模块六 能量守恒定律（综合训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

模块六 能量守恒定律 一、选择题(本题共10小题，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～6小题，只有一个选项符合题意，每题4分；第7～10小题，有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分) 单选题 1．【答案】B 2．【答案】A 3．【答案】C 4．【答案】D 5．【答案】D 6．【答案】A 多选题 7．【答案】BD 8．【答案】CD 9．【答案】AC 10．【答案】AC 三、实验题（11题5分，12题7分） 11．【答案】 D 12．【答案】(1)DF；(2)1.8；(3) 三、解答题：写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（6分）【答案】（1）；（2）；（3） 14．（8分）【答案】(1)；(2)；(3)0.25；(4) 15．（12分）【答案】(1)；(2)；(3) 16．（14分）【答案】(1)；(2)；(3) 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块六 能量守恒定律 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修第二册 第8章 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题(本题共10小题，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～6小题，只有一个选项符合题意，每题4分；第7～10小题，有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分) 单选题 1．（25-26高一下·辽宁·期末）有关机械能的理解，下列说法中正确的是（　　） A．一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化 B．处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒 C．机械能守恒时，物体一定只受重力的作用 D．沿粗糙、固定斜面上滑的物块机械能一定增加 【答案】B 【详解】A．一定质量的物体，速度方向变化大小不变时，动能不变，故A错误； B．处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒，比如匀速上升的物体，动能不变，重力势能增加，机械能增加，故B正确； C．机械能守恒时，系统内只有重力或者弹力做功，物体受其他作用力，其它力不做功，机械能同样守恒，故C错误； D．沿粗糙、固定斜面上滑的物块由于摩擦力做功，机械能转化为内能，机械能减小，故D错误。 故选B。 2．（25-26高一下·吉林·期末）一物体放在各部分粗糙程度不同的水平面上，在水平拉力的作用下运动，其位移与时间的关系图像如图所示，已知0至时间内受到的滑动摩擦力的大小为，至时间内受到的滑动摩擦力的大小为，下列说法正确的是（　　） A．0至时间内，拉力做的功为 B．0至时间内，拉力做的功为 C．时刻拉力的功率为 D．0至时间内，拉力的平均功率为 【答案】A 【详解】A． 由图像分析可得，至时间内，物体的路程为，由二力平衡可得拉力为，则拉力的功为，A正确； BC． 至时间内，物体的路程为，速度为，由二力平衡可得拉力为，则拉力的功为，时刻拉力的功率为，至时间内，拉力的功为 ，BC 错误； D． 至 时间内，拉力的平均功率为，D 错误。 故选A。 3．（2026·内蒙古·二模）如图所示，一根轻质弹性绳一端固定在天花板上的A点，另一端跨过墙上固定的光滑定滑轮B与一可视为质点的小物块相连，弹性绳的原长等于AB，绳的弹力符合胡克定律，劲度系数。初始状态，小物块被锁定在固定斜面上的M点，BM垂直斜面。某时刻，小物块解除锁定，同时施加一沿着斜面向上的恒力F，小物块由静止开始沿斜面向上运动，最远能到达N点，P为MN中点。已知斜面倾角，物块质量，，，物块与斜面间动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，，。物块从M到N的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块所受的支持力减小 B．所受恒力F的大小为9N C．物块经P点时的动能为0.2J D．物块和弹性绳系统的机械能先增加后减少 【答案】C 【详解】A．对物块进行分析，在垂直于斜面方向的合力为0，令弹性绳的伸长量为x，绳与斜面夹角为α，则有 解得 物块向上运动过程中，物块所受的支持力不变，故A错误； B．结合上述，物块所受滑动摩擦力 根据几何关系有 物块从M到N的过程有 解得 故B错误； C．根据几何关系有 物块从M到P的过程有 结合上述解得 故C正确； D．物块从M到N的过程，恒力F与摩擦力的合力对物块和弹性绳构成的系统始终做正功，则物块和弹性绳系统的机械能始终增大，故D错误。 故选C。 4．（2026·吉林·一模）如图所示，轻弹簧上端固定在光滑斜面顶端，自由伸长时下端在点（图中未画出），下端连接某物体时物体恰能静止于斜面的点。现对物体施加一个平行于斜面向上的力，使物体沿斜面缓慢向上移动到点，此过程中力做功为。则此过程中（　　） A．物体机械能守恒 B．弹簧和物体组成的系统机械能守恒 C．力的大小始终等于弹簧弹力的大小 D．弹簧弹性势能减小量等于 【答案】D 【详解】A．物体沿斜面缓慢上升，动能不变，重力势能增大，物体的机械能不守恒，故A错误； B．弹簧和物体组成的系统，因为有外力F做功，系统机械能不守恒，故B错误； C．设斜面倾角为θ，因为物体缓慢上升始终处于受力平衡状态，因此有 则 故C错误； D．假设从A到B的距离为l，物体自A点开始运动的位移为x时，则弹簧的拉力为 由题意知，当物体处于A点时，即x=0，此时物体在没有F作用时恰好静止，弹簧拉力等于物体重力沿斜面向下的分力，因此有 即 又因为 则 建立F-x图像如图所示 其中①为弹簧拉力与x的关系图像，②为作用力F与x的关系图像，由几何关系可知图像①与图像②在0~l间与横坐标围成的面积相等，在F-x图像中，图像与横坐标围成的面积即为对应力的做功，因此二力做功相等，故D正确。 故选D。 5．（2026·黑龙江·模拟预测）“人往高处走，水往低处流”，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．与该“势能”对应的“力”的方向指向转动轴，所以这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力 B．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小 C．该“势能”的表达式是选取了x轴处“势能”为零 D．稳定时桶中水面的纵截面为抛物线的一部分，且方程为 【答案】D 【详解】A．根据“势能”公式可知，距离y轴越远，势能越小，当小水滴从y轴向外运动的过程中，对应的“力”一定做正功，因此“力”的方向背离O点向外，则这 个“力”的效果不是提供水做圆周运动的向心力，故A错误； B．该“势能”的表达式类比于弹簧弹性势能的表达式 弹簧离平衡位置越远，弹力越大，因此该“势能”对应的“力”的大小随距离x的绝对值增加而增大，故B错误； C．该表达式中，当x取0时，势能为零，因此选取了y轴处“势能”为零，故C错误； D．由于整个水面总势能相等，在O点处总势能为零，则一个小水滴在该水面上任何位置重力势能与该“势能”的和均为零，即 解得 因此稳定时，桶中水面的纵截面为抛物线的一部分，故D正确。 故选D。 6．（25-26高一下·辽宁·期末）图甲玩具由头部、轻质弹簧及底座组成，可简化为图乙，该玩具底座固定在水平面上，初始时玩具头部可视为质点静止于A点。现用手按压玩具头部至最低点B点由静止释放，玩具头部最高运动到C点低于弹簧的原长位置，该过程中玩具头部始终未脱离弹簧，弹簧处于弹性限度内，不计空气阻力。则玩具头部首次从B点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．头部的动能先增大后减小 B．头部的重力势能先增大后减小 C．弹簧形变量先减小后增大 D．弹簧的弹性势能先减小后增大 【答案】A 【详解】A．根据题意可知，由最低点B点静止释放，此时弹力大于重力，加速度向上，到达A点时加速度为0，然后弹力小于重力，头部做减速运动，运动到最高点C点，所以头部的速度先增大后减小，由可知，头部的动能先增大后减小，选项A正确； B．头部一直上升，由可知，头部的重力势能一直增大，选项B错误； CD．由于最高点低于弹簧的原长位置，则弹簧形变量一直减小，则弹簧的弹性势能一直减小，故CD错误。 故选A。 多选题 7．（26-27高二上·辽宁·开学考）某物理实验兴趣小组探究竖直面内小球做圆周运动对轨道压力的变化规律。如图所示，在竖直面内固定一个圆周轨道，轨道半径R=0.3m，分别在距离最低点A高度为0、0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m处安置压力传感器，一质量为m的小球从A点以速度v0开始沿内轨道向右运动，已知小球在最低点A点和最高点B点压力传感器示数差为6N，在C点（与O点等高的位置）压力传感器示数为10N。小球可视为质点，小球与圆轨道的摩擦力可忽略不计，g取10m/s2。由此可判定（    ） A．m=0.2kg B．v0=6m/s C．小球在0.2m处时压力传感器示数为12N D．小球在各位置压力传感器示数F与高度h的关系 【答案】BD 【详解】AB．小球从A点到B点，根据动能定理有 在B点，根据牛顿第二定律有 在A点，根据牛顿第二定律有 根据题意可知 联立解得m=0.1kg，v0=6m/s；故A错误，B正确； C．设小球在0. 2m处时与圆心的连线与竖直方向的夹角为，根据几何关系有 小球从A点到0. 2m处，根据动能定理有 在0. 2m处，根据牛顿第二定律有 解得；所以压力传感器示数为11N，故C错误； D．设在任意高度h处小球的速度为v，由动能定理有；在右侧轨道上，设小球在h处和圆心的连线与竖直方向的夹角为，当h≤R时，由牛顿运动定律有； 在最低点有；可得 当R＜h≤2R时该式仍成立，故D正确。 故选BD。 8．（25-26高一下·黑龙江·课后作业）现有质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（　　） A．若以地面为参考平面，分别为，增加 B．若以桌面为参考平面，分别为，增加 C．若以地面为参考平面，分别为0，减少 D．若以桌面为参考平面，分别为，减少 【答案】CD 【详解】AC．以地面为参考平面，小球落地时的重力势能为0，整个下落过程中重力势能减少了，故A错误，C正确； BD．以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能为，整个下落过程中重力势能减少了，故B错误，D正确。 故选CD。 9．（25-26高三上·吉林·阶段检测）某建筑工地使用电动卷扬机提升建筑材料，其装置可简化为如图甲所示的模型。卷扬机滚筒半径，在保持电动机的输出功率不变时，将质量为18kg的材料用细钢丝绳由静止开始竖直向上提起，电动机驱动滚筒转动的角速度随时间t变化的关系如图乙所示，时材料达到最大速度并开始匀速上升。若忽略滚筒的质量及所有摩擦阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．在内，钢丝绳对材料的拉力逐渐减小 B．材料匀速上升时的速度大小为5m/s C．电动机的输出功率为180W D．在内，材料上升的高度为2.98m 【答案】AC 【详解】BC．材料匀速上升时的速度大小为 电动机的输出功率为 故B错误；C正确； A．在内，根据 解得，由乙图可知电动机驱动滚筒转动的角速度逐渐增大，则钢丝绳对材料的拉力逐渐减小，故A正确； D．在内，根据动能定理有 解得材料上升的高度为h=5.95m，故D错误。 故选AC。 10．（25-26高一下·内蒙古·期末考试）“弹跳小人”（如图甲所示）是一种深受儿童喜爱的玩具，其原理如图乙所示。竖直光滑长杆固定在地面上不动，套在杆上的轻质弹簧下端不固定，上端与滑块拴接。现在向下压滑块，直到弹簧上端离地面高度时，由静止释放滑块。上升过程中滑块的动能随离地高度h变化的图象如图丙所示。高度从0.80m到1.40m范围内的图线为直线，其余部分为曲线。若忽略空气阻力，则结合图象可知（　　） A．上升过程中，滑块和弹簧所构成系统的势能先减少后增加 B．上升过程中，滑块和弹簧所构成系统的势能不断减少 C．弹簧的最大弹性势能为9.00J D．弹簧的最大弹性势能为5.40J 【答案】AC 【详解】A．由于忽略空气阻力，上升过程中，滑块和弹簧所构成系统，只有重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，上升过程中滑块动能先增大后减小，所以滑块和弹簧所构成系统的势能先减少后增加，故A正确； B．以上分析可知，由于滑块和弹簧所构成系统的机械能守恒，图丙可知，滑块动能先增大后减小，故滑块和弹簧所构成系统的势能先减小后增大，故B错误； CD．根据动能定理可知,图像斜率绝对值表示合力，题意知0.80m到1.40m范围内的图线为直线，说明物体已脱离弹簧，滑块此后只受自身重力mg，结合图丙可知，滑块重力为 根据能量守恒可知，整个上升过程，滑块增加的重力势能等于弹簧的最大弹性势能，即 图乙可知 联立解得；故C正确，D错误。 故选AC 。 三、实验题（11题5分，12题7分） 11．（2026·辽宁·模拟预测）某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下： ①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m； ②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块； ③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间t； ④改变遮光条中点与光电门之间的距离L，进行多次实验。 根据上述实验操作过程，回答下列问题： （1）下列关于该实验的说法正确的是_________。 A．实验中必须保证m远小于M B．本实验是验证钩码机械能守恒 C．滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半 D．在调整气垫导轨至水平时，滑块不需要连接钩码 （2）调整气垫导轨至水平，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节至水平。 （3）多次改变遮光条到光电门的距离，测出多组L和t，作出随L的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_________时（用字母m、M、a、b、d表示），可以验证机械能守恒定律。 【答案】 D 【详解】[1]A．本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力，所以实验中不需要保证m远小于M，故A错误； B．本实验中钩码所受绳的拉力做负功，所以钩码的机械能不守恒，应验证滑块和钩码组成的系统机械能守恒，故B错误； C．滑块运动过程中速度大小始终是钩码速度的2倍，故C错误； D．在调整气垫导轨至水平时，滑块不需要连接钩码，故D正确。 故选D。 [2]滑块经过光电门时的速度为 钩码带动滑块运动过程中，若系统机械能守恒，有 联立可得 结合图像可得 所以 12．（25-26高三下·云南·阶段检测）某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为的重物甲和质量为的重物乙（）等器材组装成如图甲所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。 (1)他进行了下面几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上； C．用天平测出重物甲和重物乙的质量； D．先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带； E．测量纸带上某些点间的距离； F．根据测量结果计算得出重物甲下落过程中减少的重力势能等于重物甲增加的动能。 其中错误的步骤是______。（填步骤前字母） (2)如图乙，实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点O的位置。然后选取A、B、C、D四个相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出A、B、C、D到O点的距离分别为、、、。已知打点计时器使用交流电的频率为。打下B点时重物甲的速度______m/s。（计算结果保留2位有效数字） (3)若当地的重力加速度为g，系统从O运动到B的过程中，在误差允许的范围内只要满足关系式____________________，则表明系统机械能守恒。（用给出物理量的符号表示） 【答案】(1)DF；(2)1.8；(3) 【详解】（1）步骤D应先接通电源，后释放纸带；步骤F中根据测量结果计算得出重物甲下落过程中甲、乙两重物减少的重力势能等于重物甲、乙增加的动能。 故错误的步骤是DF。 （2）根据题意，相邻计数点的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，B点时的速度为 （3）系统从O运动到B的过程中，甲、乙两重物减少的重力势能 系统从O运动到B的过程中，重物甲、乙增加的动能 系统从O运动到B的过程中，若机械能守恒，则有 即 三、解答题：写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（6分）（25-26高二上·黑龙江·期末）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AC竖直高度差h1=9.8m，竖直台阶CD高度差为h2=5m，台阶底端与水平面DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力（g取10m/s2）。求： （1）运动员到达C点的速度大小； （2）运动员经过C点时受到轨道的支持力大小； （3）运动员落到DE上距D点的水平距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）由A到C，对运动员由机械能守恒定律得 解得运动员到达C点的速度 （2）在C处对运动员受力分析，由牛顿第二定律得 解得 （3）从C处平抛飞出，由平抛运动的规律有 解得 运动员落到DE上距D点的水平距离 14．（8分）（25-26高一下·吉林·阶段检测）如图所示，将原长为L的轻弹簧置于长为2L的光滑水平面AB上，F为AB的中点，弹簧一端固定在A点，另一端与可视为质点且质量为m的滑块P接触。AB左侧为半径为L的光滑半圆轨道BCD，C点与圆心O等高。现将滑块P压缩弹簧0.5L至E点（图中未标出）后由静止释放，滑块恰好能到达轨道的最高点D，重力加速度为g。 (1)滑块到达最高点D时的速度的大小； (2)求弹簧被压缩至E点时的弹性势能Ep； (3)在BF段铺一表面粗糙的薄膜，改用质量为2m的滑块Q仍将弹簧压缩到E点由静止释放，恰能运动到半圆轨道的C点，求滑块Q与薄膜间的动摩擦因数μ； (4)接第（2）问，求滑块Q在薄膜上运动的总路程s。 【答案】(1)；(2)；(3)0.25；(4) 【详解】（1）滑块恰好能到达轨道的最高点，则滑块在D点根据牛顿第二定律有 解得滑块到达最高点D时的速度 （2）滑块从E到D过程，由滑块与弹簧组成系统机械能守恒有 联立解得弹簧被压缩至E点时的弹性势能 （3） 由题意可知滑块Q到C点时速度为0，则滑块Q从E到C过程，由能量守恒有 解得滑块Q与薄膜间的动摩擦因数 （4）由题意可知滑块Q最终停在BF上的某点，由能量守恒有 解得滑块Q在薄膜上运动的总路程 15．（12分）（25-26高一下·内蒙古·期末）如图所示，挡板P固定在足够高的倾角为θ＝37°的斜面上，小物块A、B的质量均为m，两物块由劲度系数为k的轻弹簧相连，两物块与斜面的动摩擦因数均为μ＝0.5。一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与物块B连接，另一端连接一轻质小钩。初始小物块A、B静止，且物块B恰不下滑。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C运动到最低点时，小物块A恰好离开挡板P。重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 (1)求物块C下落的最大高度； (2)求物块C由静止开始运动到最低点的过程中，弹簧弹性势能的变化量； (3)若把物块C换成质量为（M＋m）的物块D，小物块A恰离开挡板P时小物块B的速度为多大？ 【答案】(1)；(2)；(3) 【详解】（1）开始时，物块B恰好不下滑，B所受的静摩擦力达到最大值，且方向沿斜面向上，由平衡条件得 可得弹簧的压缩量为 小物块A恰好离开挡板P，由平衡条件得 可得弹簧的伸长量为 故物块C下落的最大高度 （2）物块C由静止开始运动到最低点的过程中，对于A、B、C及弹簧组成的系统，由能量守恒定律得 则弹簧的弹性势能变化量为 （3）若把物块C换成质量为（M＋m）的物块D，小物块A恰离开挡板P时，物块D下落的高度仍为h。对于A、B、D及弹簧组成的系统，由能量守恒定律有 解得 16．（14分）（25-26高一下·黑龙江·期末）如图所示，一质量的小滑块（可视为质点）被轻放在倾角、顺时针匀速转动的倾斜传送带的底端，小滑块从静止开始向上运动，到达顶点时，恰好与传送带共速，传送带顶端上方有一小段固定的圆弧，圆弧可使小滑块无机械能损失地沿水平方向向右滑上水平轨道，之后小滑块从水平轨道的末端点进入半径的竖直圆轨道（圆心为）。在圆轨道中，小滑块始终在沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，外力施加前后小滑块速率不变。已知传送带的长度，水平轨道的长度，小滑块与传送带、水平轨道、圆轨道间的动摩擦因数分别为、、，重力加速度取。求： (1)小滑块在传送带上的加速度大小。 (2)电动机由于传送小滑块多消耗的电能。 (3)小滑块运动到圆轨道上点右侧与圆心等高的点时，外力的大小。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）滑块在传送带上受力分析，沿斜面方向 由，得 解得 （2）滑块加速到与传送带共速， 传送带速度也为。 滑块机械能增加量 摩擦生热 ，传送带位移，滑块位移 （3）滑块在水平轨道上运动， 进入圆轨道速度仍为。 在点，半径水平，竖直方向无向心加速度，支持力提供向心力 滑动摩擦力 点速度竖直向上，重力沿切线向下，摩擦力沿切线向下，外力沿切线向上 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块六 能量守恒定律 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 考试范围：必修第二册 第8章 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题(本题共10小题，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～6小题，只有一个选项符合题意，每题4分；第7～10小题，有多个选项符合题意，全部选对的得6分，选对而不全的得3分，错选或不选的得0分) 单选题 1．（25-26高一下·辽宁·期末）有关机械能的理解，下列说法中正确的是（　　） A．一定质量的物体，速度变化时，动能一定变化 B．处于平衡状态的物体，机械能不一定守恒 C．机械能守恒时，物体一定只受重力的作用 D．沿粗糙、固定斜面上滑的物块机械能一定增加 2．（25-26高一下·吉林·期末）一物体放在各部分粗糙程度不同的水平面上，在水平拉力的作用下运动，其位移与时间的关系图像如图所示，已知0至时间内受到的滑动摩擦力的大小为，至时间内受到的滑动摩擦力的大小为，下列说法正确的是（　　） A．0至时间内，拉力做的功为 B．0至时间内，拉力做的功为 C．时刻拉力的功率为 D．0至时间内，拉力的平均功率为 3．（2026·内蒙古·二模）如图所示，一根轻质弹性绳一端固定在天花板上的A点，另一端跨过墙上固定的光滑定滑轮B与一可视为质点的小物块相连，弹性绳的原长等于AB，绳的弹力符合胡克定律，劲度系数。初始状态，小物块被锁定在固定斜面上的M点，BM垂直斜面。某时刻，小物块解除锁定，同时施加一沿着斜面向上的恒力F，小物块由静止开始沿斜面向上运动，最远能到达N点，P为MN中点。已知斜面倾角，物块质量，，，物块与斜面间动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，，。物块从M到N的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块所受的支持力减小 B．所受恒力F的大小为9N C．物块经P点时的动能为0.2J D．物块和弹性绳系统的机械能先增加后减少 4．（2026·吉林·一模）如图所示，轻弹簧上端固定在光滑斜面顶端，自由伸长时下端在点（图中未画出），下端连接某物体时物体恰能静止于斜面的点。现对物体施加一个平行于斜面向上的力，使物体沿斜面缓慢向上移动到点，此过程中力做功为。则此过程中（　　） A．物体机械能守恒 B．弹簧和物体组成的系统机械能守恒 C．力的大小始终等于弹簧弹力的大小 D．弹簧弹性势能减小量等于 5．（2026·黑龙江·模拟预测）“人往高处走，水往低处流”，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．与该“势能”对应的“力”的方向指向转动轴，所以这个“力”的效果是提供水做圆周运动的向心力 B．与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小 C．该“势能”的表达式是选取了x轴处“势能”为零 D．稳定时桶中水面的纵截面为抛物线的一部分，且方程为 6．（25-26高一下·辽宁·期末）图甲玩具由头部、轻质弹簧及底座组成，可简化为图乙，该玩具底座固定在水平面上，初始时玩具头部可视为质点静止于A点。现用手按压玩具头部至最低点B点由静止释放，玩具头部最高运动到C点低于弹簧的原长位置，该过程中玩具头部始终未脱离弹簧，弹簧处于弹性限度内，不计空气阻力。则玩具头部首次从B点运动到C点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．头部的动能先增大后减小 B．头部的重力势能先增大后减小 C．弹簧形变量先减小后增大 D．弹簧的弹性势能先减小后增大 多选题 7．（26-27高二上·辽宁·开学考）某物理实验兴趣小组探究竖直面内小球做圆周运动对轨道压力的变化规律。如图所示，在竖直面内固定一个圆周轨道，轨道半径R=0.3m，分别在距离最低点A高度为0、0.1m、0.2m、0.3m、0.4m、0.5m、0.6m处安置压力传感器，一质量为m的小球从A点以速度v0开始沿内轨道向右运动，已知小球在最低点A点和最高点B点压力传感器示数差为6N，在C点（与O点等高的位置）压力传感器示数为10N。小球可视为质点，小球与圆轨道的摩擦力可忽略不计，g取10m/s2。由此可判定（    ） A．m=0.2kg B．v0=6m/s C．小球在0.2m处时压力传感器示数为12N D．小球在各位置压力传感器示数F与高度h的关系 8．（25-26高一下·黑龙江·课后作业）现有质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图所示，下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（　　） A．若以地面为参考平面，分别为，增加 B．若以桌面为参考平面，分别为，增加 C．若以地面为参考平面，分别为0，减少 D．若以桌面为参考平面，分别为，减少 9．（25-26高三上·吉林·阶段检测）某建筑工地使用电动卷扬机提升建筑材料，其装置可简化为如图甲所示的模型。卷扬机滚筒半径，在保持电动机的输出功率不变时，将质量为18kg的材料用细钢丝绳由静止开始竖直向上提起，电动机驱动滚筒转动的角速度随时间t变化的关系如图乙所示，时材料达到最大速度并开始匀速上升。若忽略滚筒的质量及所有摩擦阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A．在内，钢丝绳对材料的拉力逐渐减小 B．材料匀速上升时的速度大小为5m/s C．电动机的输出功率为180W D．在内，材料上升的高度为2.98m 10．（25-26高一下·内蒙古·期末考试）“弹跳小人”（如图甲所示）是一种深受儿童喜爱的玩具，其原理如图乙所示。竖直光滑长杆固定在地面上不动，套在杆上的轻质弹簧下端不固定，上端与滑块拴接。现在向下压滑块，直到弹簧上端离地面高度时，由静止释放滑块。上升过程中滑块的动能随离地高度h变化的图象如图丙所示。高度从0.80m到1.40m范围内的图线为直线，其余部分为曲线。若忽略空气阻力，则结合图象可知（　　） A．上升过程中，滑块和弹簧所构成系统的势能先减少后增加 B．上升过程中，滑块和弹簧所构成系统的势能不断减少 C．弹簧的最大弹性势能为9.00J D．弹簧的最大弹性势能为5.40J 三、实验题（11题5分，12题7分） 11．（2026·辽宁·模拟预测）某学习小组用如图所示的实验装置来验证机械能守恒定律。实验操作步骤如下： ①用天平测出滑块和遮光条的质量M、钩码的质量m； ②调整气垫导轨水平，按图连接好实验装置，固定滑块； ③测量遮光条中点与光电门之间的距离L及遮光条宽度d，将滑块由静止释放，光电门记录遮光条遮光时间t； ④改变遮光条中点与光电门之间的距离L，进行多次实验。 根据上述实验操作过程，回答下列问题： （1）下列关于该实验的说法正确的是_________。 A．实验中必须保证m远小于M B．本实验是验证钩码机械能守恒 C．滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半 D．在调整气垫导轨至水平时，滑块不需要连接钩码 （2）调整气垫导轨至水平，待气流稳定后调节气垫导轨，直至看到导轨上的滑块保持静止或者匀速运动，表示气垫导轨已经调节至水平。 （3）多次改变遮光条到光电门的距离，测出多组L和t，作出随L的变化图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=_________时（用字母m、M、a、b、d表示），可以验证机械能守恒定律。 12．（25-26高三下·云南·阶段检测）某同学把带铁夹的铁架台、电火花计时器、纸带、质量为的重物甲和质量为的重物乙（）等器材组装成如图甲所示的实验装置，以此研究系统机械能守恒。此外还准备了天平（砝码）、毫米刻度尺、导线等。 (1)他进行了下面几个操作步骤： A．按照图示的装置安装器件； B．将打点计时器接到电源的“交流输出”上； C．用天平测出重物甲和重物乙的质量； D．先释放纸带，后接通电源，打出一条纸带； E．测量纸带上某些点间的距离； F．根据测量结果计算得出重物甲下落过程中减少的重力势能等于重物甲增加的动能。 其中错误的步骤是______。（填步骤前字母） (2)如图乙，实验中得到一条比较理想的纸带，先记下第一个点O的位置。然后选取A、B、C、D四个相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。分别测量出A、B、C、D到O点的距离分别为、、、。已知打点计时器使用交流电的频率为。打下B点时重物甲的速度______m/s。（计算结果保留2位有效数字） (3)若当地的重力加速度为g，系统从O运动到B的过程中，在误差允许的范围内只要满足关系式____________________，则表明系统机械能守恒。（用给出物理量的符号表示） 三、解答题：写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（6分）（25-26高二上·黑龙江·期末）山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AC竖直高度差h1=9.8m，竖直台阶CD高度差为h2=5m，台阶底端与水平面DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上，不计空气阻力和轨道的摩擦阻力（g取10m/s2）。求： （1）运动员到达C点的速度大小； （2）运动员经过C点时受到轨道的支持力大小； （3）运动员落到DE上距D点的水平距离。 14．（8分）（25-26高一下·吉林·阶段检测）如图所示，将原长为L的轻弹簧置于长为2L的光滑水平面AB上，F为AB的中点，弹簧一端固定在A点，另一端与可视为质点且质量为m的滑块P接触。AB左侧为半径为L的光滑半圆轨道BCD，C点与圆心O等高。现将滑块P压缩弹簧0.5L至E点（图中未标出）后由静止释放，滑块恰好能到达轨道的最高点D，重力加速度为g。 (1)滑块到达最高点D时的速度的大小； (2)求弹簧被压缩至E点时的弹性势能Ep； (3)在BF段铺一表面粗糙的薄膜，改用质量为2m的滑块Q仍将弹簧压缩到E点由静止释放，恰能运动到半圆轨道的C点，求滑块Q与薄膜间的动摩擦因数μ； (4)接第（2）问，求滑块Q在薄膜上运动的总路程s。 15．（12分）（25-26高一下·内蒙古·期末）如图所示，挡板P固定在足够高的倾角为θ＝37°的斜面上，小物块A、B的质量均为m，两物块由劲度系数为k的轻弹簧相连，两物块与斜面的动摩擦因数均为μ＝0.5。一不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端与物块B连接，另一端连接一轻质小钩。初始小物块A、B静止，且物块B恰不下滑。若在小钩上挂一质量为M的物块C并由静止释放，当物块C运动到最低点时，小物块A恰好离开挡板P。重力加速度为g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 (1)求物块C下落的最大高度； (2)求物块C由静止开始运动到最低点的过程中，弹簧弹性势能的变化量； (3)若把物块C换成质量为（M＋m）的物块D，小物块A恰离开挡板P时小物块B的速度为多大？ 16．（14分）（25-26高一下·黑龙江·期末）如图所示，一质量的小滑块（可视为质点）被轻放在倾角、顺时针匀速转动的倾斜传送带的底端，小滑块从静止开始向上运动，到达顶点时，恰好与传送带共速，传送带顶端上方有一小段固定的圆弧，圆弧可使小滑块无机械能损失地沿水平方向向右滑上水平轨道，之后小滑块从水平轨道的末端点进入半径的竖直圆轨道（圆心为）。在圆轨道中，小滑块始终在沿轨迹切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，外力施加前后小滑块速率不变。已知传送带的长度，水平轨道的长度，小滑块与传送带、水平轨道、圆轨道间的动摩擦因数分别为、、，重力加速度取。求： (1)小滑块在传送带上的加速度大小。 (2)电动机由于传送小滑块多消耗的电能。 (3)小滑块运动到圆轨道上点右侧与圆心等高的点时，外力的大小。 1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $