新高考物理一輪復(fù)習(xí)單元檢測專題06　機械能守恒定律（原卷版）

專題06機械能守恒定律質(zhì)量檢測卷（時間：90分鐘分值：100分）一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。每個題目只有一個選項符合要求，選對得4分，選錯得0分。1．（2022·上海青浦·二模）如圖，物塊以某一初速度于固定斜面底端沖上斜面，一段時間后物塊返回出發(fā)點。若物塊和斜面間動摩擦因數(shù)處處相同。在物塊上升、下降過程中，運動時間分別用t1、t2表示，損失的機械能分別用ΔE1、ΔE2表示。則（）A．t1<t2，ΔE1=ΔE2 B．tl<t2，ΔE1<ΔE2C．tl=t2，ΔE1=ΔE2 D．tl>t2，ΔE1>ΔE22．（2022·山東·模擬預(yù)測）太陽能汽車是一種靠太陽能來驅(qū)動的汽車。如圖所示，某款太陽能概念汽車的質(zhì)量為m，額定功率為P，在一段平直公路上由靜止開始勻加速啟動，加速度大小為a，經(jīng)時間SKIPIF1<0達(dá)到額定功率：汽車?yán)^續(xù)以額定功率做變加速運動，又經(jīng)時間SKIPIF1<0達(dá)到最大速度SKIPIF1<0，之后以該速度勻速行駛。已知汽車所受阻力恒定，則下列說法正確的是（）A．汽車在勻加速運動階段的位移為SKIPIF1<0B．汽車在運動過程中所受的阻力為SKIPIF1<0C．從汽車啟動到剛好達(dá)到最大速度的過程中牽引力做的功為SKIPIF1<0D．汽車在變加速運動階段的位移為SKIPIF1<03．（2022·北京·清華附中模擬預(yù)測）如圖所示，傳送帶與水平面夾角SKIPIF1<0，底端到頂端的距離SKIPIF1<0，運行速度大小SKIPIF1<0。將質(zhì)量SKIPIF1<0的小物塊輕放在傳送帶底部，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，取重力加速度SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．物塊從斜面底端到達(dá)頂端的時間為SKIPIF1<0B．物塊相對傳送帶的位移大小為6mC．物塊被運送到頂端的過程中，摩擦力對物塊做功為32JD．物塊被運送到頂端的過程中，電動機對傳送帶至少做功48J4．（2022·上?！つM預(yù)測）如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪。質(zhì)量分別為M、m（M>m）的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行。兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動。若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中（）A．輕繩對m做的功等于m動能的增加B．輕繩對M做的功大于輕繩對m做的功C．M所受輕繩拉力與重力的總功大于M動能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失大于M克服摩擦力做的功5．（2022·河北·模擬預(yù)測）航天飛機在完成對空間站的維修任務(wù)后，在A點從圓形軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，如圖所示，關(guān)于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（）A．在軌道Ⅱ上運動的速度可能大于7.9km/sB．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的動能大于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的動能C．在軌道Ⅱ上運動的周期大于在軌道Ⅰ上運動的周期D．在軌道Ⅱ上經(jīng)過A點的加速度小于在軌道Ⅰ上經(jīng)過A點的加速度6．（2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測）根據(jù)機動車的運動情況，繪制如圖SKIPIF1<0圖像，已知機動車質(zhì)量為SKIPIF1<0kg，其在水平路面沿直線行駛，規(guī)定初速度v0的方向為正方向，運動過程中所受阻力恒定為SKIPIF1<0N。則以下說法合理的是（）A．機動車牽引力恒定且大于阻力B．機動車的初速度為20m/sC．機動車的加速度為8m/s2D．2秒末機動車牽引力功率為SKIPIF1<0W7．（2022·福建·漳州立人學(xué)校模擬預(yù)測）跳繩是一種健身運動。某同學(xué)在原地跳繩過程中，離開地面后的速率—時間圖像如圖所示。已知該同學(xué)的質(zhì)量m=50kg，重力加速度g=10m/s2，速度一直在豎直方向上，不計阻力，（）A．1分鐘內(nèi)該同學(xué)克服重力做的功為5×103JB．1分鐘內(nèi)該同學(xué)克服重力做的平均功率為250wC．1分鐘內(nèi)地面對該同學(xué)做的功5×103JD．1分鐘內(nèi)地面對該同學(xué)的沖量大小3×104N·s8．（2022·河北邯鄲·二模）某小組設(shè)計一個離心調(diào)速裝置如圖所示，質(zhì)量為m的滑塊Q可沿豎直軸無摩擦地滑動，并用原長為l的輕彈簧與O點相連，兩質(zhì)量均為m的小球SKIPIF1<0和SKIPIF1<0對稱地安裝在軸的兩邊，SKIPIF1<0和SKIPIF1<0與O、SKIPIF1<0和SKIPIF1<0與Q間用四根長度均為l的輕桿通過光滑鉸鏈連接起來。當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達(dá)到平衡時，輕桿張開的角度為SKIPIF1<0。已知重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達(dá)到平衡時，輕彈簧彈力大小為3mgB．當(dāng)裝置靜止不動系統(tǒng)達(dá)到平衡時，輕彈簧的伸長量為lC．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從0緩慢增大，則彈簧的彈性勢能先減小后增大D．若SKIPIF1<0和SKIPIF1<0繞軸旋轉(zhuǎn)的角速度從0緩慢增大，則彈簧的彈性勢能逐漸減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。9．（2022·湖南·長沙一中一模）汽車在研發(fā)過程中都要進(jìn)行性能測試，如圖所示為某次測試中某型號汽車的速度v與牽引力F大小倒數(shù)的SKIPIF1<0圖像，vm表示最大速度。已知汽車在水平路面上由靜止啟動，ab平行于v軸，bc反向延長過原點O。已知阻力恒定，汽車質(zhì)量為2×103kg，下列說法正確的是（）A．汽車從a到b持續(xù)的時間為20s B．汽車由b到c過程做勻加速直線運動C．汽車額定功率為50kW D．汽車能夠獲得的最大速度為12m/s10．（2022·新疆·烏魯木齊市第70中高一期末）如圖所示，DO是水平面，AB是斜面，滑塊（可視為質(zhì)點）從A點由靜止出發(fā)沿ABD滑動到D點的速度大小為v0。若已知該滑塊與斜面、水平面和圓弧軌道之間的動摩擦因數(shù)處處相同且不為零，軌道轉(zhuǎn)折處平滑相接。下列說法正確的是（

）A．若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則恰好能滑到頂點AB．若讓滑塊從D點以速度v0出發(fā)，沿DBA滑動，則一定不能滑到頂點AC．如果斜面改為AC，讓滑塊從A點由靜止出發(fā)沿ACD下滑到D點的速度，大小一定為v0D．如果斜面改為為圓弧軌道AEB，讓滑塊從A點由靜止出發(fā)沿AEB滑動到D點的速度大小一定為v011．（2022·湖北·恩施市第一中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，完全相同的兩個彈性環(huán)A、B用不可伸長的，長為L的輕繩連接，分別套在水平細(xì)桿OM和豎直細(xì)桿ON上，OM與ON在O點用一小段圓弧桿平滑相連（圓弧長度可忽略），且ON足夠長。初始時刻，將輕繩拉至水平位置伸直，然后靜止釋放兩個環(huán)，此后某時刻，A環(huán)通過O點小段圓弧桿，速度大小保持不變，重力加速度為g，不計一切摩擦，則下列說法正確的是（）A．當(dāng)B環(huán)下落至輕繩與豎直方向夾角SKIPIF1<0時，A環(huán)的速度大小為SKIPIF1<0B．A環(huán)到達(dá)O點時速度為SKIPIF1<0C．A環(huán)經(jīng)過O點開始，追上B環(huán)用時為SKIPIF1<0D．A環(huán)追上B環(huán)時，B環(huán)的速度為SKIPIF1<012．（2022·河北·模擬預(yù)測）如圖甲所示，質(zhì)量為M=1.5kg、足夠長的木板靜止在水平面上，質(zhì)量為m=0.5kg的物塊靜止于木板左端，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1?，F(xiàn)用水平向右的拉力F拉動物塊，拉力大小隨時間的變化關(guān)系滿足F=kt（k為常量），物塊的加速度a隨時間t變化的圖像如圖乙所示。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，則（）A．k=2N/sB．物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.5C．0~2s時間內(nèi)，水平拉力F做的功為SKIPIF1<0JD．SKIPIF1<0~2s時間內(nèi)，木板與地面間因摩擦產(chǎn)生的熱量為SKIPIF1<0J三、實驗題：本題共2小題，第13題6分，第14題9分，共15分。13．（2022·湖北·武漢二中模擬預(yù)測）用如圖所示的實驗裝置做“探究動能定理”的實驗。（1）下面列出了一些實驗器材：電火花打點計時器、紙帶、帶滑輪的長木板、墊塊、小車和砝碼、砂和砂桶。除以上器材外，還需要的實驗器材有：__________。A．天平（附砝碼）

B．秒表C．刻度尺（最小刻度為mm）

D．低壓交流電源E.220V交流電源

F.低壓直流電源（2）本實驗______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力。（3）①下圖為實驗時小車在長木板上帶動紙帶運動打出的一條紙帶的一部分，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個打點未畫出。從紙帶上測出x1=1.89cm，x2=2.40，x5=3.88cm，x6=4.37cm。則小車加速度的大小a=________SKIPIF1<0（保留兩位有效數(shù)字）②小車以及車中的砝碼質(zhì)量用M表示，盤以及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示，交流電的頻率用f表示。測得上圖紙帶計數(shù)點1、5間的距離為x，該小組最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為____________。（m、M、f，x、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0以及重力加速度g表示）14．（2022·湖北·襄陽四中模擬預(yù)測）某同學(xué)設(shè)計出如圖1所示的實驗裝置來驗證機械能守恒定律。讓小球自由下落，下落過程中小球的球心經(jīng)過光電門1和光電門2，光電計時器記錄下小球通過光電門的時間SKIPIF1<0、SKIPIF1<0，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）該同學(xué)先用螺旋測微器測出小球的直徑如圖2所示，則其直徑d=___________mm。（2）為了驗證機械能守恒定律，該實驗還需要測量下列哪些物理量______（填選項序號）。A．小球的質(zhì)量mB．光電門1和光電門2之間的距離hC．小球從光電門1到光電門2下落的時間t（3）小球通過光電門1時的瞬時速度SKIPIF1<0_______（用題中所給的物理量符號表示）。（4）保持光電門1位置不變，上下調(diào)節(jié)光電門2，多次實驗記錄多組數(shù)據(jù)，作出SKIPIF1<0隨h變化的圖像如圖3所示，如果不考慮空氣阻力，若該圖線的斜率SKIPIF1<0_______，就可以驗證小球下落過程中機械能守恒。（5）考慮到實際存在空氣阻力，設(shè)小球在下落過程中平均阻力大小為f，根據(jù)實際數(shù)據(jù)繪出的SKIPIF1<0隨h變化的圖像的斜率為SKIPIF1<0，則實驗過程中所受的平均阻力f與小球重力SKIPIF1<0的比值SKIPIF1<0_______（用k、SKIPIF1<0表示）。四、解答題：本題共4小題，第15題8分，第16題9分，第17題12分，第18題16分，共45分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15．（2022·全國·高三專題練習(xí)）電池技術(shù)作為電動汽車的核心和瓶頸，是電動汽車研究的重點和熱點方向。國內(nèi)某公司研發(fā)的全氣候電池，在低溫條件下，能實現(xiàn)充電時間縮短到1h內(nèi)，自加熱速率達(dá)到7℃/min，-10℃環(huán)境下電池總能量最多可釋放90％。搭載該型號電池的國產(chǎn)電動汽車作為交通服務(wù)用車為北京冬奧會提供了交通保障。已知該型號電動汽車配置的全氣候電池總能量是60kW·h，汽車電動機最大功率是160kW，最大車速是180km/h，在平直公路上行駛過程中受到阻的力f與車速v的關(guān)系式可以認(rèn)為f=kv2，k為比例系數(shù)。求：（1）電動汽車以最大速度行駛時的牽引力和比例系數(shù)k；（2）電動汽車在電池充滿電后，在-10℃的環(huán)境下，以54km/h的速度在平直公路勻速行駛時的最大續(xù)航里程（汽車電動機驅(qū)動汽車行駛的能量占電池釋放能量的80％）。16．（2022·安徽·淮南第一中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，一質(zhì)量m＝1kg的木板A靜止在光滑水平面上，物塊A的上表面光滑，左端固定一勁度系數(shù)k＝100N/m的水平輕質(zhì)彈簧，右端用一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩連接于豎直墻上?，F(xiàn)使小物塊B（可視為質(zhì)點）以初速度v0＝2m/s從木板的右端向左滑動。已知彈簧彈性勢能的表達(dá)式Ep＝SKIPIF1<0kx2，其中k為勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，彈簧始終在彈性限度內(nèi)。求：（1）若小物塊B的質(zhì)量1kg時，細(xì)繩剛好被拉斷，則細(xì)繩所能承受的最大拉力的大??；（2）若細(xì)繩所能承受的最大拉力與第（1）問相同，當(dāng)物塊B的質(zhì)量為8kg時，求細(xì)繩被拉斷后小物塊B的最大加速度的大小。17．（2022·山東·泰安一中模擬預(yù)測）如圖所示，光滑水平軌道ABC上固定一半徑R=2.6m的光滑螺旋狀圓軌道，質(zhì)量m=1kg的物塊（視為質(zhì)點）靜止在A點，圓軌道與水平軌道緊密平滑連接于B點（圓軌道出口B＇點可認(rèn)為與入口B點重合），水平軌道C點右側(cè)與質(zhì)量M=2kg、靜止放置在水平面上的木板上表面平齊，木板右端豎直固定一豎直擋板（質(zhì)量、厚度均不計）。物塊與木板間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0，木板與水平面間的動摩擦因數(shù)SKIPIF1<0?，F(xiàn)給物塊施加一大小F=6.5N、水平向右的推力，t=2s后撤去力F（物塊未到達(dá)B點），物塊滑上木板