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（重庆、甘肃、贵州、云南、四川专版）

·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、单项选择题 错误：动能变化量等于合外力所做的功，即重力 1.B【解析】弹性绳刚仲直到弹性绳弹力等于运动 做的功，可得△Ek=mg· 员的重力之前，运动员的重力大于弹性绳弹力， 2-图私，可 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 项分析可得△E-mg,一 =2一t,可知，-t图像为过原 员的机械能守恒，弹性绳刚伸直到最低，点的过程 中，弹力做负功，运动员的机械能减小，所以整个 点的倾斜直线，C正确：手榴弹下落过程中只有重 下落过程中，运动员的机械能先保持不支后减 力做功，机械能守恒，可知E-t图像为平行于t轴 小，B正确：下落到最低点时，运动员速度为0，整 的直线，机械能大小恒为mgH,D错误。 个下落过程中重力对运动员所做的功等于运动 5.D【解析】F-x图线与坐标轴所围图形的面积 员克服弹性绳弹力所做的功，C错误；弹性绳从仲 表示功，则拉力F从A,点到B,点做功为W= 直到最低点的过程中，运动员和弹性绳组成的系 ×2X40J-10X1J=30J,A错误；物体从B 1 机械能守恒，弹性绳从仲直到最低，点的过程中， 运动员先加速后减速到0，所以运动员的动能先 点到C点过程中，做圆周运动，合外力不为0，B错 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=2mi-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=√AB+OA7 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。 m8x=2m10,解得v=3m/s,A正确。 6.B【解析】物体P,Q组成的系统机械能守恒，有 3.A【解析】根据功能关系，拉力做的功等于MQ △Ep十△Ea=一△EQ,又△Ep=△Ea,得 段系统重力势能的增加量，由题知PM段绳的机 △Eo=-2△Ewp=-2X(4J-9J)=10J,又 ，则重 械能不变，MQ段绳的重心升高了△h=二 Fg-mgh,h--8m=1m,B正我 力势能的增加量为△E,=号·台-图，根 7.C【解析】木板进入粗糙地面的过程中由动能定 据功能关系，在此过程中，拉力做的功等于MQ 理得-名ng,=合md-号md,解得 段系统重力势能的增加童，则W-”,A正病， 25m/s,A、B错误：木板进入粗糙地面到全部滑 B、C、D错误。 出粗糙地面的过程中由动能定理得一号mg, 4.C【解析】设手梅禅的初始高度为H,则手榴弹 1 下落过程中的重力势能E,=mgH一mg·2g mg,-2mg,=2mi-2mi,其中x1 1 mgH-mg2 x2=x3=1m,解得2=5m/s,C正确，D t,可知Ept图像不可能是直线，A 错误。 2 衡水真题密卷 学科素索养周测评 二、多项选择题 0,即弹性绳沿切线方向的分力等于重力沿切线方 8.CD【解析】在运动员下落高度为h的过程中， mgin0,又k 重力做功为mgh,故运动员重力势能的减少量为 向的分力，则有(》血号 mgh,A错误；根据牛顿第二定律可得F◆= ，联立可得2s号》m号-sm0= R ma=3 mg,运动员下落高度为h的过程中位移 0 5 为。一。左，则银据动能定理有4g·年厅一 能守恒定律有2(2R-)》°-2(-) AE.,则运动员动能的增加量为△E,日ngh,B 错误，C正确；运动员重力势能的减少量为mgh, mgR(1-cos0)十2mu品，解得珠子的最大速度 动能的增加量为授g,则运动员的机核能减少 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 了mgh亮g=,D正痛， 知，当日=时，弹性绳弹力沿切线方向的分力 3 9.AD【解析】当样品1刚进入MN段时，对整体 仍大于重力沿切线方向的分力，珠子继续加逸 分析，根据牛顿第二定律得，样品的共同加速度大 小a1=4ngin0-mng cos0_3 gsin0,A正确； 则珠子逵度最大时>行，D正确。 47m 当样品1刚进入MN段时，隔离对样品1分析，根 三、非选择题 据牛顿第二定律有mngsin0十F-mg cos0-a1: 11.1)m+M6 212 (m-2)gd (2)9.6 解得F= 4 mgsin0,根据牛顿第三定律，可知样品1 【解析】(1)滑块通过B点处的光电门时的速度 的轻杆受到的压力大小为了g血0，B错误：从开 为%= ,滑块从A点到B点时，小球和带遮光 始释放到样品4刚进入MN段的过程中，摩擦力对 片的滑块组成的系统动能增加量为△E,=2(m十 样品1微功Wn=一mg cos0·3d= 一3 ngdsin0,摩擦力对样品2做功Wa n(白)'-mM心，系统重力势能的减少量 2 一ng cos8·2d=一2 ngdsin0,摩擦力对样品3 做功Wa=一ang cos0·d=一mgdsin0,此时样 为AE,=mgd-Mgdsin30°-(m-)gd. 品4刚进入MN段，摩擦力不做功，则摩擦力做的 总功W,=Wn+We+Wa=-6 ngdsin0,C错 (2)根据系统机械能守恒有(M十m)。2- 误；从开始释放到样品4刚进入MN段的过程运 用动能定理得加g·6ds血0一W一号·(m, a智)ad,整理有-d,则 M 2m-M 解得样品共同速度大小v=3√gdsin0,D正确。 图线的斜率k三十孤g,由图像可知k一。名， 10.BCD【解析】当0-受时，根据机械能守恒定律 代入数据解得g=9.6m/s。 12.(10x√2h 有(2R-)》”-名恒R-)”=mgR+ (2L-h:=4h (3)受到空气阻 m,解得。=反-2R,A错设角度 力；磁铁对小球的引力使平抛的初速度比小球 到挡板时的速度小(4)D 为日时，珠子速度达到最大，此时弹性绳长度为 【解析】(1)由平抛运动的知识可知，平抛运动 2h x=2Rc0s2,此时珠子沿圆孤切线方向的合力为 的时间为1= ,磁铁与挡板相碰的一醉间 2 ·2 ·物理· 参考答案及解析 的追度为0=兰=工员 g mBg一T=maaB t 由题图可得 (2)要验证机械能守恒定律，即验证mg(L 2aA-aB h)-之mw,楚理得L一h,=位。 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 mSh一mAg· ”40mg00s30°. 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 言n(g) 部机械能转化成小球转动的动能。 解得v=4m/s ④由要验证的关系式L一：一行可知，应作 (3)绳的拉力对物块A做功为 出x2-(L-h2)图像，D正确。 w=2T… =2×6×1J=12J 13.1)sg(2)2√3R。(3)10.5mg 摩擦力对物块A做功为 【解析】(1)由牛顿第二定律可得沿斜面方向有 W1=-mg cos30°.2 2=-5J mg sin 0-umg cos 0=ma 由功能关系得物块A的机械能增加量为 解得加速度为a-5g △E=W+W,=7J。 38 (2)由于小球运动到B点进入圆轨道，恰好做完 15.(1)mg sin0√glsin0 (2)mgRmgtsin 0 整的圆周运动，可知小球恰好过第一个圆轨道 (3)2R 的最高，点，则有 【解析】(1)对小物块从A点到B点运用动能定 mg=m R 理，则 2m-0-mglsin 0-to 1 1 从A,点到最高点由动能定理得 2 mglcos 0 2mglsin mg (so sin 0-R-Rcos 0)-umngso cos 0= 2 mo 解得oa=√glsin0 解得so=23R 重力的功率为P=mgvasin0=mgsin0√glsin 0 (3)从A点到C点由动能定理有 (2)小物块恰能通过圆形轨道的最高点D,则 m,t）-2md i m尺=mg 解得vc=√10gR D=√gR 在C点由牛顿第二定律可得 沿半圆形轨道运动的过程中，摩擦力对小物块 FN-mg cos0=m尺 做的功 1 解FN=10.5mg m呢- 2mv后=-mg(2R)+W 由牛顿第三定律得小球刚进入第二个圆轨道瞬 间对轨道的压力大小为10.5mg。 解得W-受neR-2 mglin0 14.(1)6N(2)4m/s(3)7J (3)小物块离开D点后又刚好落在B点，则 【解析】(1)物块A、B释放瞬间，设轻绳的拉力 1 为T,对物块A,根据牛顿第二定律有 282=2R 2T-mag sin30°-mAgc0s30°=mAaA Upl=s 对物块B,根据牛顿第二定律有 解得s=2R。 3 22024一2025学年度学科素养周测评（十一） 物理·机械能（二） (考拔时间75分钟，感分100分》 一，单项选择题：本题共了小题，每小”4分，共2器分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号1 2 4 5 7 答案 1.如图所示，高空“漏极“是勇藏者的游戏。极函动员将专用弹性绳（面量忽略不计）的 一端系在双脚上，另一端固定在高处的第台上，运动员无初速度地从跳台上算下。若不 计空气限力，则 A弹性汽刚神直时，运动员开始减速 玉整个下落过程中，诺动员的机械能先保特不变后减小 C、整个下落过程中，重力对运动员所徽的功大于运动员克服维生绳算力所做的功 D,弹牡绳从伸直到最低点的过程中，运动员的重力势能与弹性绳的弹性势能之和先增 大后减小 2.如图所示，质量m,=0,2kg的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一 光滑定滑轮。一浇过两光滑定滑轮的捐规的一编与物体P相连，另一誊与暖量m1= 0.45kg的物体Q知连。开始时物体P在外力作用下静止于A点，视处于停直状态，已 知QA一心.3m,AB一以.4m,重力加建度g收10m/s,两物体均混为质点，不计空气1 力。某时刻撒去外力，同时给P一水平向左的速度，物体P恰倦运动到B点，则节的 大小为 A.3 m/s C.5 m/s D.6 m/s 3.如图所示，一爱量为m,长度为L的均匀柔软细绳PQ经直悬挂。用外力将绳的下端Q 缓橙地竖直向上拉就至M点，M点与绳的上端P相距宁重力加速度大小为g。在此 学科素养周测评（十一）物理第1页（共8页） 衡水真 过程中，外力做的功为 纤领 姓名 得分 a吧 c n ,长征途中，为了突肢敌方关险，提士爬上装峰的山头，居高窗下沿水平方向向敌方防街 工事内投窝手窄弹，乎黎弹做平抛运动，轨连如图所示。忽略坐气阳力，以下关于平帽 弹下落过程中的重力势雀E,(以地面为零势使面)，动能变化量AE,动功能的平均变化 幸△B,机械隙E随时间：变化的曲线，正虎的是 AE 5如图甲所示，在光滑水平桑面内，周定有光滑药道AC,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z的变化图像如图乙所承《以A为坐标原点，拉力F从A点指向B点为正方向》，若 物体的质量两=1kg,AB=4m,半属轨通的学径R=1.5m,重力加速度g取10m/, 喇下列说法正确的是 30 m A拉力F从A点到B点做功为50J 品物体从B点到C点过程中，所受的合外力为0 C物体能够到达C点，且到达C东时的速度大小为25/s 且物体能够到达C点，且到达C点时的迪度大小为2,15m/: 密 学科素养周测评十一)物理第2页（共8页引 2 爪.知图所示，爱量都为1kg的物体P、Q,过光滑定滑轮用细绳连接，物体P在光滑的水 平血上向左运动，当物体P的动能由9J变为4】时，重力加速度g取10m/s,在这个 过程中物体Q上升的高度为 A1,5m 且1m C.2 m D.2.5m 7.如图所示，长度为1m的匀质木板以5m/s的水平速度进人一厦长度为2m的粗粒水 平地加，木板与粗粒地面间的动摩擦因数为0.5，勉面其余部分光滑，重力加速度g取 10m/。,下列说法正确的是 A木板刚好全部进人粗糙地面时的速度为5m/s R木板刚好全车进人粧镜地面时的速度为石m: C,术板全泥滑出粗糙地而时的速度为5m/ D.木板全部滑由粗眉地面时的速发为15m/s 二，多项选择题：本题共3小题，每小驱5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题日要求。全部速对的得5分，燃对但不全的得3分，有透墙的得分。 题号 8 9 10 答案 &一运动员穿着相装备从飞机上豌出后的一段运动过程可置似队为是匀变速直线运 动，如图新示，运动方向与水平方向成5g,运动员的加迷度大小为警(g为重力加速度 大小)。已知运动员（包含装备）的质量为m,则在运动员下落高度为A的过程中，下列 说法正确的是 人运动员重力势能的或少量为心 5 &运动员动能的增知量为3m沙 4 C运动员动能的地如量为停一 n运动员的机碱能减少了装 学科素养周测浮（十一】物理第3页（共8页） 衡水真 B,知图所示，领角为8的料面MN段粗粒，其余段光滑，PM、MN长度均为3d。四个展量 均为m的相同样品1,2,3,4放在斜面上，每个样品（可棍为质点）左侧而周定有长度为 d的轻无细杆，细杆与料面平行，且与其右侧的样品接触县不粘连，样品与MN同的动 摩擦因数均为产=如0。若样品1在P处时，网个样品由静止一起释效，重力加速度大 小为g,下列说法正确的是 A当件品1附进人MN段时，样品的共同血速度大小为如9 且当样品1榭选入MN段时，样品】的轻杆受到的压力大小为3mi如8 C、从开始释放到样品4刚进人N段的过程中，克服学擦力做的总功为gdsn D当四个样品均位于N段时，样品的共同速度大小为3/g0 10.如图所承，半轻为取的光滑圆环国定在竖直面内，一颗质量为的珠子穿在置环上。 现用一积轻质弹蝇连接图环最顶端和珠子，初始时则珠子静止翼环昼概增，给珠 子一个向右的轻微扰动，路子将向上滑动，将珠子绕测心转过的角度记为0。弹性绳神 长时弹力农断克定律变化，弹性绳原长为，劲度系数为女一震，重力如速度大小 为乐，已知弹性绳的弹性势能可以表示为E,一}(ar”,Ar为弹性润的形变量。则 下列说法正确的是 《》 A当8-时，珠子速度大小为2g反 弘当9一学封，珠子速度达到最大 C珠子的最大速度大小为g尺 几若将球子质量战为0,5m,刚珠子速度极大时> 3 通密在 学科素养周测浮十一)物理第4页（共8页！ 三、非选择通：本题共5小题，共57分。 11,《6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点处有一指长方形速光片的滑块，其总质量为M,左瑞由胸 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 2 14(12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)如图甲所示，在经直平面内领角为6的斜面和半图形轨道分别在B点，C点与 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 光滑水平面相切。质量为m的小物块从解面上A点由静止开始下滑，恰能通过衡形 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 轨道的最高点D,离开D点后又刚好落在B点。已知A,B两点间沿鲜而的距离为！， 小物块与斜面阿的动摩擦因数随到A点距离变化的图像如图乙两示（其中： 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 n),半图形轨道的半径为R,重力加速度为g,小物块通过轨道连接处的B.C点时 放，求： 无机城能机失，忽略空气阻力。求： 《1)物块A,B释放量同，绳上的拉力大小。 (1)小物块第一次到达B点时，重力的功率P (2)物块B下麻2m时(B来落地)的速度大小 (2)小物块沿半暖形轨道运动的过程中，燥擦力对小物块做的功W (行》物块B下降2m时.A的机城能增加量， (3)B.C两点闻的距离s。 2 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