高考物理一轮复习 第6章 机械能守恒定律 章末检测卷（核心考点精讲+分层精练）-备战2024年高考物理一轮复习（新高考专用）（原卷版）

第6章章末检测卷一、单选题1．（2023·湖南岳阳·湖南省岳阳县第一中学校考模拟预测）“歼-20”是中国自主研制的双发重型隐形战斗机，该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。在某次起飞中，质量为m的“歼-20”以恒定的功率P起动，其起飞过程的速度随时间变化图像如图所示，经时间t0飞机的速度达到最大值为vm时，刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是（  ）A．飞机所受合力不变，速度增加越来越慢B．飞机所受合力增大，速度增加越来越快C．该过程克服阻力所做的功为D．平均速度2．（2023·全国·二模）一质量为2kg的物体静止于粗糙的水平地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示。外力F对物体所做的功、物体克服摩擦力做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10。下列分析正确的是（

）A．物体运动的总位移为13.5mB．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2C．物体在前3m运动过程中的加速度为2.5D．m时，物体的速度为m/s3．（2023·重庆·校联考二模）一质量为的物体从某一高处做自由落体运动，已知物体落地时的动能为，则当物体动能为时，物体距离地面的高度为（）A． B． C． D．4．（2023·新疆和田·校考一模）从高为h处以速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图所示。若取抛出点小球的重力能为0，不计空气阻力，则小球着地时的机械能为（）A． B．C． D．5．（2023·上海金山·统考二模）如图为小球和轻弹簧组成的系统，系统沿光滑斜面由静止开始下滑瞬间的势能为Ep1，弹簧刚接触到斜面底端挡板时系统势能为Ep2，小球运动到最低点时系统势能为Ep3。则（）A．Ep1＝Ep3，小球在最低点时系统势能最大B．Ep2＝Ep3，小球在最低点时系统势能最大C．Ep1＝Ep3，小球加速度为零时系统势能最大D．Ep2＝Ep3，小球加速度为零时系统势能最大6．（2023·浙江·校联考三模）某动力公司研发出双足人形机器人如图甲所示，通过连续跳跃来测试机器人性能。某次测试时，机器人连续跳跃三次的轨迹如图乙，共跳出14米远的好成绩，假设机器人每次起跳腾空后重心离地的高度都是前一次的2倍，水平位移也是前一次的2倍，机器人在空中运动的总时间为，已知机器人的质量，不计一切阻力，取，则下列说法正确的是（）

A．机器人三次跃起的速度方向不同B．机器人第一次跃起到落地的水平位移为C．机器人第一次跃起到落地的运动时间为D．机器人跳跃过程中增加的重力势能最多为7．（2023·贵州贵阳·统考二模）飞机长航程水平飞行时，用来平衡重力的上升力可近似为，v为飞行速率，为空气密度，为常数。若飞机此时所受的空气阻力可假设为，为常数。已知空气密度会随着飞行高度的增加而变小。假设某一高空航线的空气密度为另一低空的0.5倍。仅考虑上述主要因素影响，并忽略浮力。若同一飞机维持固定的高度，水平飞行相同的航程，则在此高空与低空航线因阻力所消耗的能量之比为（）A． B． C． D．8．（2023·吉林长春·东北师大附中校考模拟预测）如图所示，质量分别为、的小球，通过完全相同的甲、乙两弹簧竖直悬挂在天花板上。已知重力加速度大小为，弹簧质量可忽略不计且始终在弹性限度内，不计一切阻力。用水平挡板竖直向上缓慢托起小球，直至将甲弹簧压缩到弹力大小为，之后在某时刻突然撤去挡板，下列说法正确的是（）

A．与初始位置比，撤去挡板前甲弹簧的弹性势能增加B．与初始位置比，撤去挡板前乙弹簧的弹性势能增加C．在撤去挡板的瞬间，甲、乙两弹簧的弹力之比为D．在撤去挡板的瞬间，甲、乙两弹簧的形变量之比一定为二、多选题9．（2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测）如图甲所示，若有人在某星球上用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时速度大小为v，绳对小球的拉力为T，其图像如图乙所示，则下列选项正确的是（）A．轻质绳长为B．当地的重力加速度为C．当时，轻质绳的拉力大小为D．只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为6a10．（2023·海南海口·海南华侨中学校考一模）某电动车做直线运动的图像如图所示，其中内的图线为直线。若该车质量和所受阻力保持不变，从时刻开始电动车的功率保持不变，则（）

A．时间内，该电动车的牵引力不断增大B．时间内，该电动车的加速度不断减小C．牵引力在时间内所做的功等于在时间内所做的功D．牵引力在时间内所做的功小于在时间内所做的功三、实验题11．（2023·山东滨州·统考二模）phyphoxapp是一款用途广泛的传感器手机软件。某同学使用手机下载phyphoxapp后设计了一套实验装置用来验证机械能守恒定律。实验过程如下：（1）一钢尺伸出水平桌面少许，将质量为m=60g的小钢球放在钢尺末端；（2）用刻度尺测量钢尺上表面与水平地板间的高度h=100.00cm；（3）打开手机中的声音“振幅”（声音传感器）app；（4）迅速敲击钢尺侧面，让小钢球自由下落。手机中的传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线，如图所示，第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小钢球离开钢尺时刻和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔为t=0.46s。（5）当地重力加速度g取9.8m/s2，则下落过程中，重力势能减小量______J，动能增加量______J。据此可以得到实验结论：在误差允许的范围内，小钢球自由下落过程中机械能守恒。（结果均保留3位有效数字）（6）敲击钢尺侧面时若导致小钢球获得了一个竖直向上的未被察觉的小速度，此时小球动能增加量的测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相同”）。12．（2023·江西南昌·统考三模）为测量滑块与长木板间的动摩擦因数：及重力加速度g，某同学将长木板左端P点放在水平桌面边缘，右端Q点搭在铁架台上，构成一个斜面，斜面底端P点处安放一个光电门。实验步骤如下：

①用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d；用刻度尺量出P点到Q点的水平距离L，以及Q点到水平桌面的高度H；②让滑块从Q点静止开始沿长木板下滑，光电门计时器读出遮光条的挡光时间t；③保持水平距离L不变，重新调节Q点的位置，改变Q点到水平桌面的高度H，重复步骤②数次。回答下列问题：（1）用游标卡尺测出滑块上遮光条的宽度d如图乙所示，则____________；（2）根据多次实验记录的H和t数据作出，图像如图丙所示，滑块与长木板间的动摩擦因数________，重力加速度大小___________（用题中所给的字母及图丙上数据a、b、c表示）。四、解答题13．（2023·重庆·统考二模）近年来，户外休闲娱乐活动颇受人们喜爱，“极限滑草”的速度与激情更是受到青少年追捧。图为某“极限滑草”滑道的简化示意图，小李同学为了测量其倾斜滑道的高度，做了一次探究：他乘坐滑草车从倾斜滑道顶部A处由静止开始沿滑道下滑，经时间从倾斜滑道底部处进入水平滑道（两滑道连接处无速度大小损失），再经时间停在处，测得滑草车在水平滑道上的运动距离。若滑草车与整个滑道间动摩擦因数处处相同，重力加速度取，不计空气阻力，人与滑草车整体可视为质点，求：（1）滑草车刚进入水平滑道时的速度大小；（2）该倾斜滑道的高度。

14．（2023·江西南昌·统考二模）如图甲所示，水平轨道的端与半径为的光滑半圆轨道相切，原长为的轻质弹簧水平放置，一端固定在点，另一端与质量为的物块P接触但不连接。用水平外力向左缓慢推动物块P，水平外力随弹簧形变量的关系如图乙，将弹簧压缩至形变量为，然后放开，P开始沿轨道运动，恰好到达D点，已知重力加速度大小为。求：（1）弹簧的劲度系数；（2）水平轨道的长度。15．（2023·海南·统考模拟预测）如图所示，光滑的水平面上静止一质量为的小车，小车的段是粗糙的水平面，段是半径的四分之一光滑圆弧，小车左端紧靠一固定在地面上的木桩。质量为的小滑块以的速度从A点水平向左冲上小车，恰好能运动到小车上的C点。已知小滑块与段水平面之间的动摩擦因数，小滑块可视为质点，重力加速度g取。（1）求段的长度；（2）求小滑块第二次经过B点时的速度大小；（计算结果可带根号）（3）小滑块最终在段上的D点（未画出）与小车相对静止，求两点间的距离s。

16．（2023·湖南邵阳·统考模拟预测）某游乐场过山车的运动情况可以抽象为如右图所示的模型：弧形轨道AB的下端B点与半径为R的竖直圆轨道平滑连接，一质量为m的小球（可视为质点）从弧形轨道上的A点由静止开始滚下，A点距离地面高度为h，小球进入竖直圆轨道后能顺利通过圆轨道最高点C，途经ABCBD，不考虑摩擦等阻力，重力加速度为g。求：（1）小球运动到B点时的速度大小；（2）小球从A点运动到C点的过程中，重力所做的功；（3）小球经过C点时的动能。

17．（2023·广东广州·华南师大附中校考三模）某户外大型闯关游戏“渡河”环节中，小丁从高为的固定光滑水上滑梯滑下，小欧坐在气垫船一侧固定位置上操控气垫船，在滑梯底部等候小丁。气垫船与滑梯底部相切靠在一起，如图所示。小丁滑上气