测试6(解析版)-2025年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考)
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这是一份测试6(解析版)-2025年高考物理一轮复习讲练测(新教材新高考),共16页。试卷主要包含了答题前,考生先将自己的姓名,考试结束后,将答题卡交回,如图所示,质量为m的物体等内容,欢迎下载使用。
本试卷分第Ι卷(选择题)和第Ⅱ(非选择题)两部分。满分:100分;考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名.班级.座号.准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂;答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写;必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效;保持答卷清洁.完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷自己保存,以备评讲)。
第I卷(选择题,共43分)
单项选择题:(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.如图所示,物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,压缩弹簧至最短的过程中( )
A.弹簧弹力对物体做正功B.弹簧的弹性势能增加
C.合外力对物体做正功D.物体的机械能守恒
【答案】B
【详解】AB.物体向左运动,弹力方向向右,故弹力做负功,弹簧的弹性势能增加,故A错误,B正确;
C.根据动能定理
所以合外力对物体做负功,故C错误;
D.因弹力对物体做负功,则物块的机械能减小,故D错误。
故选B。
2.在篮球比赛中,某位同学获得罚球机会,他站在罚球线处用力将篮球投出,篮球约以2m/s的速度撞击篮筐。已知篮球质量约为0.6kg,篮筐离地高度约为2.3m,该同学身高约为1.8m,忽略篮球受到的空气阻力,则该同学罚球时对篮球做的功最接近(g取10m/s2)( )
A.4JB.1.2JC.12JD.不确定
【答案】A
【详解】设该同学罚球时对篮球做的功为W,对整个投篮过程根据动能定理有
其中篮球上升的高度和撞击篮筐时的速度分别为
,
代入数值解得
故选A。
3.如图所示,某一斜面的顶端到正下方水平面O点的高度为h,斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下,滑到水平面上的A点停止。已知斜面倾角为,小木块质量为m,小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为,A、O两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中,下列说法正确的是( )
A.如果h和一定,越大,x越大B.如果h和一定,越大,x越小
C.摩擦力对木块做功为D.重力对木块做功为
【答案】D
【详解】AB.对小木块运动的整个过程,根据动能定理有
解得
所以x与θ无关,故AB错误;
CD.根据前面分析可知重力对木块做功为
摩擦力对木块做功为
故C错误,D正确。
故选D。
4.光滑水平面上质量分别为m、2m的甲、乙两个物体,在相同的水平拉力F的作用下从静止开始运动,甲、乙分别经过t、2t时间的动能之和为,则乙从静止经过3t时间的动能为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】设在相同的水平拉力F的作用下甲乙两个物体的加速度分别为、,根据题意由牛顿第二定律可得
从静止开始运动,甲、乙分别经过t、2t时间的位移分别为
根据动能定理可得
设乙从静止经过3t时间的动能为,则
故选A。
5.将一小球从距水平地面某一高处由静止释放(),不计空气阻力,以水平地面为零势能面。下列关于小球在空中运动时的位移大小x、速度大小v、动能和重力势能随运动时间t变化的关系图线正确的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】A.小球从距水平地面某一高处由静止释放,不计空气阻力,可知小球做自由落体运动,由自由落体运动的位移时间关系可得,小球在空中运动时的位移大小为
可知小球在空中运动时的位移大小与时间的平方成正比,可知位移与时间成二次函数关系,则图像应是抛物线,A错误;
B.由自由落体运动的速度时间公式可知,速度与时间成正比,则有图像应是一条过原点的倾斜直线,其图像斜率是,B错误;
C.由动能公式可得,动能与时间的关系
可知图像应是过原点开口向上的一条抛物线,C正确;
D.以水平地面是零势能面,可知小球开始下落时的重力势能最大,设为
随时间的增大,下落的高度增大,则重力势能减小,可得
可知重力势能与时间不是一次函数关系,D错误。
故选C。
6.某学校师生参加建模大赛制作了一辆由清洁能源驱动的小车,模型展示环节小车能在平直轨道上由静止开始沿直线加速行驶,经过时间t速度刚好达到最大值。设在此加速过程中小车电动机的功率恒为P,小车质量为m,运行中所受阻力恒定,则下列说法中正确的是( )
A.加速过程中小车所受合外力恒定不变B.加速过程中小车前进的距离为
C.加速过程中小车所受阻力恒为D.加速过程中小车合外力做功为Pt
【答案】C
【详解】A.这一过程中电动机的功率恒为P,根据
可知随着小车速度的增加,小车受到的牵引力逐渐减小,而阻力恒定,故加速过程中小车所受合外力发生变化,故A错误;
C.当牵引力等于阻力时,速度最大,则加速过程中小车所受阻力为
故C正确;
BD.加速过程中,根据动能定理可得小车受到的合外力所做的功为
可得小车受到的牵引力做的功为
解得
故BD错误。
故选C。
7.如图所示,水平地面上有一倾角为的传送带,以的速度逆时针匀速运行。将一煤块从的高台由静止开始运送到地面,煤块可看做质点,已知煤块的质量为,煤块与传送带之间的动摩擦因数为,重力加速度为,,,煤块由高台运送到地面的过程中,下列说法正确的是( )
A.运送煤块所用的时间为
B.煤块与传送带之间因摩擦产生的热量为32J
C.摩擦力对煤块做的功为
D.煤块的机械能减少了36J
【答案】C
【详解】A.煤块刚放上传动带时,受到的滑动摩擦力沿斜面向下,根据牛顿第二定律得
解得
则煤块从0加速到与传送带共速需要
煤块的位移为
由于
可知煤块与传送带共速后继续做匀加速运动,摩擦力沿斜面向上,根据牛顿第二定律得
解得
根据
解得
共计
故A错误;
B.第一个过程传送带的位移为
煤块与传送带的相对位移为
第二个过程传送带的位移
相对位移
第一个过程摩擦生热为
第二个过程摩擦生热为
故总产热量为
故B错误;
C D.摩擦力大小为
第一个过程摩擦力对煤块做功
第二个过程摩擦力对煤块做功
故全程摩擦力对煤块做功为,煤块的机械能减少了4J,故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度大小为g,沿斜面上升的最大高度为h,重力加速度为g,则此过程物体( )
A.克服摩擦力做功mghB.重力势能增加了2mgh
C.动能减小了2mghD.机械能减少了
【答案】AC
【详解】A.对物体进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
则物体克服摩擦力做功
故A正确;
B.重力做负功,重力势能增大,可知,重力势能增加了mgh,故B错误;
C.根据动能定理有
解得
可知,动能减小了2mgh,故C正确;
D.结合上述可知,物体 克服摩擦力做功mgh,则机械能减少了,故D错误。
故选AC。
9.如图1所示,在倾角的斜面顶端平台固定一电动机,现工人师傅将质量的货物放置在斜面底端,开动电动机使其保持功率不变,货物在绳子的拉力作用下从静止开始沿斜面向上运动,经过后货物开始做匀速直线运动,在时,突然电动机转轮卡壳不动(绳子的拉力瞬间变为零),货物又向上运动一段时间后停在斜面上,货物运动的图像如图2所示。已知重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.货物与斜面之间的动摩擦因数为
B.电动机的额定功率为2000W
C.货物在斜面上一共前进了6m
D.当货物加速到1m/s时,其加速度大小为
【答案】AC
【详解】A.由图2可知,电动机在时卡壳,卡壳后货物在摩擦力和重力分力作用下做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律
结合图2可知
两式联立解得
故A正确;
B.匀速时电动机对货物的拉力
匀速时速度
电动机功率
故B错误;
C.整个过程应用动能定理得
且
解得
故C正确;
D.当货物速度为1m/s时,其牵引力
货物所受合力
加速度
故D错误。
故选AC。
10.如图,倾角为37°的光滑斜面固定放置,一轻绳跨过两定滑轮,两端分别与质量为M的物块和质量为m的沙袋连接(二者均视为质点)。物块从斜面上由静止下滑至A点时速度大小为,此时细绳恰好与斜面垂直。当物块滑至B点时,轻绳与斜面的夹角为37°。已知M=40 kg,m=20 kg,A、B两点之间的距离为L=3.3 m,重力加速度,sin37°=0.6,cs37°=0.8,物块下滑过程中始终未离开斜面,与沙袋总在同一竖直面内运动。不计一切摩擦,轻绳一直处于伸直状态,则( )
A.从A点运动到B点,物块的机械能增加
B.从A点运动到B点,物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量
C.从A点运动到B点,物块重力势能的减少量等于沙袋重力势能的增加量
D.在B点时,物块的动能为370 J
【答案】BD
【详解】A.从A点运动到B点,除重力以外其他力做的功等于拉力做的功,拉力与运动方向成钝角,故拉力做负功,物块的机械能减小,故A错误;
B C.从A点运动到B点,物块重力势能的减少量
沙袋重力势能的增加量
因为
所以从A点运动到B点,物块重力势能的减少量大于沙袋重力势能的增加量,故B正确,C错误;
D.如图所示
将物块到达B点的速度分解为沿着绳子的分速度和垂直与绳子的分速度,可得此时沙袋的速度大小等于物块沿着绳子的分速度。从A点运动到B点,物块和沙袋组成的系统机械能守恒,可得
解得
在B点时,物块的动能为
故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷(非选择题,共57分)
三、实验题(本大题共2小题,共16分)
11.(6分)如图1所示为验证机械能守恒定律的实验装置。
(1)如图2,释放纸带前的瞬间,重锤和手的位置合理的是 ;
(2)由于受阻力的影响,重锤增加的动能与减少的重力势能的大小关系为 (选填“大于”、“小于”或“等于”)
(3)如图是某次实验中打出的一条纸带,O点是打下的第一个点,打点计时器打点的时间间隔为T,重力加速度为g,要验证O点到B点过程机械能是否守恒,则需要验证等式 是否成立。
【答案】(1)丙
(2)小于
(3)
【详解】(1)在验证机械能守恒定律的实验装置中,为了保证重锤和纸带下落过程中,尽可能只受到重力的作用,且保证能充分利用纸带打出较多清晰的点,减小实验误差,释放前必须保持提起的纸带处于竖直位置,并且使重物靠近打点计时器,故合理的位置为丙图。
(2)由于受阻力的影响,重锤的一部分重力势能转化为内能,导致增加的动能小于减少的重力势能。
(3)重锤下落到B点时的速度大小为
要验证O点到B点过程机械能是否守恒,则需要验证等式
即验证表达式
成立即可。
12.(10分)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、钩码的质量;
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距离及遮光条宽度d,将滑块由静止释放,光电门记录遮光条遮光时间;
④改变遮光条中点与光电门之间距离,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.本实验必须测量和的质量
B.实验中必须保证远小于
C.滑块运动过程中速度大小等于钩码速度大小的一半
D.本实验的研究对象为滑块
(2)在调整气垫导轨水平时,滑块不要连接钩码,打开气泵,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水平。
(3)某同学测量得滑块和遮光条的质量、钩码的质量,遮光条宽度,某次实验中,滑块静止时遮光条中点与光电门的距离,遮光条通过光电门过程中遮光时间,当地重力加速度。测量过程中系统重力势能的减少量 J,滑块和钩码增加的动能总和为 J。(结果均保留三位有效数字)
(4)多次改变挡光条到光电门的距离,重复步骤③、④,测出多组和,作出随的变化图像如图所示,图线为过坐标原点的直线,图像的斜率为,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为 时,可以判断钩码带动滑块运动的过程中机械能守恒。(用字母、、k、d表示)
【答案】 A 0.228 0.225
【详解】(1)[1] A.实验中需要验证的关系为
可知本实验必须要测量M和m,故A正确;
B.本实验不需要用钩码的重力代替绳的拉力,实验中不需要保证m远小于M,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.本实验的研究对象为滑块和钩码组成的系统,故D错误。
故选A。
(3)[2] 测量过程中系统重力势能的减少量
[3] 遮光条通过光电门时
滑块和钩码增加的动能总和为
(4)[4] 滑块经过光电门时的速度为
槽码带动滑块运动过程中,若机械能守恒,有
整理有
结合题图,图像的斜率为
解得
四、解答题(本大题共3小题,共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)在陆上模拟着舰训练中,某质量为m的航母舰载机着陆时的水平速度大小为v0,在阻拦索的阻力和其他阻力作用下沿直线滑行距离s1后停止;如果不用阻拦索,在其他阻力作用下沿直线滑行距离s2后停止。若舰载机所受其他阻力视为恒力。求:
(1)不用阻拦索时舰载机的滑行时间;
(2)舰载机所受其他阻力的大小;
(3)阻拦索的阻力对舰载机做的功。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)根据
可得不用阻拦索时舰载机的滑行时间为
(2)如果不用阻拦索时,由动能定理得
可得舰载机所受其他阻力的大小为
(3)在阻拦索的阻力和其他阻力作用下,由动能定理
可得阻拦索的阻力对舰载机做的功为
14.(14分)如图所示,从A点以速度水平抛出一质量的小物块,小物块恰好沿切线方向从点进入固定的光滑圆弧轨道,经圆弧轨道后滑上与点等高固定在水平面上的长木板上,圆弧轨道端切线水平,已知两点距C点的高度分别为,,小物块与长木板之间的动摩擦因数,DF部分上表面光滑,在长木板F端竖直挡板固定着一轻弹簧。弹簧的自由长度与DF等长。 ,,取重力加速度。求
(1)小物块运动至B点时的速度大小;
(2)小物块在长木板上运动过程中轻弹簧的最大弹性势能;
(3)小物块最终停在长木板上距离C点多远。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)小物块从A到B的过程中,由动能定理有
解得
代入得
(2)根据题意可知,由于长木板固定,则当小物块速度为零时,弹性势能最大,由动能定理有
代入解得
(3)设小物块在CD段的的路程为s,由动能定理有
代入解得
由于
所以小物块最后距离C的距离为
15.(17分)2024年将迎来名副其实的“体育大年”,今年有两个奥运会,分别是江原冬青奥会和巴黎奥运会,滑板运动是其中一个精彩的比赛项目。一滑板训练场地如图,斜坡与光滑圆轨道相切于点,斜坡长度为,倾角为37°,圆轨道半径为,圆心为,圆轨道右侧与一倾角为60°足够长斜面相连,运动员连同滑板总质量为,运动员站在滑板上从斜坡顶端点由静止下滑,滑板与左侧倾斜轨道间的摩擦因素为,其通过光滑圆弧轨道的点后落在了右侧的斜面上,滑板和人可视为质点,不计空气阻力,重力加速度大小取,,,求:
(1)滑板和人通过圆弧轨道最低点时对点的压力大小;
(2)右侧斜面的落点到点的距离。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)对滑板和人从点到C点,应用动能定理可得
求得
在最低点C点
求得
由牛顿第三定律可得,滑板和人通过圆弧轨道最低点时对点的压力为;
(2)从C到P应用动能定理可得
求得
设右侧斜面的落点到点的距离为,由抛体运动规律可得
其中
求得
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