时间为B．煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为32JC．摩擦力对煤块做的功为D．煤块的机械能减少了36J【答案】C【详解】A．煤块刚放上传动带时，受到的滑动摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律得解得则煤块从0加速到与传送带共速需要煤块的位移为由于可知煤块与传送带共速后继续做匀加速运动，摩擦力沿斜面向上，根据牛顿第二定律得解得根据解得共计故A错误；B．第一个过程传送带的位移为煤块与传送带的相对位移为第二个过程传送带的位移相对位移第一个过程摩擦生热为第二个过程摩擦生热为故总产热量为故B错误；CD．摩擦力大小为第一个过程摩擦力对煤块做功第二个过程摩擦力对煤块做功故全程摩擦力对煤块做功为，煤块的机械能减少了4J，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8．如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为g，沿斜面上升的最大高度为h，重力加速度为g，则此过程物体（）A．克服摩擦力做功mgh B．重力势能增加了2mghC．动能减小了2mgh D．机械能减少了【答案】AC【详解】A．对物体进行分析，根据牛顿第二定律有解得则物体克服摩擦力做功故A正确；B．重力做负功，重力势能增大，可知，重力势能增加了mgh，故B错误；C．根据动能定理有解得可知，动能减小了2mgh，故C正确；D．结合上述可知，物体克服摩擦力做功mgh，则机械能减少了，故D错误。故选AC。9．如图1所示，在倾角的斜面顶端平台固定一电动机，现工人师傅将质量的货物放置在斜面底端，开动电动机使其保持功率不变，货物在绳子的拉力作用下从静止开始沿斜面向上运动，经过后货物开始做匀速直线运动，在时，突然电动机转轮卡壳不动（绳子的拉力瞬间变为零），货物又向上运动一段时间后停在斜面上，货物运动的图像如图2所示。已知重力加速度g取，下列说法正确的是（）A．货物与斜面之间的动摩擦因数为B．电动机的额定功率为2000WC．货物在斜面上一共前进了6mD．当货物加速到1m/s时，其加速度大小为【答案】AC【详解】A．由图2可知，电动机在时卡壳，卡壳后货物在摩擦力和重力分力作用下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律结合图2可知两式联立解得故A正确；B．匀速时电动机对货物的拉力匀速时速度电动机功率故B错误；C．整个过程应用动能定理得且解得故C正确；D．当货物速度为1m/s时，其牵引力货物所受合力加速度故D错误。故选AC。10．如图，倾角为37°的光滑斜面固定放置，一轻绳跨过两定滑轮，两端分别与质量为M的物块和质量为m的沙袋连接（二者均视为质点）。物块从斜面上由静止下滑至A点时速度大小为，此时细绳恰好与斜面垂直。当物块滑至B点时，轻绳与斜面的夹角为37°。已知M＝40kg，m＝20kg，A、B两点之间的距离为L＝3.3m，重力加速度，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，物块下滑过程中始终未离开斜面，与沙袋总在同一竖直面内运动。不计一切摩擦，轻绳一直处于伸直状态，则（）A．从A点运动到B点，物块的机械能增加B．从A点运动到B点，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量C．从A点运动到B点，物块重力势能的减少量等于沙袋重力势能的增加量D．在B点时，物块的动能为370J【答案】BD【详解】A．从A点运动到B点，除重力以外其他力做的功等于拉力做的功，拉力与运动方向成钝角，故拉力做负功，物块的机械能减小，故A错误；BC．从A点运动到B点，物块重力势能的减少量沙袋重力势能的增加量因为所以从A点运动到B点，物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量，故B正确，C错误；D．如图所示将物块到达B点的速度分解为沿着绳子的分速度和垂直与绳子的分速度，可得此时沙袋的速度大小等于物块沿着绳子的分速度。从A点运动到B点，物块和沙袋组成的系统机械能守恒，可得解得在B点时，物块的动能为故D正确。故选BD。第Ⅱ卷（非选择题，共57分）三、实验题（本大题共2小题，共16分）11．（6分）如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置。(1)如图2，释放纸带前的瞬间，重锤和手的位置合理的是；(2)由于受阻力的影响，重锤增加的动能与减少的重力势能的大小关系为（选填“大于”、“小于”或“等于”）(3)如图是某次实验中打出的一条纸带，O点是打下的第一个点，打点计时器打点的时间间隔为T，重力加速度为g，要验证O点到B点过程机械能是否守恒，则需要验证等式是否成立。【答案】(1)丙(2)小于(3)【详解】（1）在验证机械能守恒定律的实验装置中，为了保证重锤和纸带下落过程中，尽可能只受到重力的作用，且保证能充分利用纸带打出较多清晰的点，减小实验误差，释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置，并且使重物靠近打点计时器，故合理的位置为丙图。（2）由于受阻力的影响，重锤的一部分重力势能转化为内能，导致增加的动能小于减少的重力势能。（3）重锤下落到B点时的速度大小为要验证O点到B点过程机械能是否守恒，则需要验证等式即验证表达式成立即可。12．（10分）某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下：①用天平测出滑块和遮光条的质量、钩码的质量；②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块；③测量遮光条中点与光电门之间距离及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间；④改变遮光条中点与光电门之间距离，进行多次实验。根据上述实验操作过程，回答下列问题：（1）下列关于该实验的说法正确的是；A．本实验必须测量和的质量B．实验中必须保证远小于C．滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半D．本实验的研究对象为滑块（2）在调整气垫导轨水平时，滑块不要连接钩码，打开气泵，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节水平。（3）某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量，遮光条宽度，某次实验中，滑块静止时遮光条中点与光电门的距离，遮光条通过光电门过程中遮光时间，当地重力加速度。测量过程中系统重力势能的减少量J，滑块和钩码增加的动能总和为J。（结果均保留三位有效数字）（4）多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤③、④，测出多组和，作出随的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，图像的斜率为，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为时，可以判断钩码带动滑块运动的过程中机械能守恒。（用字母、、k、d表示）【答案】A0.2280.225【详解】（1）[1]A．实验中需要验证的关系为可知本实验必须要测量M和m，故A正确；B．本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力，实验中不需要保证m远小于M，故B错误；C．滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度的2倍，故C错误；D．本实验的研究对象为滑块和钩码组成的系统，故D错误。故选A。（3）[2]测量过程中系统重力势能的减少量[3]遮光条通过光电门时滑块和钩码增加的动能总和为（4）[4]滑块经过光电门时的速度为槽码带动滑块运动过程中，若机械能守恒，有整理有结合题图，图像的斜率为解得四、解答题（本大题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13．(10分)在陆上模拟着舰训练中，某质量为m的航母舰载机着陆时的水平速度大小为v0，在阻拦索的阻力和其他阻力作用下沿直线滑行距离s1后停止；如果不用阻拦索，在其他阻力作用下沿直线滑行距离s2后停止。若舰载机所受其他阻力视为恒力。求：（1）不用阻拦索时舰载机的滑行时间；（2）舰载机所受其他阻力的大小；（3）阻拦索的阻力对舰载机做的功。【答案】（1）；（2）；（3）【详解】（1）根据可得不用阻拦索时舰载机的滑行时间为（2）如果不用阻拦索时，由动能定理得可得舰载机所受其他阻力的大小为（3）在阻拦索的阻力和其他阻力作用下，由动能定理可得阻拦索的阻力对舰载机做的功为14.（14分）如图所示，从A点以速度水平抛出一质量的小物块，小物块恰好沿切线方向从点进入固定的光滑圆弧轨道，经圆弧轨道后滑上与点等高固定在水平面上的长木板上，圆弧轨道端切线水平，已知两点距C点的高度分别为，，小物块与长木板之间的动摩擦因数，DF部分上表面光滑，在长木板F端竖直挡板固定着一轻弹簧。