高中物理高考 专题06质量检测卷（原卷版）

专题06 机械能守恒定律

质量检测卷

第Ⅰ卷(选择题，共48分)

一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)

1.(2021·河北张家口高三上学期期末)如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是(　　)

A．运动员先处于超重状态后处于失重状态

B．空气浮力对系统始终做负功

C．加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减小量

D．任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等

2.(2021·上海市静安区检测)一个质量为0.2 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，碰撞前后小球速度变化量的大小为Δv，碰撞过程中墙对小球做功的大小为W，则(　　)

A．Δv＝0，W＝0   B．Δv＝0，W＝7.2 J

C．Δv＝12 m/s，W＝0   D．Δv＝12 m/s，W＝7.2 J

3.(2021·吉林省吉林市高三上学期期末联考)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法不正确的是(　　)

A．摩擦力对物体做正功

B．摩擦力对物体做负功

C．支持力对物体不做功

D．合外力对物体做功为零

4.(2021·安徽芜湖高三上学期期末)用长为L的细线系着一个质量为m的小球(可以看做质点)，以细线端点O为圆心，在竖直平面内做圆周运动。P点和Q点分别为轨迹的最低点和最高点，不考虑空气阻力，小球经过P点和Q点时所受细线拉力的差值为(　　)

A．2mg            B．4mg            C．6mg              D．8mg

5.(2021·浙江嘉兴重点中学期中测试)如图所示，倾角为30°的斜面上，质量为m的物块在恒定拉力作用下沿斜面以加速度a＝(g为重力加速度)向上加速运动距离x的过程中，下列说法正确的是(　　)

A．重力势能增加mgx B．动能增加

C．机械能增加mgx D．拉力做功为

6.在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图象．已知重力加速度g取10 m/s2.根据以上信息不能精确得出或估算得出的物理量有(　　)

A．物体与水平面间的动摩擦因数 B．合外力对物体所做的功

C．物体做匀速运动时的速度 D．物体运动的时间

7．(2021·浙江杭州二中模拟)如图所示，一个小球从光滑固定的圆弧槽的A点由静止释放后，经最低点B运动到C点的过程中，小球的动能Ek随时间t的变化图象可能是(　　)

8．(2021·广东揭阳高三上学期期末)某位工人师傅用如图所示的装置，将重物从地面沿竖直方向拉到楼上，在此过程中，工人师傅沿地面以速度v向右匀速直线运动，当质量为m的重物G上升高度为h时轻绳与水平方向成α角，(重力加速度大小为g，滑轮的质量和摩擦均不计)在此过程中，下列说法正确的是(　　)

A．人的速度比重物的速度小

B．轻绳对重物的拉力大于重物的重力

C．重物做匀速直线运动

D．绳的拉力对重物做的功为mgh＋mv2

9.(2021·浙江嘉兴一中模拟)在儿童乐园的蹦床项目中，小孩在两根弹性绳和弹性床的协助下实现上下弹跳，如图所示．某次蹦床活动中小孩静止时处于O点，当其弹跳到最高点A后下落可将蹦床压到最低点B，小孩可看成质点．不计空气阻力，下列说法正确的是   (　　)

A．从A点运动到O点，小孩重力势能的减少量大于动能的增加量

B．从O点运动到B点，小孩机械能的减少量等于蹦床弹性势能的增加量

C．从A点运动到B点，小孩机械能的减少量小于蹦床弹性势能的增加量

D．从B点返回到A点，小孩机械能的增加量大于蹦床弹性势能的减少量

10.(2021·东北三省四市教研联合体模拟)如图所示，斜面1、曲面2和斜面3的顶端高度相同，底端位于同一水平面上，斜面1与曲面2的水平底边长度相同．一物体与三个面间的动摩擦因数相同，在它由静止开始分别沿三个面从顶端下滑到底端的过程中，下列判断正确的是(　　)

A．物体减少的机械能ΔE1＝ΔE2>ΔE3

B．物体减少的机械能ΔE2>ΔE1>ΔE3

C．物体到达底端时的速度v1＝v2<v3

D．物体到达底端时的速度v2<v1<v3

11.(2021·江西赣州高三上学期期末)放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在0～6 s内其速度与时间图象和该拉力的功率与时间的图象如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．0～6 s内物体的位移大小为12 m

B．0～6 s内拉力做功为70 J

C．物体的质量为10 kg

D．滑动摩擦力的大小为5 N

12.(2021·山东泰安市一轮检测)如图所示，一弹性轻绳(弹力与其伸长量成正比)左端固定在墙上A点，右端穿过固定光滑圆环B连接一个质量为m的小球p，小球p在B点时，弹性轻绳处在自然伸长状态。小球p穿过竖直固定杆在C处时，弹性轻绳的弹力为mg。将小球p从C点由静止释放，到达D点速度恰好为0。已知小球与杆间的动摩擦因数为0.2，A、B、C在一条水平直线上，CD＝h；重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内。下列说法正确的是(　　)

A.小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为0.3mgh

B.小球从C点运动到D点的过程中克服摩擦力做功为0.2mgh

C.若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为

D.若仅把小球质量变为2m，则小球到达D点时的速度大小为

第Ⅱ卷(非选择题，共62分)

二、实验题(本题共2小题，共14分)

13.(2021·福建龙岩市5月模拟)（6分）如图甲所示是“探究做功与物体速度变化的关系”的实验装置，主要实验步骤如下：

①用天平测出滑块(含滑轮)的质量M＝240 g，并安装好实验装置；

②适当垫高长木板不带滑轮的一端，滑块不挂轻绳，挂上纸带，轻推滑块使滑块沿长木板匀速运动；

③轻绳通过长木板末端的滑轮和滑块上的滑轮，一端挂在拉力传感器上，另一端挂质量为m＝100 g的钩码，两轻绳与木板平行；

④接通打点计时器的电源，释放滑块，打出一条点迹清晰的纸带，如图乙所示，相邻计数点间时间间隔为0.1 s，并记录拉力传感器示数F＝0.39 N.

回答下列问题：

(1)滑块从B运动到D的过程中，合力对滑块所做的功W＝________ J，滑块动能的增量ΔEk＝________ J；(计算结果均保留2位有效数字)

(2)多次实验发现合力对滑块所做的功W总略大于滑块动能的增量ΔEk，可能的原因是________．

A．没有满足滑块质量远大于钩码质量

B．平衡摩擦力过度

C．滑轮摩擦影响

(3)利用该实验装置还可以完成的物理实验有：________(写出一种即可)．

14．(8分)(2020·浙江杭州二中3月模拟)利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验．

(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、重锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________．(选填器材前的字母)

A．天平  B．刻度尺  C．游标卡尺  D．直流电源  E．交流电源  F．秒表

(2)图乙是实验中得到的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC.重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f.从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量|ΔEp|＝________，动能的增加量ΔEk＝________.

(3)在实验过程中，以下操作正确的是________．

A．做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤

B．为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式v＝计算，其中g应取当地的重力加速度

C．用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出这点的瞬时速度v

D．用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度

(4)某同学操作时在重锤下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第一个打点记为O，测量其他计数点到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘v2－h图象．若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，v2－h图象是图中的________．

三、计算论述题(本题共4小题，共48分。解答时写出必要的文字说明和重要的演算步骤，只写出答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位)

15.（10分）(2021·海南省高考调研)高铁在改变人们出行和生活方式方面的作用初步显现。某高铁列车在启动阶段的运动可看作在水平面上做初速度为零的匀加速直线运动，列车的加速度大小为a。已知该列车(含乘客)的质量为m，运动过程中受到的阻力为其所受重力的k倍，重力加速度大小为g。求列车从静止开始到速度大小为v的过程中，

(1)列车运动的位移大小及运动时间；

(2)列车牵引力所做的功。

16.(2020·安徽宣城高三上学期期末)(12分)如图，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。不计空气阻力，重力加速度为g，试求：

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；

(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。

17．(2021·长春实验中学高三上学期期末)(12分)如图甲所示，倾斜的传送带以恒定的速率逆时针运行。在t＝0时刻，将质量为1.0 kg的物块(可视为质点)无初速度地放在传送带的最上端A点，经过1.0 s，物块从最下端的B点离开传送带。取沿传送带向下为速度的正方向，则物块的对地速度随时间变化的图象如图乙所示(g＝10 m/s2)。求：

(1)物块与传送带间的动摩擦因数；

(2)物块从A到B的过程中，传送带对物块做的功。

18.(2021·安徽定远重点中学高三上期末)(14分)如图所示，竖直平面内的四分之一圆周轨道半径R＝4 m，O1为其圆心；半圆轨道半径r＝1 m，O2为其圆心；两者通过水平轨道连接．长l＝1 m的竖直挡板下边离地高度为0.5 m，O2到挡板的距离d＝1.5 m．将质量m＝0.1 kg的小物块从四分之一圆周轨道上某处由静止释放．不计一切摩擦阻力，重力加速度g取10 m/s2.

(1)若物块从O1等高处释放，求物块下滑到最低点时对圆周轨道的压力；

(2)若释放点高度在一定范围内，物块经半圆轨道最高点飞出后能击中挡板，求此范围；

(3)从某高度释放小物块，物块经半圆轨道最高点飞出后击中挡板时动能最小，求对应的释放点高度H.