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（重庆、甘肃、贵州、云南、四川专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十） 物理·机械能（一】 (等城时同75分钟，惑分100分》 一，单项选择题：本题共7小微，每小露4分，共8分。在每小给出的四个港项中，只有 一项是符合题日要求的。 题号 1 2 4 6 7 答案 1.如图解示，两个完全相同的小球A,B,在同一高度处以相同大小的初速皮w分别水平 期出和竖直向上菊出。下列说法正确的是 A两小球落地时的莲度相间 B两小球落地时，重力的飘时功率相同 C从开始运动至落地，重力对两小球敏功相同 D从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同 2册沙是人门离爱的一项游乐活动。如图所示为滑沙场地的一段，人和滑车从斜面厦端 A点由静止下滑，取沿斜面向下为正方向。下列选项分别是人和滑车沿斜面向下运动 过程中的加速度，建度题.重力的瞬时功率P,动能E与时何：或位移x的关系图像， 其中正确的是 ( ∠ 3,如图所示，“广祖"高铁将茂名到广州的通行时间留复至2小时。假设动车启动后沿平 直轨道行驶，发动机功率恒定，行车过程中受可的阻力氢为下，已知动车质量为m,最 学科素养周测浮（十】物理第1页共8页）】 衡水真夏 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 且动车发动机功率为F· C从府动到最大速度过程中，动车平始速度为学 D从启动到最大速皮过程中，动车牵引力敏功为云四财 4,如图甲所示，一质最为1g的物体在1一0时受到牧力F的作用，由静止开始及直向上 藏加速直线运动，其运动时的图像如图乙所示。重力加速度g=10m/,空气阻力 忽略不计。下列说法正确的是 48 甲 A在r=4s时，拉力下为10N 且在一4时，物体克程重力做功的功率为0W C在0一4时间内，物体的动量改变量的大小为46·m/ D在04s时间内，拉力F对物体做的功为18」 5.如彬所示，一列质根为网（分布匀），长为！的玩具小火车从平前上以速度路依推领性 冲上一个候角为。一0°的围定斜面，假设水平面和斜面连接处不规耗能量，不计一初摩 藤。则美于玩具小火车爬坡的过醒（以水平面为零势能面），下列说法正确的是《》 2 6276 A.火车头在斜面上一直雕匀敲速运动 且若在斜而上的车帽长度为(2<)时，则小车的重力势能为广g: C若在斜面上的车啊长度为<时，赐小车的速度为。一√d一。 山从大华失接触务西到火车速崖为零所经历的时间可能为：一盖是 6,“碳中和”低晓化一绿色奥运是北京冬奥会的几个标签，期何运行烟1000雨氢能源汽 车，是全球最大的一次燃料电泡汽车示道。某款质量为M的氢能题汽车在一次测试中， 密卷 学科素养周衡坪十)物理第2页（共8页} 2 沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，行融路程，恰好达到最大速度秋 已知核车所受机力氧定。下列判定正确的是 A白动过程中，车做匀如速直线运动 五启动过程中，牵引力对车能的功为以 C车迷秋0精至的加滤润为”+去 卫车遮为学时，车的加速度大小为裙 7,某同学利用如图甲所示的装置，聚究物块：上升的最大高度H与物块距地面高度k 的关系，忽略一切阻力及滑轮和组绳的置量。初始时物块a静止在地廑上，物块b距地 面的高度为，细饰恰好想直，现将物块5由静止释放，碰到地面后不再反弹，测由物块 上升的最大高皮为H,比日每次释放物块6时，物块a均静止在地面上，物块b着地日 均不再反弹，改变御跳长度及物块5距地面的高度k,测量多组(H,k)的数值，然后作 出H图像（如图乙所示），图像的解率为。已知物块a,5的质量分别为m:,,测以 下给出的四项判版正确的是 ①物块a6的质量之比偏=青一1 心特块。b的及健之比编=是- ①k图像的斜率表取植范围是0<<④M图像的斜率是取值范用是1<<2 A①③ 且②③ C①④ D.④ 二、多项达择题：本题共3小盟，每小显5分，共15分。在每小题给出的四个这项中，有多 项符合题目要求。全都选对的得5分，选对但不全的得3分，有远错的得0分。 号 9 10 答案 &汽军在平直公路上以速度场匀速行驶，发动机的功率为P,司机为合理进入限速区，观 小了油门，使汽车功率立即减小一半并保持该功率键，行徒，设汽车行教过程中所受阳 学科素养周测浮十】物理第3页{共8页) 衡水真无 力大小不变，从司机减小油门开始，汽车的魂度？与时间：的关系如困所示，侧在0一有 时闻内下说法正确的是 A汽车的牵引力不新增大 4m”发 &=0时，代车约如速皮大小为二 C汽车行驶的位移为学+严 n阳力所做的功为+受m味 马，如图所示，一轻绳绕过无摩紫的两个轻质小定滑轮0,0，一瑞和质量为湖的小球连 接，另一璃与套在光滑国定直杆上质量也为两的小物块连接，直杆与两定滑轮在同一竖 直面内，与水军面的夹角=0，直杆上O点与两定滑轮均在司一高发，O点到定滑轮 C的距离为L,直杆上D点到O点的距离也为L,重力加速皮为g,直杆是够长，小球运动 过程中不会与其他物体相隆，现将小物块从O点由静止释放，下列说法正确的是《》 A.小物块刚释放时，轻绳中的拉力大小为限四 具小球运动到最低点时小物块加速度的大小为号： C,小物块下滑至D点时，小物块与小球的速度大小之比为】：2 D小物块下指至D点时，小物块的速度大小为20，心过 10,J℉-22圆高速风羽是研制新一代飞行器的摇整，它可以复现40到100千米高空，时速 最高达10千米/移，相当于约0倍声速的飞行条件。观有一小球从风羽中的M点竖 直向上靠出，小球受到大小恒定的水平风力，其送动就连大致如图所示，其中M,W两 点在同一水平线上，O点为轨遷的最高点，小球在M点动能为16】，在O点动能为4】， 不计空气阻力。下列说法正确的是 《》 A.小球所受重力和风力大小之比为2：1 且小球落罚N点时的动崖为2】 C,小球在上丹和下释过程中机城雀变化量之比为1·4 D小球从M点运动到N点过程中的最小动能为3,2J 密秘 学科素养周御坪十)物理第4页（共8置} 三，非选择题：本题共5小题，共57分。 L,《分》某实验小组敏”晚迁机城能守恒定律“的实验装置如图所示，图中 A为钱某台，B,C是用细线连接的两个物块，D为周定在物块C上的细 意光条<疑量可忽略不计》，￡为国定在铁果台上的轻展定带轮，F为光 电门，实鉴步骤如下： ①用静标尺测得意光条的宽度为，用天平分别移出物换B,C的质 量分别为深a和m,用腾过定滑轮的线连接物块且和C: ②在铁架台上标记一位置O,并测得该位置与光电门之间的高度差： 团将物块C从位置O由静止释成，C加速下降，目加速上升： ④记录意光条D通过光电门的时间：. 依据以上步骤，网客以下问题： 1)该实验的研究对象是 ,(填一B”“C”霞“B,C组成的系统) 《2)从物块C由静止师放列其经过光电门的过程中，研究对象的动能增都量F一 ,研究对象的重力势能减少量△E, 。(用实险中测餐的量表示， 重力加速度为g) 12.(9分)“验证机械能守氧定律”的实险装置如图甲所网。 1)下列实验操作正确的是 一，（填正确答案标号） A将电磁打点计时指固定在铁架台上，并老打点计时露平面与 纸带限位孔到整在竖直方向 我将电磁打点计时器接到229V交蓬电源上 C,选择打好的纸梦，确定开始打点的位置O,从纸带上数出打 点数，得到重循下落的时间：和纸带在这段时同内的长度 ,根据公式=：计算出重领速度(g为重力都速度)，再进 一宠验证机械能守恒 ()关于本实验的溪兼，下列说法正确的是 。(填正确答案标号》 A重语疑量称量不在会迹成较大的误兼 出重体积一定时，用密度大的材质，有科于减小识兼 C实验中摩擦不可避免，纸带域短，摩擦力做功植少，实赖误第越小 (3》小李在验证了机械使守直定律后，想用此装置深究磁铁在铜管中下落时受电磁阻 尼作用的运动规律。实验装置如图乙所示，将重领换成营铁，并在纸带限位孔的正 下方敏直放置一铜管，且与限位孔在月一量直线。小李按正确步课进行了实验，得 到一条纸带如图丙所示。确定一合适的点为O点，每个打点标为，，一，A。例如。 为了得到6点的遮度，计算方法上一岁，计算方法：芹，其更合 学科素养周测浮（十）物理第5页共8页) 衡水真是 理的方法是（填”1“或“Ⅱ"），从纸带上的打点分布，试定性描述渔铁在 到管中的运动情况 】234 cm 13.(门2分)如图所示，倾角为T的粗糙斜而AB底精与半径R一0,4m的光滑半属航道 C平滑相连，O为航道属心，BC为两轨道直径且处下竖直方向，A,C两丛等高，质量 m一1kg的滑块从A点由静止开始下滑，价能潜到与O等高的D点，g取0m/, 37'-0.6,837'-08. (门)求下静过程中摩据力做的功。 (2)若使滑块恰好能到达C点，求滑块从A点沿斜面带下时的初建虞， 密卷 学科素养周测坪十)物理第6页（共8页》 2 14.12分)如图所示为工人白制的一种简得装印货箱助装做，领料木板晴长为L=5四， 國节话动支架Q:可以改变银斜木版市与水平度之到的夹角8。取重力加速度黑三 10m/g。 (1)某次郎货时，工人先将倾角8到节为30°，然后将货物甲从木板：端由静止释放，一 受时间后再将货物乙从木板a端由静止释技。已知货物甲与木板同的动摩擦因数 向一停，货物乙与木板时的动摩擦因数：一得，为保证腾贷物不在木板上相酸，求 释放两货物时间整2的最小值 (2)某次装货时，工人将领角9湖节为37°，给木板璃的货物丙随加一个沿木版向上的 外力，保持外力的功率不变，使货物丙从静止沿木板向上加违运动，外力作用一 0.4s后撇去外力，又经过妇一0.5s后货物丙恰好能刊达木板位特。已加货物丙的 质量为m一4kg,货物丙与木板何的动摩擦因数州一0.125，s如37°-Q.6,c0s37°一 0.8,求外力的功率P以及量去外力前河货物内的如建度▣， 2 学科素养周测浮[十)物理第T页（共8页） 衡水真题密卷 5,(18分)如图所示，质量网=1g的小物块A光因定在压第的宛簧右端，质量网=1kg 的小物块B静止放置在水平光滑轨道右侧，长为10m的传送带与轨道等高Ⅱ平滑连 接。传送带顺时针转动，速度大小为8m/8,小物块A,B与传送带之同的动降跟因数 均为以=0,2，传送带右侧等高的平台上周定一半径R=1m的光桥盟蜘道。观静止释 放小物块A,离开弹舞后与B碰撞并粘在一起形成新的小物块，速度大小为6m/。经 传送撞后运动到置物道最高点C,(g=10m/)求： (1)压缩弹簧的弹性势能。 (2)物块运动到最高点时，轨道受到的压力。 学科素养周测评十)物理第8页（共8页》】·物理· 故有（停-=20 由儿何关系可知sina= Ro 2Ro sin 8= R=② V2Rn 2 所以a=吾，g-平 由几何关系知0=a十B 故20-晋 2024一2025学年度学科素养周 一、单项选择题 1.C【解析】两个小球在运动的过程中都是只有重 力微功，机械能守恒，根据机械能守恒定律可知 两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速 度不同，A错误：落地时两物体的速率相同，重力 也相同，但A物体重力与速度的夹角为锐角，B 物体重力与速度方向相同，所以落地前的瞬间B 物体重力的瞬时功率大于A物体重力的瞬时功 率，B错误；根据重力做功的表达式得两个小球在 运动的过程重力对两小球做功都为mgh,C正 确：从开始运动至落地，重力对两小球做功相同， 但A运动时间小于B运动时间，根据P-Y知重 力对两小球做功的平均功率不相同，D错误。 2.D【解析】人和滑车从斜面顶端A点由静止下 滑，在下滑运动中，受力恒定，则沿斜面向下的合 力大小不变，由牛顿第二定律可知，加速度不变， 即加速度不随时间的变化而变化，加速度a与时 间t的关系图像应是平行时间轴的直线，A错误： 人和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，做匀加速 直线运动，由速度位移关系式可得子=2a.x,可知 速度？与位移x的关系图像是抛物线，B错误；人 和滑车从斜面顶端A点由静止下滑，做匀加速直 线运动，则有瞬时速度=a,设斜面的倾斜角为 0,则有重力的瞬时功率Pc=Gusin0=Gasin0·t, 可知Pc与时问1成正比关系，则PGt图像应是 过原点的倾斜直线，C错误；人和滑车在斜面上下 滑时，沿斜面向下方向的合力不变，则在沿斜面 向下方向由动能定理可得E=(Gsin0一F:)x, 可知动能Ek与位移x成正比关系，因此Ekx图 2 参考答案及解析 综上所述可得 52 2(2-a工. 甲长4 测评（十）物理·机械能（一） 像应是过原点的倾斜直线，D正确。 3.B【解析】发动机功率恒定，由功率公式P=Fv 知，动车启动过程速度变大，则幸引力变小，动车 所受合外力F金=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=F=F:·,B正确：动车从启 动到最大逸度过程中，动车做加速度减小的加递 运动，动车平均速度大于受，C错误；从启动到最 大速度过程中，根据动能定理得W:一W:= 2md,则动车奉引力微功大子号md,D错误. 1 4.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△v=a△ 可知Qt图像中，图像与坐标轴固成的面积表示 速度的增量，则在1=4s时，物体的速度一 2X1+2)×4m/s=6m/s,在t=4s时，物体 克服重力做功的功率为P=mgu=60W,B正 确：在0~4s时间内，物体的动量改变量的大小 为△p=w=6kg·m/s,C错误：在0~4s时间 内，根据动能定理得W:一mgh一md,整理得 W:=18J+mgh>18J,D错误。 5.D【解析】取沿斜面向上为正方向，当火车冲上 斜坡的长度为x(x<)时，火车所受合外力F= 一千mgsin a=一gsin a·x,由此可知，火车微 = 的是简谐振动，其周期为T=2m√gna ，若火车不能全部冲上斜面，则可知火车 2爪Ng 2 衡水真题密卷 造度流为索的时网为1=哥-受层A错送，D 正确；根据题意可知，火车在斜面上的质量为 m=m,斜面上的火车其重心位置为h= 受n@,此刻火车具有的重力势能为B=m动= 千mg·壹sina一希mg红，而根据动能定理有 =之m一之m,联立解得√d一司， B.C错误。 6.C【解析】根据牛顿第二定律得a=F一P M 卫一 M,可知汽车以恒定功率启动，随着速度的 增加，加速度逐渐减小，即汽车做加速度逐渐减 小的加速运动，A错误：汽车从静止开始加速至 m的过程，假设汽车受到的阻力为f,达到最大 速度时牵引力F等于阻力F,功率P=Fm= F,根据动能定理可得W-Fr=M-0, 解得W=Fz+号M=二x+号M,B错误， Um 汽车从静止开始加速至m的过程，W=Fx十 M=Pt,解得车速从0增至的加速时间 为(-+二，C正确：车选为号时，车的加连 卫-F 度大小为a=”M=D错误 P 7.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 相同，第二个阶段为物块b落地后，物块a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=2(m十 m2)子，第二阶段对物块a由动能定理有一m1g （H-0-0-合m,联立解释H-m平4 钻合图像可得k=20,可知m-2-1,故0 十mg 错误，②正确；要将物块a拉起，则有Fr一m1g> 2 .2 学科素养周测评 0,对物块b,则有m2g一Ft>0,可得m2>m,因 此有2m.<2m<2m,即1<k<2,③错 m2十12m1十m2m2 误，④正确。综上所述，D正确。 二、多项选择题 8.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，t=0时，功率变为原来的一 Vo 半，速度设有变，有号-F,月一F=0,解得 一P a-2mv ,所以加连度大小为品B错误：根据 动能定理得号+W=2m(侵）广-m6,解 得W=一骨m话-受4，设汽车道过的位移为 由公式W=Fx 解得z-学十肥，C正璃，D错误。 9.BD【解析】小物块刚释放时，将加速下滑，O左 边绳长加速变短，则小球加速下降，即小球加速 度向下，小球处于失重状态，则轻绳对小球的拉 力小于球的重力mg,A错误：当拉物块的轻绳与 直杆垂直时，小球下降的距离最大，对小物块受 力分析，由牛顿第二定律有mgsin0=ma,解得此 时小物块加速度的大小为。=号g,B正确：将小 物块的速度分解为沿轻绳方向和垂直于轻绳方 向，如图所示，沿轻绳方向的速度等于小球的逸 度，即0s60°一物，所以小物块在D处的速度与小 球的造度之比为号-子.C错误：对小物失和小球组 成的系统根据机械能守恒定律，有mngLsin60°= m+之m,其中=号，解得此时小物块的 1 1 速度大小为)= √203gL,D正确。 5 美Ou 0 0为 D ·物理· 10.ABD【解析】根据题意，设风力大小为F,小球 的质量为m,小球的初速度为%，MO的水平距 离为，竖直距高为么：竖直方向上有A-装则 有mgh=mg·装-名m话=Eu=16J,从M到 O过程中，由动能定理有Fm一mgh=Eo一 EM,可得F1=E0=4J,又有h=2g,水平 方向上，由牛顿第二定律有F=ma,由运动学公 式有工=a,由于运动时间相等，则牙 名。则有=（停）-草解得学 兰，A正确：根据题意可知，小球在水平方向做 初速度为0的匀加速直线运动，由对称性可知， 小球从MO和从O~N的运动时间相等，设 ON的水平距离为x2,则有x2一3x1,小球由 M→N过程中，由动能定理有F(x十)= Ekw一Ew,解得Ey=32J,B正确；由功能关系 可知，小球机械能的变化量等于风力做功，则小 球在上升和下降过程中机械能变化量之比为 总-积。-寸C精民根播题意可如小球在 重力和风力的合力场中做类斜抛运动，当小球 速度方向与合力方向垂直时动能最小，根据前 面分析可知合力与竖直方向的夹角的正切值为 an0=之，根据速度的合成与分解可得小球从 M,点运动到N点过程中的最小速度为m 场sin0=5 w,则最小动能为E=m吃 专·m6=3.2J,D正确。 三、非选择题 11.(1)B、C组成的系统 (2)m十mc)d 22 (mc-ma)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 2 参考答案及解析 光电门的速度可近似等于通过d的平均速度， 即)=，所以从物块C由静止释放到其经过光 电门的过程中，B、C组成的系统动能增加量 △E=(m+me)d=med,从物块C 22 由静止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mBgh=(mc一 mB)gh。 12.(1)A(2)B(3)I先加速运动，后匀速运动 【解析】(1)将电磁打点计时器固定在铁架台 上，并把打点计时器平面与纸带限位孔调整在 竖直方向，从而减小实验误差，A正确；电磁打 点计时器使用的是低压交流电源，B错误：使用 公式v=gt计算出重锤速度，则已经把重锤运动 看作自由落体运动了，则验证的机械能守恒的 表达式就已经恒成立了，应使用匀变速直线运 动的平均速度公式来计算重锤速度，C错误。 (2②)要脸证的关系式为mgh=2m,等式两边 消掉m,则实验中不霄要称量重锤的质量，A 错；重锤体积一定时，用密度大的材质，减小空 气阻力的影响，有利于减小误差，B正确：在打纸 带时，纸带太短了，不易打出符合实验要求的纸 带，C错误。 (3)6点的速度是根据平均速度口=怎来计算 的，其中△1越接近于0，则△t时间内的平均速 度越接近b,点的瞬时速度，所以更合理的方法是 “I”。从纸带可知，纸带上打的点与点间的间 隔先是越来越稀蔬，然后点与点间的间隔相等， 所以磁铁在铜管中运动的情况是先加速运动， 后匀速运动。 13.(1)W=-4J(2)%=23m/s 【解析】(1)对滑块，从A到D过程，由动能定理 有 mg(2R-R)+W=0-0 解得W:=-mgR=一4J。 (2)滑块恰好到达C点，则有 mg-mR 解得=2m/s 2 衡水真题密卷 对滑块，从A到C过程，由动能定理有 w,=之md-2m听 解得=2√3m/s。 142-罗) (2)P=350Wa=18m/s2,方向沿斜面向上 【解析】(1)对甲根据牛顿第二定律可得 mgsin30°-mgu cos30°=mpa 解得a-是m8 对乙根据牛颜第二定律可得 mcgsin30°-mcgcos30°=mea2 解得a2=4m/s 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瑞，此时△1最小 L-toe t=2s L-te(-) 解得△M-(么-四). (2)根据Ph1=mgLsin37°+mgLcos37° 解得P=350W 对丙根据牛颜第二定律有 mgsin37°+mgcos37°=ma3 解得ag=7m/s 根据运动学公式v=aat2 又P=Fv 2 ·3 学科素养周测评 F-mgsin37°+mgcos37°=ma 解得a=18m/s2,方向沿斜面向上。 15.(1)72J(2)28N,方向竖直向上 【解析】(1)设小物块A离开弹簧时的速度为 ⑦A,据题可知，碰撞后形成新的小物块的速度为 UAB=6 m/s 物块A、物块B碰撞过程，由动量守恒定律得 mUA=2mvAB 解得a=12m/s 由机械能守恒定律得压缩弹簧的弹性势能E。一 2m听=72J。 (2)设新物块在传送带上经过位移x后与传送 带共速，由动能定理得 A·2mgx=2m时-名·2m 1 解得x=7m<10m 因此断物块离开传送带时的速度为8m/s,新物 块从D点到C点的过程，由机械能守恒定律得 名·2m=2mg·2R+2·2mt 解得=2W6m/s 设在C点轨道对新物块的弹力大小为FN,则 r+2mg=2m贤 解得Fv=28N 由牛顿第三定律得轨道受到的压力大小F一 Fw=28N,方向竖直向上。