周测评(11) 机械能(二)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（湖北专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十一） 物理·机械能（二） (考放时同75分钟，总分100分) 一，选择题：本题共10小揽，每小题4分，共40分。在每小第给出的四个选项中，第1一7 题只有一项符合题目要求，第8一0题有多项符合题目要求。每小蓝全相透对的得4 分，选时但不全的得2分，有法错的得0分。 号1 2 345 6 78010 答案 1,如图所示，高堂“骥极”是身数者的静戏。强极运动员将专用弹性绳（质量怎路不计）的 一端系在双脚上，另一端固定在高处的龙台上，运动员无制速皮地从烧台上，下，若不 计空气阻力，则 A弹性绳刚伸直时，运动员开如威速 及整个下落过程中，运动员的机城能先限持不变后减小 C整个下落过程中，重力对运动员断徽的功大于运动员克累弹性绳弹力所做的功 D.弹性绳从饰直到最低点的过程中，运动员的重力防能与弹性绳的弹性劳能之和先增 大后减小 2如图所示，质量m1一山，2kg的物体P穿在一围定的光常水平直杆上，直杆右端圆定 光滑定滑轮。一烧过两光滑定滑轮的闺线的一端与物体P相连，另一稀与质量m±一 0,45kg的物体Q相连，开始时物体P在外力作用下静止于A点，绳处于停直状吉，已 知QA=0,3m:AB=Q4m,重力加速度g取10m/:,两物体均视为质点，不计空气阻 力。某时刻撤去外力，同时给P一水平向左的速度，物体P恰能运动罚B点，则。的 大小为 A.3 m/s A4m/8 C5m/8 D6m/8 学科素养周测浮（十一】物理第1页（共8页） 衡水真 3.如图所示，一质量为网、长度为L的均匀柔载细蝇PQ经直悬挂。用外力将绳的下璃Q 班圾 爱慢地经直向上拉起至M点，M点与绳的上滑P相距三，重力相速度大小为g。在此 过程中，外力做的功为 姓名 得分 n mg 4,长正差中，为了突陵敌方关险，战士爬上装销的山头，居高情下沿水平方向向藏方防御 工事内投窝手智弹，手粮弹做平抛运动，转迹如图所示，忽摩空气阻力，以下关于手榴 弹下落过程中的重力势健E,(以地直为零劳使面)，动能变化量△E,动能的平均变化 半△B,机模能E随时同：变化的曲线，正确的是 A B D 五，如图甲所示，在光滑水平桌面内，国定有充带轨道A℃，其中半圆轨道C与直轨道AB 相切于B点，物体受到与AB平行的水平拉力F,从静止开始运动，拉力F的大小随位 移x的变化图像如图乙所示{以A为坐标豪点，拉力P从A点指向B点为正方向》。若 物体的质量得一1kg,AB一4m,半同轨道的半轻R一】.5m,重力加速皮g取10m/公， 则下列爱法正确的是 N 40 20 m 甲 密在 学科素养周测评十一)物理第2页（共8页1 4 A拉力下从A点到B点魔功为50J 我物体从B点到C点过显中，所受的合外力为0 C物体能够到达C点，且到达C点时的速度大小为25m/ D物体能够到送C点，且到达C点时的速度大小为2I5m/: 6,如图所示，质量都为1kg的物体P,Q奇过光滑是滑轮用附绳连接，物体P在光清的水 平而上向左运动，当物体P的动能出9】变为4」时，重力加速度g取10m/,,在这个 过程中物体Q上升的高度为 A.1.5m 1m C 2 m D2,5m ?,如图所示，跨过轻賈滑轮ab的轻绳一端接在天花板上，另一墙与小物块A(可钱为圆 点》相接，A放在长为L,倾角为的光滑斜面休上，物块B用轻绳悬挂在滑轮：的下 方，经绳A山段与斜面平行，动滑轮两侧轻绳均爱直。已知A与目的质量分别为想， 2m,重力加速度大小为g,不计动滑轮与径绳之列的摩擦以及空气阻力。现将A从斜 面底端由静止释放，一一段时闻后，A沿到面匀加建上常到等面中点，此时B尚未落地，整 个过程中斜面体始终静止在水平地面上，下列说法正确的是 ) a. A.该过程中，B的机械能不变 五该过程中，地面对斜面体的峰潮力大小为店 CA到达斜面中点时的道率为/信L n该过程中，轻绳的拉力大小为了m &一运动员穿着飞幅装备从飞机上筑出后的一段运动过程可近似认为是匀变速直线运 功：如图新示，运动方南与水平方向成5，运诗员的加迷度大小为(g为重力加速度 大小)，已知运动员（包含装备）的质量为m,周在运动员下落高度为h的过程中，下列 说法正确的是 学科素养周测浮（十一】物理第3页（共8页） 衡水真 A运动员重力势能的减少量为 B运动员动能的增加黄为如火 C运动员动能的学加量为虎 D适动员的机械速减少了窖 9.如图所示，细角为8的斜面MN位相，其余段光滑，PM,MN长度均为3d,四个质量 均为m的相同样品1,2、3,4成在斜面上，每个样品（可视为便点）左侧面固定有长度为 d的轻质细杆，细杆与解面平行，且与其右侧的样品接触目不粘连，样品与MN同的动 摩察因数均为一n8。若样品1在P处时，四个样品由静止一起释成，重方加速度大 小为《，下列说达正确的是 A.当样品1刚进人MN股时，样品的共同加速度大小为号 玉当样品1荆步人N段时，样品1的轻杆受到的乐力大小为3mgin8 C从开始释放到样品4刚进入MN段的过程中，克服厚擦力做的总动为mdn& D当四个棒品均位于N段时，样品的共同离度大小为3g@n6 10,如图所示，半径为R的光滑圆环国定在竖直而内，一颗质量为两的殊子穿在属环上 残用一根轻质弹性绳连接环最顶端和床子，初始时刻床子静止干到环最低端，价球 子一个向右的轻微扰动，珠子将向上带动，将珠子绕图心转过的角度记为9。弹性绳种 长时弹力茂胡克定律变化，弹性绳源长为，动度系数为女一2，重力加速度大小 R 为g。已阳弹性蝇的弹性势能可以表承为E,一。（△》”，△r为弹性绳的形变量。测 下列说法正确的是 A.当9-时，殊子速度大小为/2gR 且当0-行时，珠子速度达到最大 C.珠子的量大速度大小为网R 几若将球子妖量改为心.5m,则球子速度最大时D 3 密岳 学科素养周测评十一)物理第4页（共8页引 二.非选择题：本题共5小题，共6孙分。 11,(?分)利用气垡导轨险证机城伦呼有定律，实验装置如图甲所示，水平桌面上周定一镇 斜的气轻导轨：导轨上A点处有一播长方形速光片的滑块，其总质量为M,左瑞由跨 过轻质光情定滑轮的闺蝇与一质量为网的小球相连：意光片两条长边与导轨垂直：鼎 轨上B点处有一光电门，可以测量建光片经过光电门时的挡光时何，用d表示A点 到B点的距离，表示遮光片的宽度，将意光片退过光电门的平均速度看作滑块通过B 点时的瞬时速度，实验时滑块在A点由静止开始运功。 光电门 m (1)某次实验测得倾角8一30°，重力加建度用g表常，滑块从A点到达B点时小球和 带意光片的滑块组成的系绕动能增加量可表示为△E,=,系领的重力势 能诚少量可表示为△E,= ,在误差允许的蔻围内，若E=E,则可认 为系统的机械能守氧。 《2)某同学改变A,B再点何的E离，作出的2周像如图乙所示，并测得M三m,则 重力加速度g= m/。(结果保留两位有效数字) 12.《9分)某同学用如图甲断示装置晚证机城能守（定律，线下吊看跨快A,磁铁的壁性 较强，整铁下吸着一个小球C,不计小球的大小，B是固定挡板，测出静止时小球离地 面的高度：和悬点O到小球的离L,将小球粒离竖直位置线某一位置，悬线拉直 用刻皮尺测出这时小球与刻度尺的楼触点距天花版的高度：，释放小球，让小球与廷 铁一起做图周运动，到最低点时磁铁与挡板碰旗后小球由于惯性继装向前做平抛因 动，测出小球做平箱运动的水平位移x,当地的重力如速度大小为g, (1)磁铁与挡板碰罐前的一髯间速度的大小为。= (2)要验证机械能守恒定撑，只要险正等式 成立即可 (3)若实验测得重力势能的诚少量大于场能的增加量，导致误差的原因可健有 :(写出两 个原因即可) 学科素养周测评（十一）物理第$页（共8夏） 衡水真见 ()改变小球开始释做的高度，记录多组释成点距天花板的高度为：和小球做平盖运功 的水平位移x,建立坐标系，在坐标派上精点作图，如图乙所示，也可验证机嫩能守 缸定律，则成作出的是图像。（填正确答案标号） A.rh 且xk, C nx-(L.-h》 13.(12分)如图所标，表面和精的斜面直轨道与水平面夹角为60°，两光滑固轨道半径均为 R,与斜面直轨道相切连接，罚点分则为B,C,C间的距离为，=3,3R,侧轨道的出人 口错升，观有一质量为m的小球自A点由静止释放，运动到B点边人阅轨道，恰好做 毫整的展周运动，接着再进入另一个图轨道运动。已知小球与斜而同的动摩擦因数 一复，重力加进度大小为。求 (1)小球沿斜面下滑过程中加速度▣的大小 (2)AB间的距离3o, (3)小球掬迹入第二个圆轨道明川对轨道的压力大小。 a 密程 学科素养周测浮十一〉物理第6页（共8页1 4 14.(14分)知图所示，领角为30的斜面圆定在水平地面上，一轻绳旋过两个光滑的经质滑 15.(18分)如图所示，左侧光滑由面轨道与右侧领角0=3的料而在能郭平滑连接且均固 轮连接着周定点P和物块，两滑轮之同的轻绳始修与斜面平行，物块A与动滑轮连 定在水平范雨上，质量为和的小带块从斜面上离新面底边高为耳处由静止释放，滑到 接。已知物共A,西的质量均为1k如，物块A与斜面间的动摩擦因数为，与斜到可 斜面底瑞，然后滑上左侧山面轨道，再从由面物道滑上解面，带块第一次沿料面上滑的 的最大静摩擦力等于滑动摩新力，重方加速度大小取0m/。将物块A,B山静止释 最大痛度为H,多次往复运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g,m3汀 放，求： 0.6。求， 1)物块A,B释放餐同，轻绳上的拉力大小 (1)滑块与斜面同的动摩搬因数 (2)物块B下麻2m时(B来落地)的速度大小 (2)滑块第一次下滑的时何与第一次上滑的间之比。 (行》物块B下降2m时.A的机城能增加量， 《3)滑换从静止释放到薄和次上带到到而最高点的过程中，系统产生的热量。 4 学科素养周测浮（十一】物理第7页（共8页） 衡水真蹈密在 学科素养周测博十一〉物理第8页（共8页引·物理· 参考答案及解析 参考答案及解析 2024一2025学年度学科素养周测评（十一）物理·机械能（二） 一、选择题 错误：动能变化量等于合外力所做的功，即重力 1.B【解析】弹性绳刚伸直到弹性绳弹力等于运动 员的重力之前，运动员的重力大于弹性绳弹力， 微的功，可得A正，=mg·g=”受，可知 运动员一直处于加速状态，A错误：运动员从跳 △Ek-t图像为过原，点的抛物线，B错误；根据B选 台跳下到弹性绳刚仲直过程中，只受重力，运动 项分折可得的-竖，可为生，国像为过原 员的机械能守恒，弹性绳刚仲直到最低，点的过程 点的倾斜直线，C正确：手榴弹下落过程中只有重 中，弹力做负功，运动员的机械能减小，所以整个 力做功，机械能守恒，可知E-t图像为平行于t轴 下落过程中，运动员的机械能先保持不变后减 的直线，机械能大小恒为mgH,D错误。 小，B正确；下落到最低点时，运动员速度为0，整 5.D【解析】F-x图线与坐标轴所围图形的面积 个下落过程中重力对运动员所做的功等于运动 表示功，则拉力F从A点到B点做功为W= 员克服弹性绳弹力所做的功，C错误；弹性绳从伸 1 直到最低点的过程中，运动员和弹性绳组成的系 2×2X40J-10×1J=30J,A错误：物体从B 机械能守恒，弹性绳从仲直到最低点的过程中， ,点到C点过程中，做圆周运动，合外力不为0，B错 运动员先加速后减速到0，所以运动员的动能先 增大后减小，则运动员的重力势能与弹性绳的弹 误：从A点到B点由动能定理有W=mi-0, 性势能之和先减小后增大，D错误。 解得vg=2√15m/s,由于光滑轨道ABC在水 2.A【解析】由几何关系可得OB=√AB2+OA2= 平面内，则物体从B到C做匀速圆周运动，物体 0.5m,则当P从A点到B点的过程中，Q的位移 能够到达C点，且到达C点时的速度大小为 x=OB一OA=0.2m,由系统机械能守恒得 2√/15m/s,C错误，D正确。 1 6.B【解析】物体P,Q组成的系统机械能守恒，有 m8x=2m1v2,解得v=3m/s,A正确。 △Ew十△Eo--△EQ,又△Ekr=△Ea,得 3.A【解析】根据功能关系，拉力做的功等于MQ AEa=-2△Ep=-2X(4J-9J)=10J,又 段系统重力势能的增加量，由题知PM段绳的机 △EQ=mgh,h=△Eo_10 技能不变，AMQ段绳的重心升高了△M=台则室 mg一10m=1m,B正确。 7.B【解析】由于B沿竖直方向匀加速下降，除重 力芳能的增如量为△止，-号mg·台-吗，根 力以外还有轻绳拉力做功，所以B机械能不守 恒，A错误：A对斜面的压力大小为N= 据功能关系，在此过程中，拉力做的功等于MQ mgc0s30°，对于斜面，在水平方向由平衡条件可 段系统重力势能的增加量，则W-,A正确， 得，地面对钟面体的摩擦力大小为f=Nsin30°= 3 B、C、D错误。 mg,B正确：A沿斜面匀加速上滑到斜面中点 4.C【解析】设手梅弹的初始高度为H,则手檐弹 的过程中，A、B组成的系统机械能守恒，可得 1 下落过程中的重力势能E。=mgH一mg· 2812- 2mg·L =mg·台m30+号·2mi+ mgH-mg2 t,可知E。t图像不可能是直线，A 1 1 1 2mu听，又vs=2vA,联立解得A=√3L, 衡水真题密卷 学科素养周测评 v阳一√28L,C错误：设轻绳上的拉力大小为 10.BCD解析】当0-受时，根据机械能守恒定律 F,设A的加速度大小为a,由于B的加速度为A 有(2R)》-古ER-)=mgR+ 的加速度的一半，对A、B分别由牛顿第二定律 1 mw,解得u=√22-2》gR,A错误：设角度 1 可得F-mgsin30°=ma,2mg-2F=2n·2a: 联立解得a=8,F=名n 为日时，珠子速度达到最大，此时弹性绳长度为 6mg,D错误。 8.CD【解析】在运动员下落高度为h的过程中， x=2R0s2,此时珠子沿圆孤切线方向的合力为 重力做功为mgh,故运动员重力势能的减少量为 0,即弹性绳沿切线方向的分力等于重力沿切线方 mgh,A错误：根据牛顿第二定律可得F◆= 向的分力，则有(）血号=g血0，又表 3 ma=4mg,运动员下落高度为h的过程中位移 展立可得2(2co号号s号=n0= R h 5 为丽6，则银据功能定理有子g·弘 △上，则运动员动能的增加量为△上，-亮m®，B 错误，C正确；运动员重力势能的减少量为mgh, 能守他定律有(2R)”-号(-)- 动能的增加量为mgh,则运动页的机械能减少 mgRI-GQos0)十之m2,解得味子的最大连度 了nh-是gt-答，D正确. 大小为vm=√gR,B、C正确；若将珠子质量改 为0.5m,珠子重力变小了，根据C选项分析可 9.AD【解析】当样品1刚进入MN段时，对整体 分析，根据牛顿第二定律得，样品的共同加速度大 知，当0=时，弹性绳弹力沿切线方向的分力 3 小a,=g血mg四0-g血8，A正来， 仍大于重力沿切线方向的分力，珠子继续加速， Am 当样品1刚进入MN段时，隔离对样品1分析，根 则珠子速度最大时> 3D正确。 据牛顿第二定律有mgsin0十F一mg cos0=a1, 二、非选择题 解得F=了g血0，根据牛顿第三定律，可知样品1 11.(1)m+M06 212 (2)9.6 的轻轩受到的压力大小为mg血0，B错误：从开 【解析】(1)滑块通过B点处的光电门时的速度 始释放到样品4刚进入MN段的过程中，摩擦力对 为a=6 ,滑块从A点到B点时，小球和带遮光 样品1微功Wn=一mg cos0·3d= 一3 ngdsin0,摩擦力对样品2做功W2 片的滑块组成的系统动能增加量为△正，=m十 一ng cos0·2d=一2 ngdsin0,摩擦力对样品3 M()( ;系统重力势能的减少量 做功W月=一mng cos0·d=一ngd sin0,此时样 2r2 品4刚进入MN段，摩擦力不做功，则摩擦力做 为AE,=mgd-Mgdsin30°-(m2)gd. 的总功W,=Wn+W2十WB=一6 mgdsin8, C错误；从开始释放到样品4刚进入MN段的过 (2)根据系统机械能守恒有？(M+m)w2= 程选月动能定里得ng·6dsn0一W,一号· (m当)gd,整理有v2- M+mgd,则2-d (4m)v2,解得样品共同速度大小v= 3√gdsin0,D正确。 因线的针率表一-兰，由图缘可知-后总 ·2 ·物理· 参考答案及解析 代入数据解得g=9.6m/s。 解得Fv=10.5mg 由牛顿第三定律得小球刚进入第二个圆轨道瞬 12.(1)x√2h （2L-A:-需 (3)受到空气阻 间对轨道的压力大小为10.5mg。 力：磁铁对小球的引力使平抛的初速度比小球 14.(1)6N(2)4m/s(3)7J 到挡板时的速度小(4)D 【解析】(1)物块A、B释放瞬间，设轻绳的拉力 【解析】(1)由平抛运动的知识可知，平抛运动 为T,对物块A,根据牛顿第二定律有 2h1 2T-mAg sin30°-mAg cos30°=maaA 的时间为t= ,磁铁与挡板相碰的一瞬间 g 对物块B,根据牛顿第二定律有 的速度为v= g mag-T=maas 由题图可得 (2)要验证机械能守恒定律，即验证mg(L 2an=aB h2)二之2整理得L一h:一。 解得T=6N (2)根据系统能量守恒有 (3)若实验测得重力势能的减少量大于动能的 增加量，导致误差的可能原因有：受到空气阻 mBgh一mAg·4 mgc0s30°.h=1 2 力：磁铁对小球的引力使平抛的初速度比小球 到挡板处时的速度小；小球在平抛过程中有一 m(侵) 部机械能转化成小球转动的动能。 解得v=4m/s (4)由要脸证的关系式L一h,=无可 一可知，应作 (3)绳的拉力对物块A微功为W=2T· 2=2X 出x2-(L一h2)图像，D正确。 6×1J-12J 摩擦力对物块A做功为W,=一mg cos30°· 13.（1)3g(2)23R。(3)10.5g 【解析】(1)由牛顿第二定律可得沿斜面方向有 含-51 mg sin 0-jmg cos 0=ma 由功能关系得物块A的机械能增加量为△E= W+W,=7J. 解得尔选底为。-号8 15.(1)2 2 )mg (2)由于小球运动到B点进入圆轨道，恰好做完 整的圆周运动，可知小球恰好过第一个圆轨道 【解析】(1)设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ， 的最高点，则有 根据功能关系有 4 mg-m R W,=Wn十Wn=mgH-5mgH=言mgH H 从A点到最高点由动能定理得 而Wn=umg cos a· sin a mg (so sin 0-R-Rcos 0)-pongso cos 22-0 W2=mg cos a· 5 解得s。=2v3R 1 1 (3)从A点到C点由动能定理有 联立解得Wn=gmgH,=2 1 ma(s十s)=2mw呢 (2)滑块第一次下滑过程，根据牛顿第二定律有 mg sin a-pmg cos a=ma 解得ve=√10gR 在C点由牛顿第二定律可得 由运动学公式有日=是。 sina2a1l月 滑块第一次上滑过程，根据牛顿第二定律有 Fx-mgcos 0=m R mg sin a十mg cos a=maz 3 衡水真题密卷 学科素养周测评 H=1 由运动学公式有行×ma-2a: 滑块第n次沿斜面上滑的最大高度为 联立解得皇-5 k-(信)H t24 滑块在斜面上滑行的路程为 (3)滑块第二次下滑过程，根据动能定理有 H s- +2X4H+2X16H+…+2X4 H1 sin a 5sin a 25sin a sin a2mv-0 51· 滑块第二次上滑过程，根据动能定理有 H。+。1-)。 sin a 5"sin a 由于摩擦系统产生的热量为 一mgh2一mgc0sa· 。0 2 mv 结合tana=94 解得：=（借）H 2024一2025学年度学科素养周测评（十二）物理·机械能（三） 一、选择题 场力做功W==一4J,电场力做负功，金属块带正 1.A【解析】树枝对毛毛虫的力为摩擦力与弹力 电荷，电势能增加了4J,A、B、C错误；由功能关系 的合力，由平衡条件知，树枝对毛毛虫的力与其 可知机械能的变化量△E=W,十W=一12J,即 重力大小相等，方向相反，竖直向上，但树枝对毛 机械能减少了12J,D正确。 毛虫的力没有位移，是毛毛虫的肌肉在做功，属4.D【解析】将质量为m的物块竖直向上缓缓提 于内力做功，则树枝对毛毛虫做的功为零，A正 起一段距离x(过程中质量为M的物块未离开地 确：毛毛虫所受重力方向坚直向下，所以毛毛虫 面)后释放，质量为m的物块做简谐运动，由重力 沿着树枝向上爬行一段距离的过程中重力对毛 和弹簧弹力的合力提供质量为m的物块做简谐 毛虫做负功，B错误；树枝对毛毛虫的弹力与其运 运动的回复力，质量为m的物块的初始位置为平 动方向垂直，则树枝对毛毛虫的弹力不做功，C错 衡位置，振幅为工，当振动物体离开平衡位置时速 误：毛毛虫受树枝的摩擦力为静摩擦力，则摩擦 度减小，当振动物体靠近平衡位置时速度增大， 力对毛毛虫不做功，D错误。 则物体通过平衡位置时速度最大；振动过程中质 2.D【解析】从物块接触弹簧开始至到达最高，点 量为M的物块对桌面的压力最小时质量为m的 的过程中，对物块受力分析，沿斜面方向有F风 物块在最高处，则Fmm=(M十m)g一kx,质量为 mg sin0一kx=ma,禅簧的压缩量x从0开始增 M的物块对地面的最小压力随x的增大而减小， 大，物块先沿斜面向上做加速度减小的加速运 A错误。质量为M的物块对来面的压力最大时质 动，当a减小到0时，速度最大，然后加速度反向 量为m的物块在最低处，则Fm=(M十m)g十 且逐渐增大，物块做减速运动，直至减速到0，A、 x,Fx图像是不过原点的倾斜的直线，B错 B错误；由于弹簧的压缩量不断增大，所以弹性势 误。由牛顿第二定律可得质量为m的物块在最 能不断增大，C错误，由于风力对物块一直做正 功，所以物块与弹簧组成的系统机械能一直增 低点时具有的加速度大小a=红，ax困像为过 大，D正确。 原点的倾斜的直线，C错误。初始位置有mg 3D【解析】金属块下滑的过程中动能增加了 12J,由动能定理知W。十W,十W。=△Ek,摩擦 k虹，解得x0=,质量为m的物块在平衡位置 力做功W,=一8J,重力做功Wc=24J,解得电 时运动的动能最大，若x>xo,由能量守恒定律 。4■