周测评(10) 机械能(一)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（冀粤辽黑赣桂吉晋豫陕青宁蒙新藏专版）

·物理· 2024一2025学年度学科素养周 一、选择题 1.C【解析】两个小球在运动的过程中都是只有重 力做功，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 物体重力的瞬时功奉大于A物体重力的醉时功 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罗知重 t 力对两小球做功的平均功率不相同，D错误。 2.D【解析】人和滑车从斜面顶瑞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2=2ax,可知 速度v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v=d,设斜面的倾斜角为 0,则有重力的瞬时功率Pc:一Gsin0一Gasin0·t, 可知PG与时问t成正比关系，则PGt图像应是 过原点的领斜直线，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=(Gsin 0一F:)x, 可知动能E与位移x成正比关系，因此Ek-x图 像应是过原点的倾斜直线，D正确。 3.B【解析】发动机功率位定，由功率公式P=F 知，动车启动过程速度变大，则牵引力变小，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=Fo=F:·tm,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 运动，动车平均速度大于2，C错误：从启动到最 大速度过程中，根据动能定理得W:一W, 2 参考答案及解析 测评（十）物理·机械能（一） 之m6,则动车率引力微功大于2m哈，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△l 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，物体的速度叫4= 是×1+2)×4m/s=6m/s,在1=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=mu=6kg·m/s,C错误：在0一4s时间 内，根据动能定理得W:一mgh=之m,整理得 W==18J十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= 一名mgsin a-=一平gina·x,由此可知，火车做 的是简谐振动，其周期为T=2m√gsm。 区，若火车不能全部冲上斜面，则可知火车 2x入g 逢度减为本的时间为1=哥-票√层A错误，D 正确；根据题意可知，火车在斜面上的质量为 m'=子m,斜面上的火车其重心位置为九= 受sina,此刻火车具有的重力势能为E=mgh= 普mg·乏sina=看mgx,而根据动能定理有 幼-之-名md,联立解得u√话一， BC错误。 6.C【解析】根据牛顿第二定律得a=F一F- M 卫 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 Um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=F= 衡水真题密卷 F根据动能定理可得W一Fx=号M-0, 解得w=F十号M=是x十号M,B错误： 汽车从静止开始加速至的过程，W=Fx十 2M=P,解得车逵从0增至的加速时间 为1=等+话，C正确：奉接为受时，车的加造 卫一FP 度大小为a=”MMD错误。 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a 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 後对整体由动能定理有(m:一m)gh=(m十 ),第二阶段对物块a由动能定理有一mg(H一 )=0-之md,联立解得H=m20h,结合图 m1十m2 像可得=2m:,可知他=2-1，故①错误， m1十m2 mz k ②正确；要将物块a拉起，则有Fr一m1g>0,对 物块b,则有m2g一Fr>0,可得m>m,因此有 2mg<2m4<2m,即1<k<2,③错误，④ m2十m2m1十加2m2 正确。综上所述，D正确。 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=Fu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=Fh= F解得月-二=0时，功率支为愿来的- 半，速度没有支，有号=F,R-F=m0,解得 所以加造度大小为品，B错头：核据 a一2m 动能定理得十W:=2n(合w)°-合m6,解 得W=一景m6-,设汽车通过的位移为x 由公式W=Fx 解得-学+，C正确，D错误 ·3 学科素养周测评 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口一气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速 度，即心s60°=，所以小物块在D处的速度与小 球的建度之北为号-子，C错误：对小物类和小球组 成的系统根据机械能守恒定律，有ngLsin60°= m+m,共中品=子，解得此时小物块的 1 速度大小为=203L,D正确. 5 美、Ow 90 D 》m 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h,MO的水平距 离为x,竖直矩离为九，坚直方向上有h=,则 有m8A=mg~装-之m6=Ew=16J,从M到 O过程中，由动能定理有F1一mgh=Eo EM,可得P红=E0=4J小，又有=7g2,水平 方向上，由牛顿第二定律有F=ma,由运动学公 式有=ar,由于运动时间相等，则受 是品则有-（停）-早解得学 g mg 兰A正确；根据题高可知，小球在水平方向微 初速度为0的匀加速直线运动，由对称性可知， 小球从M→O和从O→N的运动时间相等，设 ON的水平距离为x2,则有x2=3x1,小球由 M→N过程中，由动能定理有F(x十x2)= ·物理· EkN一EM,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 能层-号C特误：旅福凝态可如，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 n0=合，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 tosin 15 号场，则最小动能为En=7m呢 5·2m6=3.2J,D正确。 1.1 二、非选择题 11.(1)B、C组成的系统 (2)Cma十c)d 2t2 (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 光电门的速度可近似等于通过d的平均速度， 即一号，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=(ms十mc)t-me)d,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△En=mgh一magh=(me 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=g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。 3 参考答案及解析 (2②)要脸证的关系式为mgh=言m,等式两边 消掉m,则实脸中不需要称量重锤的质量，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。 (③6点的建度是根据平均违度口=怎来计算 的，其中△越接近于0，则△时间内的平均递 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 隔先是越来越稀疏，然后，点与点间的间隔相等， 所以磁缺在铜管中运动的情况是先加速运动， 后匀速运动。 13.(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h=g(△ 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4=l.6s时物块的速度0=a1 解得=1.6m/s 由于)<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 力的功率最大值P=F 解得P=1.6W。 (2)物块滑落后前进的距离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=？△ 落地点到车尾B的水平距离so=s一 解得0=0.08m。 14a(2-四) (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°-mgp c0s30°=ma1 解得a1=号m/ 对乙根据牛顿第二定律可得 1 衡水真题密卷 m元gsin30°-m乙gcos30°=mea2 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△最小 L-gae t=2s L-Ta:(-AP) 解得△-(2-). (2)根据P41=mgLsin37°+mgLcos37 解得P=350W 对丙根据牛頓第二定律有 mgsin37°+smgcos37°=ma 解得a=7m/s2 根据运动学公式v=a:2 又P=FU F-mgsin37°+smgcos37°=ma 解得a=18m/s2,方向沿斜面向上。 15.(1)①a=60°②W=mgL (2)8-60,u=V2L 4 【解析】(1)①撒去外力，系统恰好处于平衡状 态，对B FNAB=4pomng 对A及直杆 ·32 学科素养周测评 tan a= F=√3 mg 解得杆与竖直方向的夹角a=60°。 ②对杆及A、B系统，由动能定理得 mgL(1-cos a)+W-Wi=0-0 W:=4wmgLsin a 解得拉力做的功W=mgL。 (2)如图所示，对系统由机械能守恒定律 mgL1-osm=方m咳+号·4md 其中A= 项=项十项 tan B=VA A 即UACOS B=V A、B刚分离的瞬间轻杆上作用力为零，A、B的 水平加速度为零，A只受重力作用，有 以 mgcos B-m 联立解得杆与竖直方向夹角B=60° 则B获得的最大速度。=Y2豇 4 VA2024一2025学年度学科素养周测评（十） 物理·机械能（一） (考试时可75分钟，总分100分) 一，透择题：本题共10小题，其46分。在每小题给出的四个恋项中，第1一7愿只有一项料 合题目要求，每小题+分：第8一10题有多项符合题目要求，每小驱6分，金部选对的得 6分，选对但不全的得3分，有邀蜡的得0分。 号 34 5 6 7 8910 答案 1.如图所承，两个完全相同的小球A,B,在同一高度处以相同大小的朝速皮，分别水平 愈出和竖直向上龙出。下列说法正确的是 A两小球落地时的建度相同 8 县两小球落楚时，重力的最时功率相同 C从开始运动至落地，重力对两小球感功相同 山从开始运动至落地，重力对两小球数功的平均功率相同 2,滑秒是人门喜爱的一项游乐活动。如周所示为帝沙场地的一段，人和滑车从斜面顶滑 A点由静止下滑，取滑解面向下为正方向。下列选项分别是人和滑车沿斜面向下运动 过程中的如建度a,建发，重力的瞬时功率P:、动能E与时间：或位移x的关系图像， 其中正确的是 ∠∠ 3.如图所示，“广湛”高将茂名到广州的通行时闻缩复至2小时.段设动车启动后沿平 直献道行驶，发动机功率氧定，行车过程中受刊的阻力氢为下，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 B动车发动机功率为· C从肩动到最大遮度过程中，动车平均速度为受 D从启动到最大速虔过程中，动车牵引力敏功为d 4,如图甲所示，一质量为1g的物体在1=0时受到牧力F的作用，由静止开始竖直向上 敏扣速直线运动，其诏动时的t像如图乙所示。重力加建度g一10m/兮，空气阻力 忽略不计。下列说法正确的是 4 A.在1=4s时，粒力下为10N B在=4时，物体克服重力做功的功率为0W C在0一4*时间内，物体的动量改变量的大小为46g·m/、 D在0一4s时问内，枚力F对物体做的功为18J 五，如图所示，一列质量为测（分布均匀），长为的玩具小火车从平而上以速度华然撑辆性 冲上一个候角为▣一0“的围定斜而，假设水平面和斜面连接处不报托能量，不计一切摩 擦。则关于无具小火车爬坡的过程（以水平面为零势能面），下列说法正确的是《) oa行0 A,火车头在斜面上一直踵匀减速运动 且若在斜面上的车长度为x)时，黑小车的重力势能为g虹 C若在斜面上的车厢长度为<)时，题小车的速度为一√d一 从火车头接触斜查到火车建支为零所经街的时何时能为！=园 丘，碳中和“低统化一绿色奥运”是北真冬奥金的几个标签，期间运行超1000辆氢能源汽 车，是全球最大的一次婚料电泡汽车示范，某数质量为M的氢能跟汽车在一次调试中， 府平直公路以恒定功率P从静止启动嫩直线运动，行我路程工，恰好达列最大速度· 密卷 学科素养周衡坪十)物理第2页（共8页} 1 已知核车新受阻力氧定，下列判定正确的是 入图动过型中，军做匀加速直线运动 我启动过程中，牵引力对车戴的功为M低 C多进队0维至的加速时同为”+长 卫车速为疗时，春的加选度大不为需 ?,某司学利用知图甲所示的装量，聚究物块上升的最大高度H与物块+距地面高度为 的关系，整略一切阻力及骨轮和闭绳的霞量。初始时物块“静止在地而上，物块距地 面的高皮为在，挥绳恰好氨直，现将物块5由静止帮败，6碰到地面后不再反弹，测出物块 a上升的最大高度为H,比后制次释放物块6时，物块均静止在地面上，物块b着地后 均不再反弹。改变细解长度及物块6距塘面的高度k,测量多组(H,》的数值，然后作 出h图像（如图乙所示》，图操的斜率为。已知物块：，b的质量分别为出1，m,测以 下给出的四项判断正确的是 乙 ①物块a,6的质量之比细-一 ⑦指块。b的质量之比端=是-1 心HH图像的斜率是取植范围是0<<1①H场图像的斜率是取值范围是】<<2 A.①① A②网 CD④ D@④ 8汽车在平直公路上以速度陆匀速行驶，发动机的功卡为P,司机为合理证入限速区，减 小了湖门，使汽车功率立即碱小一半并保持减功率继续行驶，设汽军行我过程中所受阻 力大小不变，从司机或小油门开始，汽车的速度罗与时间1的关系如图所示，则在0一 时间内下列说法正确的是 A.汽车的牵引力不断增大 及0时，汽车的加速度大小为二 0.5 《汽车行装始位移为要+器 D阻力所做的功为号4+音md 学科素养周测浮（十】物理第3页（共8页） 衡水真 ,加图所示，一轻绳绕过无摩察的两个轻质小定常轮0，C,一璃和质量为网的小球连 接，另一菊与套在光滑国是直杆上质量也为m的小物块连接，直杆与两定滑轮在同一竖 直厘内，与水平国的夹角8一0，直杆上O点与两定滑轮均在同一高度，0点到定滑轮 O的距离为上，直杆上D点到O点的距离也为L,重力加速度为g,直杆足够长，小球运 动过程中不会与其他物体相曜。现将小物块从O点由静止释放，下列说法正确的是 A.小物块刚释故时，轻绳中的拉力大小为g 区小球运动到最低点时，小特块加速度的大水为厚。 C小物块下滑至D点时，小物块与小球的连度大小之比为1：2 D个物块下滑至D点时.小物块的速度大小为V2如 10.J下-22超高违风闲是研制新一代飞行卷的播篮，它可以复现40到100千米高空，时速 显高达10千米/秒，相当于约0倍声速的飞行条件。观有一小球从风用中的M点繁 直向上抛出，小球受到大小恒定的水平风力，其运动轨连大致如图所示，其中M,N两 点在同一水平线上，O点为轨迹的最高点，小球在M点动能为161，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 且小球落到N点时的动能为32」 C.小球在上升和下降过程中机械施变化量之比为】：4 口小球从制点运动到N点过程中的最小站建为32」 二，非送择驱：本驱共5小驱，其4分。 11,(6分)某实验小组做验证机械能守恒定律的实验装置如图厮示，图中 A为铁架台，B,C是用相就连接的两个物块，D为固定在物欢C上的相 惑光条（质量可忽略不计），E为圆定在铁架台上的轻质定滑轮，F为光 电门，实验步骤如下： ①用游标卡尺腾得遗光条的宽度为d,用天平分划称出物块B,C的质 量分别为mg和m,用骑过定带轮的相线连接物块B和C; ②在铁架台上标记一位置O,并测得该拉置与光电门之何的高度差： ③将物块C从位置O由静止释技，C加速下保，B加速上升： ①记录速光条D通过光电门的封同1。 依暴以上步骤，耳答以下具题： (1)该实险的研究对象是 。《填“B”“C”或“B,C组成的系统) (2)从物染C由静止释微罚其经过允电门的过程中，禹究对象的动崖增加量△E ,研究对象的重力势能诚少量△E一 一。（月实验中测量的量表示， 题密程 学科素养周测评十)物理第4页（共8贾} 重力知魂度为g) 12.(信分》“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示 (1)下列实验操作正南的 一，〔填正确答案标号) A.将电磁打点计时蓉固定在铁架台上，并超打点计时器平面与 纸带限位孔，调整在竖直方向 H将电磁打点计时普接到22的V交流电源上 C选择打好的纸梦，确定开给打点的位置O,从纸带上数出打 点数，得到重领下落的时同和纸带在这段时同内的长度 k,根据公式v一口计算出重极通度《：为重力加速度》，再进 一步验证机械能守恒 ()关于本实验的误禁，下列说法正确的是 。(填正确答案标号》 入，重领质量称量不在会造成较大的误差 玉重锤体积一定时，用密度大的材质，有科于被小误差 C实验中摩擦不可避免，纸带越短，摩察力做功植少，实误差继小 (3》小李在验迁了机械街守1定律后，想用北装置架究磁铁在铜管中下落时是电磁阳 尼作用的运动规律。实验装置女图乙所示，将重换成磁铁，井在纸带限位孔的正 下方竖直放置一例管，且与限位孔在月一竖直线。小李按正确少露进行了实验，得 列一条饭带如图丙所示。确定一合适的点为O点，每个打点标为@，b,“,h。例如 为了得到多点的速度，计算方法1：一产，计算方法： 行。其更合 理的方法是（填“1”或“Ⅱ）。从纸带上的打点分布，试定性描述磁铁在 钢曾中的运动情况 5 8 WW. 学科素养周测浮（十】物理第5页共8页） 衡水真是 13.(10分)如图甲所示，一电动控小车停在水平就面上，水平车版离高度为真= a,2,小车质量一3kg,质量m-1kg的物块（可祝为质点）静置于车板上某处A,物 块与车板间的动摩擦因数加=0.1，现使小车由静止开始向右行鞋，当运动间一L55 时物块从车板上滑落。已知小车的速度。随间：变化的规律如图乙所示，小车受到地 面的学擦力是小率对越面压力的后，不计空气阻力：颗重力加速度g一10m分。求： (1)物块从离开车尾B到落地过程所用的时司以及物块滑落前受到的滑动摩察力 的功率最大值P。 (2)物块落勉时落地点到车尾B的水平距离 密鞋 学科素养周测坪十)物理第6页（共8页} 1 14.13分)如图所示为工人自制的一种简得装知货箱助装置，颜斜木板晴长为L=5四， 调背话动支架Q可以政变领斜木版b与水平面之可的夹角，取重力加速度：一 10m/8. (1)某次卸货时，工人先将倾角9调皆为30°，然后将货物甲从木板a卷由卧止释成，一 程时间后再将货物乙从木板a由静止释故。已知货物甲与木板间的动摩擦因数 西一骨，贵物乙与木板料的瑞摩旅因数：一得，为保证两贵物不在木校上相晓，术 释放两货物时间差△“的最小值。 )某次装货时，工人将领角8到节为37”，给术版南的货物丙孩加一个沿术版向上的 外力，保持外力的功率不变，使货物丙从静止沿木板向上加速运动，外力作用一 瓜.4·后数去外力，又经过：=0,5s后货物丙怡好能到达木板：萄。已知登物丙的 质量为m一4kg,货物丙与木板间的动摩擦因数西=0.125，如37一Q.6,c0s37了一 0.8,求外力的功率P以及量去外力前阙间货物丙的如速皮g。 1 学科素养周测浮（十）物理第7页{共8页) 衡水真题密卷 5.(17分)如图所示，长度为L的轻杆上瑞造碧一质量为m的小球A(可靓为质点)，杆的 下端用收硅限接于水平面上的O点。置于同一水平面上的立方体B恰与A接触，立 方体B的边长为L,质量为网，重力加速度为， （1若AB之间光滑，B与本平国之间的动章旅因数为=夏，来。 ①用一拉力缓慢向右粒B,着去外力时系统检好处于平衡状态时杆与整直方向的夹 角度： ②在上迷过程中拉力所做功W。 (2)若A与B、B与水平面的燥擦都不计，对A能加徽小抚动，使杆向右领倒，求小球A 与立方体B衡咸离楼触的量间，杆与竖直方向的夹角3以及B所获得的最大速 度 学科素养周测评十)物理第8页（共8页}