人教版高一下学期物理期末复习模拟试卷——机械能守恒定律

高一下学期期末复习模拟试卷——机械能守恒定律 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图所示，物块A、B分别放在水平面和固定斜面上，在大小相等的力F作用下运动，力F的方向分别平行于水平面和斜面，若物块通过的位移大小相等，则下列说法正确的是(　　) A．力F对物块A所做的功较多 B．力F对物块B所做的功较多 C．两种情况下力F做的功相等 D．由于物块的质量和接触面的粗糙程度未知，故无法比较两种情况下做功的大小关系 2．置于水平地面上的物体，在大小为15N的水平拉力作用下由静止开始运动，受到的滑动摩擦力大小为5N，在1s内物体的位移大小为2m，在此过程中（　　） A．拉力和滑动摩擦力都做正功 B．合力对物体做的功为20J C．拉力的平均功率为10W D．物体增加的动能等于拉力做的功 3．如图，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍，当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高，将A由静止释放，B上升的最大高度是（　　） A． B．R C． D． 4．如图所示，足够长的固定斜面的倾角为，质量为的滑块距挡板P的距离为，滑块以初速度沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，滑块运动过程中始终受到沿着斜面向下的恒力F（较大）的作用，若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，滑块经过的总路程是（　　）    A． B． C． D． 5．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则以下说法正确的是 A．汽车在前5秒内的速度变化率1m/s2 B．汽车在前5秒内的牵引力为4×103N C．汽车的最大速度为20m/s D．汽车的额定功率为60kW 6．如图所示，两个完全相同的小球分别从水平地面上A点和A点正上方的O点抛出，O点抛出的小球做平抛运动，A点斜抛出的小球能达到的最高点与O点等高，且两球同时落到水平面上的B点，关于两球的运动，下列说法正确的是（　　） A．两小球应该是同时抛出 B．两小球在空中会相遇一次 C．两小球着地速度相同 D．两小球着地时重力的瞬时功率相等 7．如图所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，经过一段时间又滑到出发点，物块受到摩擦力大小为定值，则下列说法中正确的是（　　） A．物块上滑时间与下滑时间相等 B．物块上滑时间大于下滑时间 C．物块上滑过程和下滑过程产生的热量相等 D．物块上滑过程和下滑过程产生的热量不相等 二、多选题 8．下列对能量守恒定律的认识正确的是（　　） A．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加 B．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加 C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——第一类永动机是不可能制成的 D．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了 9．如图所示，绘出一辆电动汽车沿平直公路由静止启动后，在行驶过程中速度v与牵引力的倒数的关系图像，若电动汽车的质量为，额定功率为，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定，则以下说法正确的是（ ） A．AB段图像说明汽车做匀加速直线运动 B．BC段图像说明汽车做匀加速直线运动 C．v2的大小为15m/s D．汽车运动过程中的最大加速度为2m/s2 10．某研究小组为研究一款篮球的性能，在篮球上安装了速度传感器。如题图1所示，某次测试时，由静止释放篮球的同时，竖直向下拍一次篮球，篮球第一次落地前的“速度─时间”图像如题图2所示。已知篮球质量，篮球与水平地面碰撞过程中损失的能量始终为碰撞前篮球动能的，且碰撞后篮球速度反向，篮球可视为质点，重力加速度 g 取 10 m/s²。则（　　） A．释放点到水平地面的高度为0.8 m B．释放点到水平地面的高度为1.8 m C．篮球第一次反弹后上升的高度为0.3m D．篮球第一次反弹后上升的高度为1.5 m 三、实验题 11．如图甲所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律。 (1)对于该实验，下列操作或要求对减小实验误差有利的是 。 A．尽量准确测量出重物的质量 B．重物选用质量和密度较小的金属锤 C．先接通打点计时器电源，再释放重物 (2)实验得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个点A、B、C，计数点间还有一个点未画出。测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。设重物质量为M，打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量 ，动能增加量 。在实验误差范围内，重力势能减小量与动能增加量相等，则验证了机械能守恒定律。（用题中所给条件的字母表示） 12．某同学运用落体法做“验证机械能守恒定律”实验。 (1)为完成此实验，有下列部分器材可供选择，不必要的一种器材是________。（填选项前的字母） A．铁架台 B．重锤 C．交流电源 D．秒表 E．纸带若干 F．刻度尺 G．打点计时器 (2)该同学未找到约8V的交流电源，只有电压是220V的交流电源，打点计时器应选 （填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”）。 (3)该同学进行实验，得到如图所示的纸带，把第一个点（初速度为零）记作O点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，已知相邻计数点的时间间隔为0.02s，重力加速度，重锤的质量为，该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒，重锤在B点的瞬时速度大小为 m/s，该过程中重锤动能的增加量为 J，重力势能的减少量为 J。（结果均保留三位有效数字） (4)在实验中发现，重锤减少的重力势能 重锤增加的动能（填“大于”“小于”或“等于”）。 (5)造成（4）的实验结果，其主要原因是________（填选项前的字母）。 A．重锤的质量过大 B．重锤的体积过小 C．重锤及纸带在下落时受到阻力 四、解答题 13．如图所示，一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点的正下方P点。小球在水平恒力F=2mg的作用下，从P点由静止开始运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。（已知OQ与OP的夹角θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g） 14．质量是500g的足球被踢出后，某人观察它在空中的飞行情况，估计上升的最大高度是10m，在最高点的速度为20m/s.请根据这些数据，计算运动员踢球时对足球做的功．(g取9.8m/s2) 15．如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑管道（管道横截面的半径略大于小球半径），管道中心到圆心距离为R，A点与圆心O等高，AD为水平面，B点在圆心O的正下方。质量为m的小球自A点正上方某高度处由静止释放，自由下落至A点时进入管道，当小球到达B点时，管壁对小球的弹力大小为小球重力大小的7倍，已知重力加速度为g。求； （1）释放点距A点的竖直高度； （2）小球在管道最高点时对管道的压力； （3）落点C与A点的水平距离。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年6月10日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C C D D C ABC AD AD 1．C 【详解】由公式W＝Fl知，两种情况下，F和l均相同，则力F做功相等； A．力F对物块A所做的功较多，与结论不相符，选项A错误； B．力F对物块B所做的功较多，与结论不相符，选项B错误； C．两种情况下力F做的功相等，与结论相符，选项C正确； D．由于物块的质量和接触面的粗糙程度未知，故无法比较两种情况下做功的大小关系，与结论不相符，选项D错误； 故选C． 2．B 【详解】A．滑动摩擦力方向与位移方向相反，所以滑动摩擦力做负功，故A错误； B．合力对物体做功 故B正确； C．拉力的平均功率为 故C错误； D．由动能定理可知，物体增加的动能等于合力做的功，故D错误。 故选B。 3．C 【详解】当A刚刚下落到地面时，由由机械能守恒定律得 A落地后B将继续上升到速度为零，设继续上升高度为，有 联立解得 则B上升的最大高度是 故C正确，ABD错误。 故选C。 4．C 【详解】滑块最终停在斜面底部，设滑块经过的总路程为x，则所产生的热量 而产生的热量又为 解以上方程可得 故选C。 5．D 【详解】前5s内做匀加速直线运动，加速度，即汽车在前5秒内的速度变化率，汽车受到的阻力；根据牛顿第二定律可得，解得，AB错误；5s末汽车的功率达到额定功率，故，当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度，C错误D正确． 【点睛】从v-t图象可以看出：汽车经历三个运动过程：匀加速直线运动，加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动．由图线斜率可求出前5s内汽车的加速度，由牛顿第二定律即可求出此过程的牵引力．5s末汽车的功率就达到额定功率，由能求出额定功率．汽车速度最大时，牵引力等于阻力，由，能求出最大速度． 6．D 【详解】AB．设O点的高度为h，从O点抛出的小球做平抛运动，小球的运动时间为 从水平地面上A点抛出的小球做斜抛运动，求解其运动时间时，可以把从A点到B点的斜抛运动化为从最高点分别到A点和B点的两段平抛运动来分析，则小球的运动时间为 两小球同时到达B点，所以两小球不是同时抛出；由以上分析可知从A点抛出的小球到达最高点时，另一小球才从O点抛出，两小球在空中不可能相遇，故AB错误。 CD．A点斜抛出的小球能达到的最高点与O点等高，则两球落地时在竖直方向的分速度相同，在水平方向根据可知从水平地面上A点抛出的小球的水平初速度是从O点抛出的小球初速度的一半，故两小球落地时的速度大小和方向均不相同，根据 可知两小球着地时重力的瞬时功率相等，故C错误、D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．由题可知物块开始向上做匀减速直线运动，后向下做匀加速直线运动，通过受力分析可知向上运动的加速度大于向下运动的加速度，把向上匀减速直线运动逆过来看做匀加速直线运动，两个过程通过位移大小相等，由运动学公式 可知物块上滑时间小于下滑时间，故AB错误； CD．物块与斜面摩擦产生的热量等于摩擦力与相对滑动路程的乘积；上滑过程和下滑过程摩擦力大小相等，相对滑动路程相等，则物块上滑过程和下滑过程产生的热量相等，故C正确，D错误。 故选C。 8．ABC 【详解】A．不同形式的能量间的转化过程中能量是守恒的，即某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，A正确； B．能量在不同的物体间发生转移过程中能量是守恒的，即某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加，B正确； C．第一类永动机是不可能制成的，它违背了能量守恒定律，C正确； D．石子从空中落下的过程中，机械能在变化，比如受空气阻力作用使机械能减少，最后停止在地面上时机械能并没有消失，而是转化成其他形式的能，能量守恒定律表明能量既不能创生，也不能消失，D错误； 故选ABC。 9．AD 【详解】A．图线AB段牵引力不变，阻力恒定，根据牛顿第二定律知，汽车做匀加速直线运动，故A正确； B．BC段图线的斜率表示Fv，即功率不变，速度增加，牵引力减小，则加速度减小，故B错误； C．当牵引力等于阻力时，速度达到最大，为v2，此时 F=f=1000N 则 故C错误； D．汽车在匀加速直线运动的过程中加速度最大，根据牛顿第二定律可得 故D正确。 故选AD。 10．AD 【详解】AB.0~0.2s时间内， 篮球的 图像与 轴围成的面积即为释放点到水平地面的高度，由此可得 故A 正确，B错误； CD. 由 图像知，0.1~0.2s时间内，篮球的加速度 可见篮球所受阻力可忽略，因此篮球第一次反弹后上升到最高点过程中，篮球的机械能守恒，篮球第一次落地的速度 设第一次反弹上升的高度为 ，由机械能守恒定律有 解得 故D正确，C错误。 故选AD。 11．(1)C (2) 【详解】（1）A．由于减小的势能和增加的动能表达式中都有物体的质量，可以消去，因此不必测出物体的质量，故A错误； B．重物选用质量和密度较大的金属锤，可以减小空气阻力对实验的影响，故B错误； C．应先接通打点计时器电源再释放重物，故C正确。 故选C。 （2）[1][2]重力的势能减小量 打B点的速度等于AC段的平均速度 因此打B点时的动能即动能增加量为 12．(1)D (2)电火花计时器 (3) 1.55 1.20 1.25 (4)大于 (5)C 【详解】（1）运用落体法做“验证机械能守恒定律”实验所需要的器材有铁架台、重锤、打点计时器、纸带、低压交流电源、刻度尺等，由于打点计时器本身就是记录时间的仪器，所以不需要秒表。 故选D。 （2）由于电磁打点计时器所使用的电源为8V交流电，而电火花计时器所使用的电源为220V交流电，故需要选择电火花计时器。 （3）[1]根据题意可知，相邻计数点的时间间隔为0.02s，所以重锤在B点的瞬时速度大小为 [2]重锤动能的增加量为 [3]重力势能的减少量为 （4）由以上计算可知，重锤减少的重力势能大于增加的动能。 （5）由于重锤下落过程中受到阻力影响，需要克服阻力做功，所以重锤减少的重力势能大于重锤增加的动能。 故选C。 13． 【详解】小球从P点由静止运动到Q点，根据动能定理 解得 14．150J 【详解】运动员对足球做的功为W，根据动能定理得： 解得 W=150J 15．（1）2R；（2）mg；（3）R 【详解】（1）在B点，管壁对小球的弹力 F=7mg 小球做圆周运动，由牛顿第二定律可得 解得 从小球开始下落到达B点的过程中，由动能定理可得 解得 h=2R （2）小球从B点到达管道最高点过程中，由动能定理可得 解得 最高点合力提供向心力 解得 小球在管道最高点时对管道的压力 （3）小球离开管道后做平抛运动，在竖直方向上 在水平方向上 x=vt 解得 落点C与A的水平距离为 $$