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人教版高中物理必修第二册第八章测评含答案

查看最受欢迎《章节综合与测试》试卷 2024年人教版 (2019)物理必修第二册同步练习题（全套）

2023-04-04 09:31
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人教版高中物理必修第二册第八章测评含答案

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这是一份人教版高中物理必修第二册第八章测评含答案，共12页。

第八章测评

(时间:75分钟　满分:100分)

一、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的)

1.越野玩具小车行驶在如图所示的路面上,从M点经N、P行驶到Q点,其中NP段水平。下列说法正确的是(　　)

A.在MN段,小车的重力势能减少

B.在NP段,小车的重力势能不变

C.在PQ段,小车的重力始终做负功

D.在全过程中,小车的重力势能始终都在增加

2. 如图所示,人站在台阶式自动扶梯上,随扶梯匀速向下运动,下列说法正确的是 (　　)

A.人所受的重力做正功

B.人所受的重力不做功

C.人对梯面的压力不做功

D.梯面对人的支持力不做功

3. (2021江西丰城九中高一阶段练习)如图所示,为轿车中的手动变速杆,若保持发动机输出功率不变,将变速杆推至不同挡位,可获得不同的运行速度,从“1”~“6”挡速度增大,R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为60 kW,在水平路面上行驶的最大速度可达180 km/h。假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定,则该轿车(　　)

A.以最大牵引力爬坡,变速杆应推至“6”挡

B.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力为1 200 N

C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,其牵引力为 N

D.以54 km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的输出功率为60 kW

4. (2021吉林白山高三阶段练习)如图所示,光滑细杆AB、AC在A点连接,AB竖直放置,AC水平放置,两相同的中心有孔的小球M、N,分别套在AB和AC上,并用一不可伸长的细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、N,在N球碰到A点前的运动过程中,下列说法正确的是(　　)

A.M球的机械能守恒

B.M球的机械能减小

C.M和N组成的系统的机械能不守恒

D.绳的拉力对N做负功

5. (2021安徽合肥一中检测)弹簧发生弹性形变时,其弹性势能的表达式为Ep=kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量。如图所示,一质量为m的物体位于一直立的轻弹簧上方h高度处,该物体从静止开始落向弹簧。设弹簧的劲度系数为k,忽略空气阻力,则物体的最大动能为(弹簧形变在弹性限度内)(　　)

A.mgh+ B.mgh-

C.mgh+ D.mgh-

6. (2021安徽宿州高一阶段练习)如图所示,质量分别为m0和m的A、B两木块叠放在光滑的水平桌面上,A与B之间的动摩擦因数为μ,用一水平拉力F作用于A,使A和B保持相对静止,向右运动的位移为L,下列说法正确的是(　　)

A.该过程中拉力F对B做功FL B.该过程中A对B做功为μmgL

C.该过程中B对A做功为零 D.该过程中A对B做功为

7.(2021北京昌平高一期末)如图所示,甲、乙两个保险公司人员将一个质量为m的保险柜由静止沿直线移向他们的货车。甲施加给保险柜为推力,大小为F,方向斜向下与水平方向成30°角;乙施加给保险柜为拉力,大小也为F,方向斜向上与水平方向成45°角,若保险柜在甲和乙的作用下,由静止移动一段位移后,甲和乙同时撤去F,此时保险柜的速度大小为v;保险柜继续运动到货车位置时刚好停下来,对于整个过程,下列说法正确的是(　　)

A.甲和乙对保险柜做功之和为mv2

B.摩擦力对保险柜做功为-mv2

C.合力做功为mv2

D.合力做功为0

二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)

8.(2021陕西宝鸡高一期中)半坡起步要求在半坡位置a启动汽车,一段时间后匀速率通过最高点b以及剩下路段,如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.若汽车以额定功率从a点加速到b点,牵引力大小保持不变

B.在最高点b,汽车所受合力竖直向下

C.在最高点b,汽车对路面的压力小于汽车重力

D.从a点运动到b过程中,发动机对汽车做的功大于重力做的功的绝对值

9. (2021河南郑州高一期末)如图所示,一小物块以一定的初速度从粗糙固定斜面底端开始沿斜面向上滑动,速度减为零后又返回到底端。取地面为重力势能参考平面,该过程中,物块的动能Ek和机械能E随位移x变化关系的图像正确的是(　　)

10.(2021吉林松原高一期末)如图所示,物体A、B通过细绳及轻质弹簧连接在定滑轮两侧,物体A、B的质量分别为mA=1 kg、mB=2 kg,开始时细绳伸直,用手托着物体A使弹簧处于原长且A与地面的距离h=1 m,物体B静止在地面上;放手后物体A下落,与地面即将接触时物体A的速度为零,此时物体B对地面恰好无压力,不计一切摩擦及空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　)

A.物体A、B组成的系统机械能守恒

B.弹簧的劲度系数为200 N/cm

C.物体A着地时的加速度大小为10 m/s2

D.物体A着地时,弹簧的弹性势能为10 J

三、非选择题(本题共5小题,共54分)

11. (8分)(2021福建宁德高一期末)如图所示实验装置验证机械能守恒定律。断开电磁铁的电源,质量为m的金属小铁球从静止开始下落,球心经过光电门落入捕球网中。小铁球下落过程中经过光电门时,毫秒计时器(图中未画出)记录下挡光时间t,测出小铁球开始下落的球心位置与光电门之间的高度差h以及小铁球的直径d,重力加速度为g。

(1)小铁球从开始下落到光电门,重力势能减少量ΔEp=　　　　;

(2)小铁球通过光电门时速度v=　　　　;

(3)多次改变高度h,重复上述步骤,以h为横坐标,为纵坐标,描点作出-h图像,若作出的图像为通过坐标原点的直线,且斜率为　　　　(用已知物理量表示),可判断小铁球下落过程中机械能守恒。

12.(10分)(2021河北衡水高一期末)利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨,导轨上A点处由一带长方形遮光条的滑块,其总质量为m0,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连,遮光条两条长边与导轨垂直,导轨上B点有一光电门,可以测量遮光条经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光条的宽度,将遮光条通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动。

甲

乙

(1)滑块通过B点的瞬时速度可表示为　　　　。

(2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时m和m0组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=　　　　。系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=　　　　。在误差允许的范围内,若ΔEk=ΔEp则认为系统的机械能守恒。

(3)在上次实验中,某同学改变A、B间的距离,作出的v2-d图像如图乙所示,并测得m0=m,则重力加速度g=　　　　 m/s2。

13.(10分)(2021山东泰安高一检测)一辆汽车正以20 m/s的速度向东匀速行驶在某水平路面的AB段上,汽车前方的BC段,由于刚刚维修过比较粗糙。小明观察汽车中控屏并记录下汽车通过整个ABC路段的不同时刻的速度,作出了v-t图像如图乙所示(在t=15 s处水平虚线与曲线相切)。假设运动过程中汽车发动机的输出功率保持80 kW不变,汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自保持不变。求:

(1)汽车在AB段及BC段上运动时所受的阻力Ff1和Ff2。

(2)小明通过中控屏记录了BC路段的长度约为122.5 m,那么这辆汽车连同乘客的质量m约是多少?

14.(12分)炎炎夏日,水上滑梯给人们带来清凉和畅快。如图所示为某水上滑梯的示意图,倾斜滑道AB倾角θ=37°,下端平滑连接水平滑道BC,滑梯的起点A距水面的高度H=7 m,水平滑道BC长d=2 m,端点C距水面的高度h=1 m。质量m=50 kg的人从滑道起点A由静止滑下,人与滑道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,人在运动过程中可视为质点,g取10 m/s2。求:

(1)人从A滑到C的过程中重力势能减少量;

(2)人在倾斜滑道上克服摩擦力做功与在水平滑道上克服摩擦力做功的比值;

(3)人滑到B点时,重力的瞬时功率。

15. (14分)(2021山东滨州高一期末)如图所示,轻质动滑轮下悬挂质量为4m的重物A,绕过轻质定滑轮细绳的另一端悬挂质量为m的重物B,悬挂滑轮的轻质细线竖直。重物A、B处于静止状态距地面高度均为h,释放后A、B开始运动。假设摩擦力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g。求:

(1)重物A刚要落地时的速度大小;

(2)重物B离地面的最大高度。

第八章测评

1.B　根据Ep=mgh可知,在MN段,小车的重力势能随高度的升高而增大;在NP段,小车的重力势能不变;在PQ段,小车的重力势能随高度的降低而减小;故A、D错误,B正确;在PQ段,小车的重力势能减小,重力始终做正功,故C错误。

2.A　对人受力分析,受到竖直向下的重力和梯面对人垂直于接触面向上的支持力,根据W=Fscos θ可知,重力做正功,支持力做负功,根据牛顿第三定律可知,人对梯面的压力竖直向下,则人对梯面的压力做正功,故选A。

3.B　根据P=Fv可知以最大牵引力爬坡,变速杆应推至“1”挡,A错误;以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时,vm=180 km/h=50 m/s,牵引力为F= N=1 200 N,B正确,C错误;最大速度行驶时,牵引力等于阻力,可知阻力为Ff=1 200 N,v=54 km/h=15 m/s,因此发动机的输出功率P=Ffv=18 kW,D错误。

4.B　因M下落的过程中细绳的拉力对M球做负功,对N球做正功,故M球的机械能减小,N球的机械能增加,但M和N组成的系统只有重力做功,则机械能守恒,A、C、D错误,B正确。

5.A　物体和弹簧组成的系统机械能守恒,当弹簧压缩h1时物体受力平衡,mg=kh1,此时动能最大,由机械能守恒定律得mg(h+h1)=+Ekm,故Ekm=mgh+,故选A。

6.D　力F作用在A上,对B没有作用力,所以F对B不做功,A错误;AB一起运动,加速度为a=,AB之间摩擦力为静摩擦力大小Ff=ma=,A对B做功为WAB=FfL=,B对A做负功WBA=FfLcos 180°=-,B、C错误,D正确。

7.D　依题知,保险柜在运动过程中,除受到甲、乙的共同作用外,还受到地面摩擦力的作用,设甲和乙对保险柜做功之和为W,甲和乙同时撤去F时,根据动能定理有W-Wf=mv2,显然甲和乙对保险柜做功之和大于mv2,故A错误;对于整个过程,根据动能定理有W-Wf总=0,即整个过程摩擦力对保险柜做功为Wf总=W>mv2,故B错误;根据动能定理知,整个过程合力做的功等于保险柜动能的改变量,所以合力做的功为0,故C错误,D正确。

8.BCD　汽车以额定功率从a点开始加速,由功率P=Fv可知,牵引力应减少,故A错误;在最高点b汽车的加速度向下,汽车所受合力竖直向下,汽车处于失重状态,汽车对路面的压力小于汽车的重力,故B、C正确;汽车从a加速到b运动过程中,动能增加,合力做功大于0,即发动机对汽车做的功大于重力做的功的绝对值,故D正确。

9.AC　设小物块的初动能为Ek0,沿斜面运动的最远距离为s,所受摩擦力大小为Ff,根据动能定理,在上滑过程中有Ek-Ek0=-(mgsin θ+Ff)x,Ek0=(mgsin θ+Ff)s,联立可得Ek=(mgsin θ+Ff)(s-x),在下滑过程中有Ek=(mgsin θ-Ff)(s-x),可知Ek-x图像为斜率均为负、横截距相同,且斜率绝对值不同的两条直线,故A正确,B错误;根据功能关系,在上滑过程中有E=Ek0-Ffx,在下滑过程中有E=Ek0-Ffs-Ff(s-x)=Ek0-2Ffs+Ffx,由题意可知Ek0>2Ffs,可知E-x图像为斜率一正一负、且均存在纵截距的两条直线,故C正确,D错误。

10.CD　由题意可知,物体A、B组成的系统机械能不守恒,物体A、B和弹簧组成的系统机械能守恒,故A错误;由A下降h,B对地面刚好无支持力,可知弹簧伸长1 m时,弹簧的弹力为20 N,由F=kx代入数据得k=20 N/m=0.2 N/cm,故B错误;A着地时,弹簧的弹力为20 N,即绳子拉力为20 N,由牛顿第二定律FT-mAg=mAa,解得a=10 m/s2,故C正确;物体A着地时,由机械能守恒可知,A减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能W弹=10 J,故D正确。