浙江省平阳中学2025-2026学年高一下学期第3周晚练（A＋）物理试卷

浙江省平阳中学2025~2026学年高一下学期第3周物理晚练（A＋） （30分钟，100分，机械能守恒定律） 一、单选题（每小题6分，共60分） 1．如图所示，整个轨道由水平轨道ABC（B为AC中点）和竖直圆弧轨道CDA（D为最高点，处于B点的正上方）拼接而成，C、A两拼接处平滑相连。电动车在水平轨道运动时电源供电，电动机输出功率恒为P；在圆弧轨道运动时，电源不供电。已知圆弧轨道粗糙，其半径为R，圆心为O，为，电动车质量为m，电动车在水平轨道上受到的阻力恒为f。现将电动车轻放在水平轨道上的A点开始运动，加速到B点开始做匀速运动，并且安全通过圆弧轨道运动到A点。则下列说法正确的是（　　） A．电动车第一次通过AB过程的时间 B．电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中减少的机械能相等 C．从电动车轻放A点开始计时，小车通过第一圈、第二圈、第三圈的时间、、，大小关系为 D．若电动车从B点开始运动，则电动车不能安全通过圆弧轨道运动到A点 2．如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定在同一竖直面内，小球A和B在与球心同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，A球的质量大于B球的质量．当小球通过两轨道最低点时(A、B两小球均可视为质点) A．A球的速度一定大于B球的速度 B．A球的机械能一定等于B球的机械能 C．A球所受到轨道的支持力一定大于B球所受到轨道的支持力 D．A球的向心加速度一定大于B球的向心加速度 3．一个小球以大小为的初速度，分别通过以下三种固定轨道，第1种是半径为R的光滑竖直半圆轨道，第2种是半径为R的光滑竖直四分之一圆弧轨道，第3种是光滑斜直轨道（轨道足够长），不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A．小球沿第1、2两种轨道运动所达到的最大高度相同 B．小球沿第2、3两种轨道运动所达到的最大高度相同 C．第2种情况下小球刚要离开轨道时对轨道的压力为零 D．第1种情况下小球刚要离开轨道时对轨道的压力不为零 4．一根稍长的细杆，一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做成尾翼，这样就得到了一个“飞镖”，由于尾翼的存在，使得“飞镖”在空气中运动时不致发生翻转，但同时增大了空气阻力与重力二者大小的比值。将如图所示的“飞镖”从高为h处以大小为v0的速度抛出，最终“飞镖”插入泥土中静止（进入泥土的深度与初始高度相比可忽略）。以下说法正确的是（　　） A．“飞镖”在空中飞行时速度方向与合力方向相同 B．“飞镖”插入泥土过程中动能减少了 C．“飞镖”在空中飞行的过程，满足机械能守恒定律 D．“飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为 5．如图所示，一根长为l的轻质软绳一端固定在O点，另一端与质量为m的小球连接，初始时将小球放在与O点等高的A点，OA=l，现将小球由静止状态释放，则当小球运动到O点正下方时，绳对小球拉力为（ ）（已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8） A．2mg B．3mg C．mg D． mg 6．跳台滑雪是冬奥会比赛项目，如图所示，一运动员从斜坡顶端水平飞出，若忽略空气阻力，则下列关于运动员在空中运动时的加速度大小、速度大小、动能和机械能随运动时间变化的关系图像正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，倾角的光滑斜面上有一光滑轨道，它是由长为的直轨道和半径为的圆弧轨道平滑连接而成。已知斜面边缘的点与点等高，，，是的中点。一小球以某一初速度发射后沿轨道运动，下列说法正确的是（　　） A．若，小球一定会从边离开斜面 B．若，小球一定会从边离开斜面 C．若，小球可能会从边离开斜面 D．若，小球可能会从边离开斜面 8．如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的图象，其中高度从上升到范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，由图象可知（　　） A．弹簧最大弹性势能为 B．小滑块的质量为 C．轻弹簧初始压缩量为 D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 9．如图所示，轻弹簧上端固定，下端系一物体，物体在A处时，弹簧处于原长状态，现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开，此过程中，手的支持力对物体所做的功的绝对值为W。不考虑空气阻力，关于此过程，下列说法正确的有（已知弹簧弹性势能为，其中x为弹簧的形变量）（　　） A．手对物体做的一定是正功 B．物体重力势能减小量可能小于W C．物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W D．若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W 10．可视为质点的甲、乙两小球用铰链与轻杆连接，甲球套在固定的竖直杆上，乙球处于水平地面上，初始时轻杆与水平方向夹角为60°，杆长为L。无初速度释放两球到甲球落地的过程中，两球的速率随时间变化如图所示，其中时刻乙球速率最大。已知甲球质量为2m，乙球质量为m，重力加速度大小为g，不计一切摩擦，则（    ） A．时刻轻杆与水平方向夹角为30° B．时刻甲球的加速度大于g C．时刻甲球的速率为 D．过程甲、乙两球的速率图线与时间轴所围成的面积之比为 二、多选题（每小题8分，共40分） 11．如图所示，某卫星在离地面高度为R的轨道1上绕地球做匀速圆周运动，运动到A点时加速，之后在椭圆轨道2上绕地球运动，远地点B距地面的高度为5R，已知地球半径为R，地球质量为M，卫星质量为m，引力常量为G。地球可视为质量分布均匀的球体，下列说法正确的是（　　） A．卫星在轨道1上运动的速度小于第一宇宙速度 B．卫星在轨道2上A点和B点的加速度之比为 C．卫星在轨道2上运动时机械能守恒 D．卫星在轨道2上从A点运动到B点的过程中，动能减小 12．如图所示，小物块以初速度v0从O点沿斜面向上运动，同时从O点斜向上抛出一个速度大小也为v0的小球，物块和小球在斜面上的P点相遇。已知物块和小球质量相等，空气阻力忽略不计，则（　　） A．斜面可能是光滑的 B．小球运动到最高点时离斜面最远 C．在P点时，小球的速度大于物块的速度 D．小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等 13．如图所示，一质量为的物块P放置于水平地面上，P和竖直墙间水平拴接着劲度系数为的轻弹簧，且弹簧处于原长状态。已知P与水平地面间的动摩擦因数为，重力加速度为。现用水平力向左缓慢推P，使P向左移动到某一位置后，突然撤去力，发现P向右运动一段距离后静止。该过程力做的功为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧的弹性势能的表达式为（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量），下列判断正确的是（    ） A．物块停止运动时弹簧的弹性势能一定为零 B．力的最大值为 C．的最大值为 D．的最大值为 14．如图甲所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，上端放一物块（与弹簧不粘连），现用外力将物块下压至离地高度处，然后由静止释放物块，通过传感器得到物块的动能与物块离地高度h的关系图象，如图乙所示，其中高度在到范围内的图线为直线，其余部分为曲线。以地面为零势能面，重力加速度g取，弹簧始终在弹性限度内，不计空气阻力。由图象可知（　　） A．物块的质量为 B．弹簧的劲度系数为 C．刚释放物块时弹簧的弹性势能为 D．物块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小值为 15．如图所示，光滑细杆上套有两个质量均为m的小球，两球之间用轻质弹簧相连，弹簧原长为L，用长为2L的细线连结两球．现将质量为M的物块用光滑的钩子挂在细线上，从细线绷直开始释放，物块向下运动。则物块 A．运动到最低点时，小球的动能为零 B．速度最大时，弹簧的弹性势能最大 C．速度最大时，杆对两球的支持力为(M+2m)g D．运动到最低点时，杆对两球的支持力小于(M+2m)g 试卷第6页，共7页 试卷第5页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 《浙江省平阳中学2025~2026学年高一下学期第3周物理晚练（A＋）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B D C D C A D D 题号 11 12 13 14 15 答案 ACD CD BC BC AC 1．C 【详解】A．B点开始做匀速运动，则速度为 B点到C点的时间 A点开始运动加速到B点 解得 则电动车第一次通过AB过程的时间 A错误； B．圆弧轨道粗糙，则电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中，前半段的速度大于后半段的速度，则所受到的摩擦阻力不相等，则电动车从C向上到D和从D向下到A两个过程中阻力做功不同，减少的机械能不相等，B错误； C．电动车第一次从A点开始是从静止开始，电动车第二次和第三次从A点开始时都具有相同的速度，在平直轨道上运动时间比第一次时间短，但是从C点进入轨道的速度都是最大速度，所以第二圈、第三圈时间相等，且小于第一圈的时间，即、、，大小关系为 C正确； D．电动车从水平轨道上的A点开始运动，运动AC一半时，到B点在的匀速运动到C点，则电动车从B点开始运动也是运动了AC的一半，恰好到达C点的速度和从水平轨道上的A点开始运动，运动到B点在的匀速运动到C点的速度一样，则电动车从B点开始运动，电动车也能安全通过圆弧轨道运动到A点，D错误。 故选C。 2．C 【详解】根据动能定理得：，解得最低点速度为：，由于B球运动的半径大于A球运动的半径，则A球在最低点的速度小于B球在最低点的速度，故A错误．小球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，若规定初始位置为零势能平面，则初状态两球的动能为零，重力势能的为零，可知在最低点的机械能都为零，故两个物体的机械能可能相等，故B错误．根据牛顿第二定律得：，解得：，由A的质量大于B的质量，则A球在最低点受到的支持力大于B球在最低点受到的支持力，故C正确．向心加速度为：，可知两球在最低点向心加速度大小相等，故D错误．故选C． 【点睛】根据动能定理求出小球在最低点的速度，从而比较大小，结合牛顿第二定律求出支持力，从而比较大小．根据向心加速度公式求出小球在最低点的向心加速度，从而比较大小．抓住小球在运动过程中机械能守恒，通过比较初始位置的机械能得出最低点机械能的大小． 3．B 【详解】ABD．对于情况1，假设能到最高点，需满足 可得 根据机械能守恒定律 可得 可知恰好能到达轨道最高点，最大高度为，且此时对轨道压力为零； 对于情况2，根据机械能守恒定律 可得 即最大高度为； 对于情况3，根据机械能守恒定律 可得 即最大高度为； 可知小球沿第2、3两种轨道运动所达到的最大高度相同，小球沿第1、2两种轨道运动所达到的最大高度不相同，第1种情况下小球刚要离开轨道时对轨道的压力为零，故B正确，AD错误； C．根据机械能守恒定律 可得第2种情况下小球刚要离开轨道时的速度 根据牛顿第二定律 可得 根据牛顿第三定律可知第2种情况下小球刚要离开轨道时对轨道的压力，故C错误。 故选B。 4．D 【详解】A．“飞镖”在空中飞行做曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知“飞镖”在空中飞行时速度方向与合力方向不相同，故A错误； B．根据题目信息无法确定“飞镖”落地时的速度大小，所以无法确定“飞镖”插入泥土过程中动能减少量，故B错误； C．“飞镖”在空中飞行的过程，有空气阻力对其做负功，机械能减少，故C错误； D．对“飞镖”运动全过程，设“飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为Wf，根据动能定理 可得“飞镖”克服泥土阻力做功与克服空气阻力做功之和为，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】小球先做自由落体运动，当下落时，软绳恰好伸直，此时处于B点，设小球速度为v1，OB与水平方向的夹角为θ，根据动能定理 当软绳恰伸直后，能量损失，小球将以 做竖直平面内的圆周运动，摆动到最低点时速度为v3，根据动能定理， 绳对小球的拉力为 F=mg+ 联立以上各式解得 故选C。 6．D 【详解】A．运动员在空中做平抛运动，加速度为重力加速度，恒定不变，故A错误； B．运动员的速度大小为 又 联立可得，所以图像为曲线，故B错误； CD．由于忽略空气阻力，运动员在空中运动过程中只有重力做功，机械能守恒，可知线是一条平行于横轴的直线；由动能定理有（其中是初动能） 又 联立可得，所以图线为二次函数图线，故C错误，D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．若小球恰能通过C点 解得 从A到C机械能守恒 解得 若，小球通过C点后做类平抛运动，也有可能是从DF边离开斜面，故A错误； B．若，小球到达C点以前就离开轨道做类斜抛运动，也有可能是从FG边离开斜面，故B错误； C．设小球通过C点后做类平抛运动恰能通过F点， 解得 机械能守恒 解得 若，小球可能会从DE边离开斜面，故C正确； D．若，小球一定会从FG边离开斜面，不可能从EF边离开，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．根据能量的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以有 故A正确； B．在从0.2m上升到0.35m范围内，，图线的斜率绝对值为 则质量为 故B错误； C．在图像中，图像的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从h=0,2m，滑块与弹簧分离，弹簧的原长为0.2m，所以弹簧初始压缩量为 故C错误； D．弹簧　滑块组成的系统机械能守恒，其总能量E为滑块在0.35m处的重力势能 由图可知，当h=0.18m时的动能最大，在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能和弹簧的弹性势能总和最小，根据能量守恒和转化可知 故D错误。 故选A。 9．D 【详解】A．手的支持力向上，物体的位移向下，根据功的定义知手对物体一定做负功，故A错误； B．重物在向下运动的过程中，重力对物体做正功，其重力势能减小。设物体克服弹簧拉力做功为W弹，根据动能定理得 物体重力势能减小量 故物体重力势能减小量一定大于W，故B错误； C．物体克服手的支持力所做的功为W，由功能关系知，系统的机械能减小量为W，故C错误； D．由题，由动能定理知 在B点，由平衡条件有 又 联立得 重物从静止下落到B速度最大的过程中，根据动能定理，有 得 故D正确。 故选D。 10．D 【详解】A．设轻杆与水平方向的夹角为θ，甲、乙两球的速度大小分别为和，将和分别沿杆和垂直杆方向分解，则有 由图可知时刻有 解得，故A错误； B．由受力分析可得，杆对乙球的作用先是推力，后是拉力，时刻乙球速率最大，即此时杆恰好对乙球无作用力，则此时杆对甲也无作用力，甲只受到竖直方向的重力作用，此时甲球的加速度等于g，故B错误； C．时刻乙球速度为0，则此时甲球落地，从无初速度释放两球到甲球落地的过程中，两球组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，则有 解得时刻甲球的速率，故C错误； D．过程甲、乙两球的速率图线与时间轴所围成的面积即为该过程中甲、乙两球的位移，甲球的位移 乙球的位移 面积之比为，故D正确。 故选D。 11．ACD 【详解】A．第一宇宙速度为环绕地球做圆周运动的最大速度，卫星在轨道1上运动的速度小于第一宇宙速度，故A正确； B．根据 可得 可知卫星在轨道2上A点和B点的加速度之比为，故B错误； C．卫星在轨道2上运动时，只有万有引力做功，机械能守恒，故C正确； D．由开普勒第二定律知卫星在轨道2上从A点运动到B点的过程中运行速度减小，则动能减小，故D正确。 故选ACD。 12．CD 【详解】A．把小球的速度分解到沿斜面方向和垂直斜面方向，则沿斜面方向的速度小于物块的速度，若斜面光滑，则小球和物块沿斜面方向的加速度相同，则不可能在P点相遇，所以斜面不可能是光滑的，故A错误； B．当小球的速度方向与斜面平行时，离斜面最远，此时竖直方向速度不为零，不是运动到最高点，故B错误； C．物块在斜面上还受摩擦力做功，物块的机械能减小，所以在P点时，小球的动能应该大于物块的动能，故小球的速度应大于物块的速度，故C正确； D．小球和物块初末位移相同，则高度差相等，而重力相等，则重力做功相等，时间又相同，所以小球和物块到达P点过程中克服重力做功的平均功率相等，故D正确； 故选CD。 13．BC 【详解】A．因地面和物块之间存在摩擦，物体停止时弹簧不一定处在原长，弹性势能不一定为零，故A错误； B．为保证物块向右运动一段距离后停止，没有做往复运动，力F的最大值对应的情况是：物块向右运动到停下时，弹力大小刚好等于最大静摩擦力，且停下来时弹簧处于伸长状态，设弹簧的伸长量为。有 解得 物块在最左端时弹簧的压缩量为。由能量守恒得 解得 力的最大值为 B正确； CD．由功能关系 得的最大值等于。故C正确，D错误。 故选BC。 14．BC 【详解】A．在从0.4m上升到0.7m范围内，只有重力做功，机械能守恒，有 图线的斜率绝对值为 解得 故A错误； B．根据图乙可知，物块在距离地面的高度为0.4m时离开弹簧，物块在距离地面的高度为0.36m时速度最大，此时弹簧弹力和重力相等，所以物块在平衡位置处弹簧压缩 根据胡克定律可得 解得 k＝25N/m 故B正确； C．根据能量守恒定律可知，当物块上升至最大高度时，增加的重力势能等于刚释放物块时刻弹簧的弹性势能，则 故C正确； D．弹簧和物块组成的系统机械能守恒，以地面为零势能面，初始状态系统的机械能为 由图乙可知，当h＝0.36m时的动能最大为Ekm＝0.32J，动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，则最小的势能总和为 故D错误。 15．AC 【详解】A．物块从开始释放先做加速运动，后做减速运动直到速度为零即到达最低点，由于细绳不可伸长，小球沿绳方向的分速度等于物块沿绳方向的分速度，当物块速度为零时小球的速度（动能）也为零，A正确； B．物块速度最大后还会继续向下运动，弹簧继续压缩，弹性势能增大，故速度最大时，弹簧的弹性势能不是最大，B错误； C．速度最大时，将两小球和物块看成系统，此时系统合力为零，受重力(M+2m)g，杆对两球的支持力二力平衡，C正确； D．运动到最低点时，物块具有向上的加速度，即两小球和物块组成的系统具有向上的加速度，由整体法可知，杆对两球的支持力大于(M+2m)g，D错误。 故选AC。 答案第10页，共10页 答案第9页，共10页 学科网（北京）股份有限公司 $