周测评(十) 机械能(一)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（福建X版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十） 题 物理·机械能（一） (考试时间40分钟，总分100分)】 一、单项选择是：本整共4小驱，每小题#分，共边分。在每小题给出的四个选质中，只有 一项是符合盈目要求的。 题号 3 答案 1.如图所示，“广篱”高铁将茂名到广州的通行时闻物短至2小时。假设动车启动后沿平 直轨道行整，发动机功率恒定，行车过程中受到的阻力恒为F,。已知动车质量为四，最 高行驶速度为。下列说法正确的是 A.动车启动过程中所受合外力不变 B.动车爱动机功率为F,· C从启动到最大速度过程中，动车平均速度为 D从自动到最大速度过中，动车牵引力敏功为} 2.如图甲所示，一物块以一定的初速度冲上顿角为3的固定斜面。物块在斜面上运动的 过程中，其动管名与运动路程，的关系如图乙所示。己知物块所受的摩紫力大小届定 g取0/。下列说法正确的是 学科素养周测评《十1物理第1页（共8页1 衡水真 0 10 20 A.物块质量为Q7k知 B.物块所受摩擦力大小为0.了N C0~20m过程中，物块克製摩擦力做功为40】 D.0-10m过程中与10-20m过程中物块所受合力之比为3：4 3如图甲所示，一质量为1g的物体在=0时受到拉力F的作用，由静止开始竖直向上敏 都速直线运动.其运对时的想4图豫如图乙所示。重力加速度g=10m/,2,空气阻力忽略 不针，下说法正确的是 F A.在=4时，拉力F为1DN B,在“4s时.物体克服重力做动的功率为0W C在0=4·时间内，物体的动量改变量的大小为46kg,m/ D.在0一4时同内，拉力F对物体做的功为18J 密卷 学科素养周测评（十】物里第2页（其8面） 2x 4,某同学利用如图甲所示的装置，探究物块年上升的最大高度H与物块本距地而高度h 的关系，忽略一切阻力及滑轮和见的质量。初始时物块a静止在地而上，物块6距地 而的高度为，润绳恰好得直，觅将将尖h由静止释放，6碰到地面后不再反弹测出物块 :上升的量大高度为H,此后每次释成物决时.物块？均静止在地面上，物块6着地后 均不再反弹。改变淘绳长度及物块距地面的高度本，测量多组(H杰)的数值，然后作 出？-6图像（如图乙所示），周像的斜串为k。已知物块、6的质量分知为画，巴，明以 下给出的四项判斯正境的是 工物关6的质之片 瑞块小的质之哈- 36图探的料率最取值范国是0<k<1 ④H小图像的料率去取值范围是1太<2 A①3周 B.2周 C.①④ D.2④ 二，多项选择题：本题共2小题，每小题10分，共0分。每小题有多项特合通目要求，全部 选对的得10分，送对但不全的得5分，有选情的得0分。 题号 6 答案 5如图所示，两个半圆柱A:日凳靠看静置于水平地面上，其上有一光滑圆桂C.三者半径 均为龙。C的霞量为，4,8的质量都为受，与地面同的对厚擦因数均为：。度用水平向 右的力拉A,使A向右厦慢移动直至C降到地面B一直保特静止，议最大静摩擦力等于 滑动摩察力，重力加速度为：。期从A开始移动直至C降到地面的过程中《) 2X 学科素养周测评（十1物理第3页共8页引 衡水真 A.A受到地面的摩擦力大小不变 长.A受到地面的摩擦力大小一直增大 C.A克服摩察力戴功为3-1mgR D.A克取摩擦力做功为2店-1山gR 6汽车在平直公路上以速度？匀速行驶.爱动机的功率为P.司机为合理注人限速区，减 小了油门，使汽车功率立即减小一半并保特该功率继续行驶，设汽车行驶过程中所受阻 力大小不变，从可机减小油门开始，汽车的速度。与时间：的关系如图所示，测在0一4 时料内下列说法正确的是 auim-s) 05 A.汽车的牵引力不斯增大 及=0时，汽车的加速度大小为严 码 仁，汽车行装的位移为女，3 28P n阻为所装的功为 密卷 学科素养周测评（十】物里第4页（其8面） 三.非这择题：共4球分，其中7为填空题8为实发题9、10为计算题。 7.(8分)一质量为1kg的物体在水平校力的作用下，由静止开始 2 在水平地面上滑x轴运动，出发点为x轴零点，拉力敏的功甲与 0 1134m 物体坐标年的关系如图所示，物体与水平地面间的幼摩擦因数为0,4，熏力加速度g取 0,则在=1m时，拉力的功率为W,在=4■时.物体的动能为 8,《10分)某实验小组做验证机械能守恒定律·的实验装置如图所示.图 中A为铁架台，B,C是用细线连接的两个物块，D为固定在物块C上的 细意光条（质量可忽略不计），B为周定在铁架行上的轻质定滑轮，F为 光电门，实险少骤如下： ①用断标卡尺测得遮光条的宽度为。，用天平分判称出物块B,C的质量分判为m和 :,月跨过定滑轮的闲钱连接物块B和C ②在铁帮行上标记一位置0，并测得该位置与光电门之何的高度差k: ③将物块C从位置0由静止释放，C加速下释，B加速上升： ④记录遮光条D通过光电门的时间： 学科素养周测评《十1物理第5而（共8面1 衡水真 依据以上步露，同答以下问题： (1)该实验的研究对象是上（填B”“C或“B,C组成的系统”） (2)从物块C由静止释成到其经过光电门的过程中，屏究对象的功能增加量A片一 ,研究对象的重力势能碱少量△E= 一·（用实酸中测量的量麦示， 重力加魂度为g) 9.(2分)如图甲所示，一电动遥控小车停在水平愁面上，水平车板离地高度为6=0.2m, 小车质量W=3g,质量四一1kg的物块{可视为爱点)静置于车版上某处A.物块与车版间 的动像擦以数丛=0【。现装小车由静止开始向右行驶，当运动时间4，=1.6s时物块从车 板上滑落。已知小年的速度，面时何：变化的规摩如图乙所示，小车受可地面的摩擦力是 小车对地面压力的不计空气阻力，取重力加速度g=10m,.求： 10 (1)物块从离开车尾B到落地过程所用的时间△：以及物块滑落前受到的滑动摩擦力的 功率量大值P。 (2)物块落地时落地点到车尾B的水平距离，。 2多成 密卷 学科素养周测评（十】物里第6页（其8面） 2x 1Q《18分)如周所示为工人自制的一种简易装卸货相助装置，横斜木板中长为L=5■，到 节活动支架可以改变倒斜木板山与水平面之何的夹角。取重力加建度 g-10m/2 《1)某次如货时，工人先将领角6剥节为30，然后将货物甲从木板菊由静止释放，一 段时间后再将货物乙从木板▣闻由静止释散。已知贷物甲与木板料的动摩擦因数 与得，贵物乙与木板树的动峰擦因数：=得为保正两贫物不在术板上相酸，求 释效两货物时间差山的最小值。 (2》某次装货时工人将领角9國节为37，给术戴指的货物丙览部一个沿术板向上 的外力.保持外力的功率不变，使货物丙从静止滑木板向上加速运动，外力作用马= Q4。后播去外力，又经过与=0.5后货物两怡好能到达木酸：端。已知货物丙的 质量为m4g,贷物丙与术板同的动降擦因数与-0125，in37=06,ms37°- 0.8,求外力的功率P以及觜去外力们深间货物丙内的加速度： 久 2X 学科素养周测评《十」物理第7页（共8面1 衡水真延密卷 学科素养周测评（十】物理第8页（共8面1衡水真题密卷 8.(1)gR G (2)√gR(3)见解析 【解析】(1)忽略地球自转，由地球表面的物体所 受重力等于万有引力有mg=G R 解得地球质量M=尽 (2)由在地球表面附近万有引力提供向心力有 G=m发 GM=√gR。 解得地球第一宇宙速度一√ (3)靠近地球表面做圆周运动的卫星，由万有引 力提供向心力有G=m祭R 又地球质量M=pV-号R'p 解得p下=要。 .学22祭 3)2R 【解析】(1)根据自由落体运动公式 h-7ge 解得该行星表面的重力加速度大小为g= t20 (2)根据物体在星球表面受到的重力等于万有引 力可得 mg-GMm 解得该行星的质量为M=2hR Gt2 (3)根据 mg=加景 解得这个行星的第一宇宙速度大小为V= 2024一2025学年度学科素养周 一、单项选择题 1.B【解析】发动机功率恒定，由功率公式P=F 知，动车启动过程速度变大，则牵引力支小，动车 所受合外力F。=F一F,阻力不变，则合外力变 小，A错误；动车速度最大时，牵引力等于阻力， 发动机功率P=Fv=F:·,B正确：动车从启 动到最大速度过程中，动车做加速度减小的加速 2X 学科素养周测评 v2原 10.( ez2aT 【解析】(1)设乙卫星绕地球运动的周期为T, 由开替粉第三定非得梁- T 解将T-号工. (2)如图所示，由于地球遮挡，甲、乙卫星之间通 讯信号会周期性中断，设在一个通讯周期内，甲、 乙卫星通讯中断的时间为t,有(awe一wm)t=20 2π 故有（停-等）上=29 由几何关系可知sina= 景mB -② √2R 2 所以a=吾B牙 由几何关系知0=a十B 故20-晋 综上所述可得 52 12(2-2T 甲长 测评（十）物理·机械能（一） 运动，动车平均速度大于艺，C错误：从启动到最 大速度过程中，根据动能定理得W,一W:= 合md,则动车率引力做功大于之m,D错误。 1 2.A【解析】物块沿斜面上滑过程，由动能定理得 一mgs·sin30°-Fs=0一E,物块沿斜面下滑 过程，由动能定理得mgs·sin30°-Fs=Ee一0， ·物理· 联立解得m=0.7kg,F:=0.5N,A正确，B错 误：0~20m过程中，物块克服摩擦力做功为 W=2Fs=2×0.5×10J=10J,C错误；0~10m 过程中，物块所受合外力为F1=mg·sin30°十 F=4N,10~20m过程中物块所受合力为F2= mg·sin30°-F,=3N,合力之比为4：3，D 错误。 3.B【解析】在t=4s时，加速度为a=2m/s2,则 拉力F=mg十ma=12N,A错误；根据△u=a△ 可知a-t图像中，图像与坐标轴围成的面积表示 速度的增量，则在t=4s时，物体的速度4 号×1+2)X4m/s=6m/s,在t=4s时，物体 克服重力做功的功率为P=mg=60W,B正 确；在0~4s时间内，物体的动量改变量的大小 为△p=mw=6kg·m/s,C错误：在0~4s时间 内，根据动能定理得W:一mgh=豆m,整理得 W=18J+mgh>18J,D错误。 4.D【解析】物块a的上升过程分为两个阶段，第 一阶段为物块b释放后，在绳子拉力的作用下加 速上升，与此同时物块b加速下降，速率与物块a 相同，第二个阶段为物块b落地后，物块口在自身 重力的作用下减速上升直至最高，点。则第一阶 段对整体由动能定理有(m:一m)gh=(m十 n2),第二阶段对物块a由动能定理有 一mg(H-)=0一之m心，联立解得H= 2h,结合图像可得k=2,可知他 m1十n2 m1十m2 m2 是-1，故①错误，②正确：要特物块a拉起，则有 Frm1g>0,对物块b,则有m2g一Fr>0,可得 m>m,因光有2m<2<2孤，即1< m2十m2m十m2m2 k<2,③错误，④正确。综上所述，D正确。 二、多项选择题 5.AD【解析】用水平向右的力拉A,使A向右缓 慢移动直至C降到地面，根据对称性可知A和B 受到地面的支持力大小相等，整个过程中将A、 B、C视为整体，A受到地面的支持力为FN= 参考答案及解析 mg+mg+2m 2 =mg,则A受到地面的摩擦 力大小为F1=FN=mg,保持不变，A正确，B 错误；初、末状态受力分析如图甲、图乙所示，由 几何关系知A的位移为x=2(2Rsin60°-R)= 2(3一1)R,所以摩擦力做功的大小为W:= Fx=2(W3-1)mgR,C错误，D正确。 F C AF R R 甲 F B mg 乙 6.AC【解析】减小油门后，汽车的功率保持不变， 当速度减小时，根据P=Fv可知，牵引力增大，A 正确：汽车以速度%匀速行驶时，牵引力等于阻 力，即有F=F:,发动机的功率为P,由P=F%= F,解得F=卫，1=0时，功率变为原来的一 丰，速度没有变，有号=Fw,R一F=ma,解得 a= ,所以加造度大小为品B错误：根据 2n购 动能定理得号4十W=m(合)广-m6,解 得=一音m6-骨，设汽车通过的位移为工， 3 由公式W=Fx 解得x一学+邵，C正确，D特误 8P 三、非选择题 7.122 【解析】由于拉力沿水平方向，则拉力做的功为 W一Fx,可看出W-x图像的斜率代表拉力F。在 物体运动的过程中根据动能定理有W一mgx= 2X 衡水真题密卷 2mt,则x=1m时物体的速度为v=2m/s,x =1m时，拉力为F=AW=6N,则此时拉力的 △x 功率P=Fu=12W,x=4m时物体的动能为E =W4一mngx4=2J. 8.(1)B、C组成的系统 (2)mg十mc)d 2t2 (mc-mB)gh 【解析】(1)实验中要验证机械能守恒，只有以B、 C组成的系统为研究对象，才只有重力做功，机械 能才守恒，故该实验的研究对象是B、C组成的 系统。 (2)因为遮光条的宽度为d《h,故物块C通过光 电门的速度可近似等于通过d的平均速度，即 口=，所以从物块C由静止释放到其经过光电 门的过程中，B、C组成的系毓动能增加量△Ek= (m十me=m0心，从物块C由静止 2 释放到其经过光电门的过程中，物块C下降h,物 块B上升h,故B、C组成的系统重力势能减少量 为△E。=mcgh一magh=(mcma)gh。 9.(1)0.2s1.6W(2)0.08m 【解析】(1)物块从车板上滑落后做平抛运动，则 有A=2g(△ 代入数据解得△1=0.2s 物块滑落前受到的滑动摩擦力大小F:=mg IN 根据牛顿第二定律得物块的加速度大小a1= ug=1 m/s 当运动时间=1.6s时物块的速度功=a1 解得=1.6m/s 由于功<2m/s,所以物块在车板上受到滑动摩 擦力而一直加速，物块滑落前受到的滑动摩擦力 2X ·18 学科素养周测评 的功率最大值P=Fo 解得P=1.6W。 (2)物块滑落后前进的距离s=△1 由题图乙得t=1.6s时小车的速率=2m/s 物块滑落后小车前进的距离s一h△ 落地，点到车尾B的水平距离50=s一5 解得s=0.08m. 1o.((2-)s (2)P=350Wa=18m/s2,方向沿斜面向上 【解析】(1)对甲根据牛频第二定律可得 mngsin30°-m甲g1cos30°=ma 解得a=号m/ 对乙根据牛顿第二定律可得 megsin30°-mcgcos30°=mza2 解得a2=4m/s2 两货物不在木板上相碰的临界条件为两货物同 时到达木板b端，此时△1最小 L-gar t=2s L-2d:(-A) 解得-(2-). (2)根据Pt1=mgLsin37°+mgLcos37° 解得P=350W 对丙根据牛顿第二定律有 mgsin37°+mgcos37°=ma 解得a=7m/s 根据运动学公式v=agt2 又P=FU F-mgsin 37+usmgcos 37=ma 解得a=18m/s2,方向沿斜面向上。