河北省衡水市桃城區(qū)第十四中學2024-2025學年高一物理下學期第五次綜合測試試題

PAGE18-河北省衡水市桃城區(qū)第十四中學2024-2025學年高一物理下學期第五次綜合測試試題

一、單選題1.下列狀況中，物體機械能肯定守恒的是()A．作勻速直線運動的物體B．跳傘運動員從高空跳下打開著陸傘后C．作平拋運動的物體D．物體在運動過程中不受摩擦力2.如圖所示的四圖中有四個不同的運動過程,圖甲為滑塊A由靜止釋放將輕彈簧壓縮至最短;圖乙為斜面體放在光滑的水平面上,滑塊B沿光滑的斜面體下滑;圖丙為兩個不同質(zhì)量的滑塊用輕繩相連接跨過光滑的定滑輪后,滑塊A向下加速運動,滑塊B向上加速運動;圖丁為用長為L的細繩一端連接小球,另一端懸于天花板使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。則下列說法正確的是(

)A.圖甲中滑塊的機械能守恒

B.圖乙中滑塊的機械能守恒

C.圖丙中兩個滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒

D.圖丁中小球的機械能不守恒3.如圖所示，豎直平面內(nèi)有一固定的光滑軌道，其中傾角的軌道與半徑為R的圓弧軌道平滑相切于B點，為豎直直徑，O為圓心，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）從與B點高度差為h的傾斜軌道上的A點處由靜止釋放，重力加速度大小為g，，則下列說法正確的是（）A.當時，小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力大小為B.當時，小球會從D點離開圓弧軌道做平拋運動C.調(diào)整h的值，小球能從D點離開圓弧軌道，并能恰好落在B點D.調(diào)整h的值，小球能從D點離開圓弧軌道，但肯定不能落在B點4.如圖所示，一物體從點沿光滑面與分別滑到同一水平面上的點與點，則下列說法中正確的是()A．到達斜面底端時的速度相同B．到達斜面底端時的動能相同C．沿面和面運動時間一樣長D．沿面運動時間長5.蹦極是一項極限體育項目。被彈性繩緊縛雙腿的蹦極運動員從高處豎直跳下，從彈性繩被拉直到該蹦極運動員下落到最低點的過程中（）A.該運動員先超重后失重B.該運動員的動能先增大后減小C.彈性繩對該運動員先做正功后做負功D.該運動員重力的沖量大小肯定等于彈性繩彈力的沖量大小6.一臺電動機工作時輸出的機械功率為，保持該機械功率，豎直提升質(zhì)量為的貨物，阻力不計，則貨物能達到的最大速度為()A． B． C． D．7.如圖所示,一個質(zhì)量為的物體在沿固定斜面對上的恒定外力F作用下,由靜止起先從斜面的底端沿光滑斜面對上做勻加速直線運動,經(jīng)過一段時間后外力F做的功為120J,此后撤去外力F,物體又經(jīng)過一段時間后回到動身點。若以地面為零勢能面,則下列說法正確的是()A.在這個過程中,物體的最大動能小于120JB.在這個過程中,物體的最大重力勢能大于120JC.在撤去外力F之后的過程中,物體的機械能等于120JD.在剛撤去外力F時,物體的速率為2m/s二、多選題8.如圖甲所示，滑塊沿傾角為α的光滑固定斜面運動，某段時間內(nèi)，與斜面平行的恒力作用在滑塊上，滑塊的機械能隨時間t改變的圖線如圖乙所示，其中時刻以后的圖線均平行于t軸，的圖線是一條傾斜線段，則下列說法正確的是()A.時刻，滑塊運動方向肯定沿斜面對下B.時刻，滑塊運動方向肯定沿斜面對上C.時間內(nèi)，滑塊的動能減小D.時間內(nèi)，滑塊的加速度為9.如圖所示，在水平地面上有一處于自然長度、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，其一端固定在墻上，另一端處于位置A處。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點）從距A點左側(cè)處以某一初速度向右運動后壓縮彈簧，當物塊運動到距A點右側(cè)x處時速度為零，隨即被彈回并最終停在A點左側(cè)距A點x處，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，則（）A.物塊的初速度大小為B.物塊被彈回的過程中先做勻加速運動，后做勻減速運動C.從物塊向右運動到壓縮彈簧到最短的過程中，克服彈簧彈力做的功為D.物塊被彈回后向左運動至速度最大的過程中，克服摩擦阻力做的功為10.如圖甲所示，一個質(zhì)量的物塊靜止放置在粗糙水平地面O處，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)，在水平拉力F作用下物塊由靜止起先向右運動，經(jīng)過一段時間后，物塊回到動身點O處，取水平向右為速度的正方向，物塊運動過程中其速度v隨時間t的改變規(guī)律如圖乙所示，g取。則（）A.物塊經(jīng)過回到動身點B.時水平拉力F的瞬時功率為C.內(nèi)摩擦力對物塊先做負功，后做正功，總功為零D.內(nèi)物塊所受合力的平均功率為11.質(zhì)量的小球在豎直向上的恒定拉力作用下，由靜止起先從水平地面對上運動，經(jīng)一段時間，拉力做功為，此后撤去拉力，球又經(jīng)相同時間回到地面，以地面為零勢能面，不計空氣阻力，重力加速度。則下列說法正確的是()A.恒定拉力大小為B.撤去外力時，小球離地高度為C.球動能時的重力勢能可能是D.球動能時的重力勢能可能是12.2024年第24屆冬季奧利匹克運動會將在北京實行．跳臺滑雪是冬奧會的競賽項目之一．如圖所示為一簡化后的跳臺滑雪的雪道示意圖，運動員從點由靜止起先，在不借助其他外力的狀況下，自由滑過一段圓心角為的光滑圓弧軌道后從點水平飛出，然后落到斜坡上的點。已知點是斜坡的起點，光滑圓弧軌道半徑為，斜坡與水平面的夾角，運動員的質(zhì)量重力加速度。下列說法正確的是()A.運動員從運動到的整個過程中機械能守恒

B.運動員到達點時的速度為

C.運動員到達點時的動能為

D.運動員從點飛出到落到點所用的時間為13.楔形木塊固定在水平面上，粗糙斜面和光滑斜面與水平面的夾角相同，頂角b處安裝肯定滑輪。質(zhì)量分別為的滑塊，通過不行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．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能守恒B．重力對做的功等于動能的增加C．輕繩對m做的功等于m機械能的增加D．兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能損失等于克服摩擦力所做的功14.把質(zhì)量是的小球放在直立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示;快速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置(圖丙），途中經(jīng)過位置B時彈簧正好復原原長(圖乙）。已知的高度差為的高度差為，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均忽視不計，重力加速度,則有()A.小球從A上升至的過程中，彈簧的彈性勢能一直削減，小球的動能始終增加B.小球從上升到的過程中，小球的動能始終減少，重力勢能始終增加C.小球在位置A時，彈簧的彈性勢能為D.小球從位置A上升至的過程中，小球的最大動能為15.如圖所示,固定的傾斜光滑桿上套有一個質(zhì)量為m的小球,小球與一輕質(zhì)彈簧的一端相連,彈簧的另一端固定在地面上的A點,已知桿與水平面之間的夾角,當小球位于點時,彈簧與桿垂直,此時彈簧處于原長?，F(xiàn)讓小球自C點由靜止釋放,在小球滑到桿底端的整個過程中,關(guān)于小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能,下列說法正確的是()A.小球的動能與重力勢能之和保持不變B.小球的動能與重力勢能之和先增大后減小C.小球的動能與彈簧的彈性勢能之和增加D.小球的重力勢能與彈簧的彈性勢能之和保持不變16.如圖所示，豎直平面內(nèi)固定兩根足夠長的細桿，兩桿分別不接觸，且兩桿間的距離忽視不計。兩個小球（均可視為質(zhì)點）的質(zhì)量均為球套在豎直桿上，b球套在水平桿上，用鉸鏈通過長度為L的剛性輕桿連接，將a球從圖示位置由靜止釋放（此時輕桿與桿夾角為），不計一切摩擦，已知重力加速度為g。在此后的運動過程中，下列說法正確的是（）A.b球的速度為零時，a球的加速度大小肯定等于gB.a球的機械能不守恒C.a球的最大速度為D.b球的最大速度為17.如圖所示,分別為豎直光滑圓軌道上的三個點,B點和圓心等高,M點與O點在同一豎直線上,N點和圓心O的連線與豎直方向的夾角為,現(xiàn)從B點的正上方某處A點由靜止釋放一個質(zhì)量為m的小球,經(jīng)圓軌道飛出后沿水平方向通過與O點等高的C點,已知圓軌道半徑為R,重力加速度為g,則以下結(jié)論正確的是()A.兩點間的高度差為B.C到N的水平距離為C.小球在M點對軌道的壓力大小為D.小球從N點運動到C點的時間為18.如圖，一輕彈簧原長為L，其一端固定在傾角為的固定直軌道的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，質(zhì)量為m的小物塊P自C點以速度v起先下滑，最低到達E點，，隨后P沿軌道被彈回恰好回到C點，，已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù)，重力加速度大小為g（?。ǎ〢.彈簧的最大彈性勢能為B.彈簧的最大彈性勢能為C.物塊在C點的初速度為D.物塊在C點的初速度為19.如圖所示，質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點)以某一速度從A點沖上傾角為的固定斜面，其減速的加速度為，此物體在斜面上能夠上升的最大高度為h，則在這個過程中物體()

A.重力勢能增加了 B.機械能損失了

C.動能損失了 D.克服摩擦力做功20.如圖所示輕質(zhì)彈簧下端固定于傾角為的光滑斜面底端，上端連接物塊Q一輕繩跨過定滑輪O，一端與物塊連接，另一端與套在光滑豎直桿上的物塊P連接，定滑輪到豎直桿的距離為。初始時在豎直向下的外力作用下，物塊在點靜止不動,A點到與定滑輪O等高的B點的距離為，并測得彈簧伸長量為，輕繩與斜面平行。已知物塊P質(zhì)量為，物塊Q質(zhì)量為,不計定滑輪大小及摩擦，?，F(xiàn)馬上撤去外力F，則下列說法正確的是（）A.該彈簧的勁度系數(shù)為B.物塊從A位置上升至B位置時物塊Q的速度方向沿斜面對下C.物塊從A位置上升至B位置過程中先加速后減速D.物塊從位置上升至位置過程中，輕繩拉力對其所做的功為三、計算題21.如圖所示，水平傳送帶順時針勻速傳動，緊靠傳送帶右端B的豎直平面內(nèi)固定有一個半徑為的光滑半圓軌道CD，半圓軌道下端連接有半徑同為R的內(nèi)壁光滑的細圓管DE，細圓管的內(nèi)徑遠小于R，一勁度系數(shù)的輕彈簧一端固定在地面，自由伸長時另一端剛好在管口E處。質(zhì)量的小物塊輕放在傳送帶的左端A點，隨后經(jīng)B、C間的縫隙進入CD，并恰能沿CD做圓周運動。小物塊經(jīng)過D點后進入DE，隨后壓縮彈簧，速度最大時彈簧的彈性勢能。取，求：（1）傳送帶對小物塊做的功W；（2）小物塊剛經(jīng)過D點后進入DE時，DE軌道對小物塊的彈力；（3）小物塊的最大速度。22.如圖所示，輕彈簧一端固定在水平面上的豎直擋板上，處于原長時另一端位于水平面上的B點處，B點左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。水平面的右側(cè)C點處有一足夠長的斜面與水平面平滑連接.斜面傾角為，斜面上有一半徑為的光滑半圓軌道與斜面切于D點，半圓軌道的最高點為E，G為半圓軌道的另一端點，，均在同一豎直面內(nèi)。使質(zhì)量為的小物塊P擠壓彈簧右端至A點，然后由靜止釋放P，P到達B點時馬上受到斜向右上方與水平方向的夾角為、大小為的恒力，始終保持F對物塊P的作用，P通過半圓軌道的最高點E時的速度大小為，已知P與水平面、斜面間的動摩擦因數(shù)均為，取，，求：（1）P運動到E點時對軌道的壓力大??；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）若其他條件不變，增大間的距離使P過G點后恰好能垂直落在斜面上，求P在斜面上的落點距D點的距離。參考答案1.答案：C解析：A.作勻速直線運動的物體，動能不變，重力勢能可能改變，則其機械能不肯定守恒，如物體勻速下降時機械能減小。故A錯誤。B.跳傘運動員從高空跳下打開著陸傘后空氣阻力對其做功，機械能不守恒。故B錯誤。C.物體做平拋運動，只受重力，機械能肯定守恒，故C正確。D.物體在運動過程中不受摩擦力，還可能有除重力以外的其他力對物體做功，其機械能不肯定守恒，故D錯誤。故選：C2.答案：C解析：圖甲中有滑塊的重力和輕彈簧的彈力做功,則滑塊和輕彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,但滑塊的機械能不守恒,A錯誤;圖乙中滑塊除受重力外還受彈力作用,彈力對滑塊做負功,機械能不守恒,但從能量觀點看滑塊和斜面體組成的系統(tǒng)機械能守恒,B錯誤;圖丙中兩個滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒,C正確;圖丁中小球的動能不變,勢能不變,機械能守恒,D錯誤。3.答案：D解析：當時，小球從A點運動到C點的過程，依據(jù)機械能守恒有，小球經(jīng)過C點時有，聯(lián)立解得，據(jù)牛頓第三定律可知，小球過C點時對軌道的壓力大小為，故A錯誤；若小球恰好從D點離開圓弧軌道，則有，從A點運動到D的過程，有，解得，所以當時，小球在運動到D點前已經(jīng)脫離軌道，不會從D點離開做平拋運動，故B錯誤；若小球以速度從D點離開后做平拋運動，設(shè)小球能落在點B所在的水平面上，則，可得，則，所以小球能從D點離開圓弧軌道，但肯定不能落在B點，故D正確，C錯誤。4.答案：B解析：AB.物體沿斜面下滑，只有重力做功，依據(jù)動能定理，有解得即末速度大小與斜面的坡角無關(guān)，故A錯誤，B正確；CD.物體受到的合力為①依據(jù)牛頓其次定律，有②由運動學公式③由①②③三式，解得即斜面的坡角越大，下滑的越短，故C錯誤，D也錯誤；故選：B.5.答案：B解析：彈性繩被拉直后，該蹦極運動向接著向下運動，彈性繩幵始對該蹦極運動員有向上的拉力作用，當彈性繩對該蹦極運動員向上的拉力大小等于其重力時，該蹦極運動員的速度達到最大,然后做減速運動直到速度為零，所以該蹦極運動員下落過程中先加速后減速,其加速度方向先向下后向上，故該蹦極運動員先處于失重狀態(tài)后處超重狀態(tài)，選項A錯誤；由于該蹦極運動員先加速后減速，所以其動能先增大后減小，選項B止確；由于該蹦極運動員的運動方向始終向下，而彈性繩對運動員的彈力方向始終向上，故彈性繩始終對其做負功，選項C錯誤;設(shè)彈性繩剛伸直時該蹦極運動員的速度大小為v，以向下為正方向，有，故，選項D錯誤u6.答案：A解析：貨物達到最大速度時，拉力等于重力，即：設(shè)貨物能達到的最大速度為v。由得：，故A正確，BCD錯誤。故選：A。7.答案：C解析：由題意可知，恒力F對物體做功120J，則物體的機械能等于120J。撤去F后，只有重力對物體做功，機械能守恒，所以物體回到動身點時的動能為120J，選項A錯誤，C正確；物體運動到最高點的過程中，由動能定理可得，即重力做功為，重力做負功，物體的最大重力勢能等于120J，選項B錯誤；由于物體向上運動的過程中重力對物體做負功，所以在剛撤去外力F時，物體的動能小于120J，物體的速度，選項D錯誤。8.答案：AD解析：B.依據(jù)圖象知,在時間內(nèi)，機械能不隨時間改變，滑塊沿光滑斜面運動，受到重力和支持力作用，支持力不做功，只有重力做功，機械能守恒，滑塊的運動方向無法推斷，故B錯誤。AC、在內(nèi),取極短的時間,依據(jù)功能關(guān)系,則圖象的斜率,因為F為恒力,斜率恒定,所以滑塊做勻速運動,動能不變,由于機械能減小,所以重力勢能減小,所以在時刻，滑塊的運動方向肯定沿斜面對下，故A正確，C錯誤。D.在時間內(nèi)，滑塊的機械能不隨時間改變，滑塊只受到重力和斜面的支持力，依據(jù)牛頓其次定律有，得，故D正確。故選：BD。9.答案：AC解析：對整個過程應(yīng)用動能定理，得，解得，A正確；物塊被反彈回來的過程中，彈簧的彈力變小，加速度是改變的，故其運動并不是勻變速運動，B錯誤；從起先到壓縮彈簧至最短的過程中，依據(jù)動能定理，得，解得，C正確；物塊被彈回的過程中，最大速度所在位置在A點的右側(cè)，則克服摩擦力做的功小于，D錯誤。10.答案：BD解析：由圖可看出，內(nèi)速度方向始終為正方向，則物塊經(jīng)過沒有回到動身點，A選項錯誤；時，加速度大小為，物塊向左運動，受到的摩擦力向右，，解得，力F的瞬時功率為，B選項正確；滑動摩擦力始終與物塊的運動方向相反，始終做負功，C選項錯誤：內(nèi)物塊所受合力做的功等于動能增加量，，平均功率為，D選項正確。11.答案：AD解析：A.設(shè)小球加速上升的加速度為a,經(jīng)過的時間為t,位移為x,取向上為正,則：，t時刻的速度大小為；撤去拉力后,物體經(jīng)過時間t又回到地面,則有：,聯(lián)立得：依據(jù)牛頓其次定律可得：,解得，故A正確；B.依據(jù)可得，即撤去外力時，小球離地高度為，故B錯誤。C.撤去外力時,物體的動能為：,所以動能等于的位置有兩個,一個是加速上升過程中,設(shè)高度為,則依據(jù)動能定理可得：,解得,則重力勢能為；設(shè)減速過程動能為3J時的高度為h2,則依據(jù)動能定理可得：,解得：重力勢能；故C錯誤，D正確；故選：AD。12.答案：AB解析：A.運動員在光滑的圓軌道上的運動和隨后的平拋運動的過程中只受有重力做功，機械能守恒。故A正確；B.運動員在光滑的圓軌道上的運動的過程中機械能守恒，所以：所以：，故B正確；CD.設(shè)運動員做平拋運動的時間為t，則：；由幾何關(guān)系：聯(lián)立得：，運動員從A到B的過程中機械能守恒，所以在B點的動能：代入數(shù)據(jù)得：。故C錯誤，D錯誤。故選：AB。13.答案：CD解析：A.由于斜面ab粗糙，滑塊M運動過程中，摩擦力做負功，故兩滑塊組成系統(tǒng)的機械能不守恒，故A錯誤。B.重力對M做的功等于M重力勢能的改變，合力對M做功才等于M動能的增加，故B錯誤。C.

m受到繩子的拉力向上運動，拉力做正功，故m的機械能肯定增加，而且輕繩對m做的功等于m機械能的增加，故C正確；D.除重力彈力以外的力做功，將導致機械能改變，機械能損失等于M克服摩擦力做的功，故D正確；14.答案：BC解析：小球從A上升到B位置的過程中，先加速，當彈簧的彈力，合力為零，加速度減小到零，速度達到最大，之后小球接著上升，彈簧彈力小于重力，球做減速運動，故小球從A上升到B的過程中，動能先增加后削減，選項A錯誤；小球從B到C的過程中，小球僅受重力作用，故小球的動能始終削減，因小球高度增加，故小球的重力勢能增加，故選項B正確；依據(jù)機械能守恒定律，小球在位置A時，彈簧的彈性勢能等于小球由A到C位置時增加的重力勢能，則彈簧的彈性勢能,故選項C正確；小球在位置B時的動能為,由以上分析可知小球的最大動能大于在位置B時的動能，故選項D錯誤。15.答案：BC解析：在小球運動的過程中，小球的動能、重力勢能和彈簧的彈性勢能之間相互轉(zhuǎn)化，但三者之和不變。由C到B的過程中，彈簧的彈性勢能減小，重力勢能減小，但動能增加，依據(jù)機械能守恒定律，可判定選項AD錯誤；由B到最低點的過程中，重力勢能減小，彈性勢能增加，選項BC正確。16.答案：BD解析：a球和b球組成的系統(tǒng)沒有外力做功，只有a球和b球的動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)換，因此它們的機械能守恒，當兩球在初始位置時，b球的速度為零，但a球的加速度小于g，選項A錯誤；運動過程中，輕桿對a球做功，則a球機械能不守恒，選項B正確；當小球a向下運動到桿和桿的交點位置時，輕桿和桿平行，由運動的關(guān)聯(lián)可知，b球的速度為零，由系統(tǒng)機械能守恒有，得，此時a球具有向下的加速度g，因此a球的速度不是最大，選項C錯誤；當輕桿處于豎直狀態(tài)，a球運動到最下方，b球運動到桿和桿的交點位置時，b球的速度最大，此時a球的速度為0，由機械能守恒定律有，得，選項D正確。17.答案：AC解析：采納逆向思維，C到N做平拋運動，即沿N點切線方向進入，設(shè)小球經(jīng)過C的速度為，依據(jù)平行四邊形定則知，小球在N點的豎直分速度,由豎直方向的自由落體運動得：，得,從A到C的過程由動能定理得：，聯(lián)立解得：，故A正確；則N到C的時間,的水平距離，故B、D錯誤；從A到M的過程由動能定理得：，在M點，依據(jù)牛頓其次定律有：，聯(lián)立解得：，由牛頓第三定律知對軌道的壓力為，故C正確。18.答案：BC解析：物塊從E點彈回C點的過程中