2026年人教版高中物理必修第二册第8章检测试卷解析版

这是一份2026年人教版高中物理必修第二册第8章检测试卷解析版，共7页。
第八章检测评估卷(时间:60分钟　满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.(2024·江苏扬州高二学业考试)托球跑是校运动会的趣味项目,如图所示,某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀速直线运动,此过程中(　　)A.重力对乒乓球做负功B.支持力对乒乓球做正功C.空气阻力对乒乓球不做功D.乒乓球所受合力做正功答案:B解析:重力始终与乒乓球位移方向垂直,重力在此过程中不做功,选项A错误;支持力与乒乓球位移之间的夹角为锐角,可知支持力对乒乓球做正功,选项B正确;空气阻力的方向与乒乓球位移的方向相反,可知空气阻力对乒乓球做负功,选项C错误;乒乓球做匀速直线运动,乒乓球所受合力为零,则乒乓球所受合力做功为零,选项D错误。2.(2023·黑龙江高二统考学业考试)如图所示,物体在力F作用下沿速度方向发生了一段位移,其中力F对物体做负功的是(　　)答案:D解析:选项A中F的方向与速度方向相同,力F对物体做正功,选项A错误;选项B中F的方向与速度方向的夹角小于90°,力F对物体做正功,选项B错误;选项C中F的方向与速度方向垂直,力F不做功,选项C错误;选项D中F的方向与速度方向的夹角大于90°,力F对物体做负功,选项D正确。3.(2023·江苏盐城高二统考学业考试)“福建舰”航母上,质量为m的歼-16飞机通过弹射系统获得动能Ek,其对应速度为(　　)A.mEkB.2mEkC.2EkmD.Ek2m答案:C解析:动能Ek=12mv2,可得其速度v=2Ekm,选项C正确。4.如图所示,两个完全相同的小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出,落在地面上的位置分别是A、B,O'是O在地面上的竖直投影,且O'A∶AB=1∶2。若不计空气阻力,则两小球(　　)A.初速度大小之比为1∶2B.落地瞬间重力的瞬时功率不相同C.重力做功的平均功率不相同D.重力对两个小球做功相同答案:D解析:根据平抛运动规律h=12gt2,则小球运动时间相同,根据x=vt,则v1v2=O'AO'B=13,选项A错误;落地瞬间vy=gt,竖直速度相同,根据重力的瞬时功率P=mgvy,则落地瞬间重力的瞬时功率相同,选项B错误;小球下落距离相同,根据W=mgh,则重力做功相同,且运动时间相同,根据P'=Wt,则重力的平均功率相同,选项C错误,D正确。5.小球质量为m,从A点经C点最后停在B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是(　　)A.从A点到B点的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A点到B点过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A点到B点重力做功为mg(H+h)D.从A点到C点重力做功为mg(H-h)答案:D解析:重力做功与物体的运动路径无关,只与初、末状态物体的高度差有关,从A点到B点的高度是H,故从A点到B点重力做功为WAB=mgH,从A点到C点的高度差是(H-h),故从A点到C点重力做功为WAC=mg(H-h),选项D错误。6.在日常生活中经常会使用斜面运输较重的东西。例如卡车装载大型货物时,常会在车尾斜搭一块木板,工人将货物沿木板从地面推入车厢,如图甲所示。将这一情境简化为图乙所示的斜面模型,将货物视为质点,斜面高度一定,货物与斜面间的动摩擦因数各处相同。现用平行于斜面的力将货物沿斜面从底端匀速推到顶端。则下列说法正确的是(　　)A.斜面倾角越小推送货物的过程推力越小B.斜面倾角越大推送货物的过程推力越小C.斜面倾角越小推送货物的过程推力做功越少D.若推力的功率一定,斜面倾角越小,物体运动时间越长答案:D解析:设斜面长度为L,对货物受力分析,由平衡条件可得F=mgsin θ+μmgcos θ,令sin α=μ1+μ2,cos α=11+μ2,可得F=mg1+μ2sin (θ+α),当θ+α=90°时,Fm=mg1+μ2,此时有sin θ=HL=cos α=11+μ2,可知斜面倾角从小到大变化过程中推力存在极值,选项A、B错误;根据动能定理,有WF-mgH-μmgLcos θ=0,解得WF=mgH+μmgL2-H2,由题意知,斜面高度一定,则斜面越长,倾角越小,推送货物的过程推力做功越多,选项C错误;根据P=WFt,可知若推力的功率一定,斜面倾角越小,推力做功越多,物体运动时间越长,选项D正确。二、多项选择题(本题共2小题,每小题4分,共8分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)7.如图所示,具有一定初速度的物块,沿倾角为30°的粗糙固定斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F作用,这时物块的加速度大小为4 m/s2,方向沿斜面向下,那么,在物块向上运动的过程中,下列说法正确的是(　　)A.拉力F做的功等于物块克服摩擦力做的功B.物块的动能一定增加C.物块的重力势能一定增加D.物块的机械能一定增加答案:CD解析:物块的加速度为a=4 m/s2,方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律得mgsin 30°+Ff-F=ma,解得F-Ff=mgsin 30°-ma=m12g-a>0,可知F和Ff做功的代数和大于零,即拉力F做的功大于物块克服摩擦力做的功,根据功能关系可知,在运动的过程中,机械能一定增加,选项A错误,D正确;物块的加速度方向沿斜面向下,由牛顿第二定律知物块的合力沿斜面向下,与位移方向相反,合力对物块做负功,由动能定理知物块的动能减小,选项B错误;物块沿斜面向上运动,则物块的重力势能一定增加,选项C正确。8.如图所示,小球自高h处以初速度v0竖直下抛,正好落在弹簧上,把弹簧压缩后又被弹起,弹簧质量不计,空气阻力不计,则(　　)A.小球落到弹簧上后立即做减速运动,动能不断减少,但动能与弹性势能的总和保持不变B.在碰到弹簧后的下落过程中,系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大C.在碰到弹簧后的下落过程中,重力势能与动能之和一直减少D.小球被弹起后,最高点仍是出发点答案:BC解析:由于没有空气阻力做功,小球、弹簧、地球三者组成的系统机械能守恒,小球运动过程中,动能、重力势能与弹性势能之和保持不变,当小球碰到弹簧后,开始时弹力小于重力,合力方向向下,小球加速向下运动,动能增加,重力势能减少,弹性势能增加,所以动能与弹性势能的总和增大,选项A错误;当弹簧弹力增大到与重力相等时,小球的加速度为零,速度达到最大,动能达到最大,之后弹簧弹力大于重力,小球速度减小,动能减小,根据系统机械能守恒可知,在碰到弹簧后的下落过程中,系统的弹性势能与重力势能之和先变小后变大,重力势能与动能之和一直减少,选项B、C正确;小球从最低点反弹后,动能、重力势能、弹性势能经历了相反的变化过程,最后离开弹簧回到出发点时,由系统机械能守恒可知,小球具有方向向上、大小为v0的速度,从而继续上升到最高点,即最高点高于出发点,选项D错误。三、非选择题(本题共4小题,共74分)9.(12分)(2024·山西高二学业考试)利用重物自由下落验证机械能守恒定律的实验如图甲所示。(1)备有如下器材:A.打点计时器;B.直流电源;C.交流电源;D.纸带;E.带夹子的重锤;F.停表;G.刻度尺;H.天平;I.导线;J.铁架台其中不是实验必需的器材是　　　　。 (2)实验小组从实验所得的纸带中选出一条纸带,如图乙所示。其中O点为打点计时器打下的第一个点,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,测得h1=12.01 cm,h2=20.15 cm,h3=27.86 cm,交流电源的频率为50 Hz,若已知重锤质量m=0.1 kg,当地的重力加速度g取9.80 m/s2。根据以上数据可知,当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了　　　　 J;此时重锤的动能比开始下落时增加了　　　　 J。(计算结果保留三位有效数字) 答案:(1)BFH(2)0.197　0.196解析:(1)实验中要验证重锤动能的增加量与重力势能的减少量是否相等,即看是否有这样的关系:mgh=12mv22−12mv12,质量可以约去,所以不需要天平,要测量下落的高度和瞬时速度,在纸带处理时需要刻度尺。用打点计时器需要交流电源,因此不需要的器材有直流电源、停表、天平。(2)当打点计时器打B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了ΔEp=mgh2=0.1×9.80×20.15×0.01 J≈0.197 J,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点,则相邻计数点间的时间间隔为T=2×0.02 s=0.04 s,当打点计时器打B点时重锤的速度为vB=xAC2T=ℎ3-ℎ12T≈1.98 m/s,则当打点计时器打B点时重锤的动能比开始下落时的增加量为ΔEk=12mvB2≈0.196 J。10.(16分)(2023·江苏徐州高二校考学业考试)某实验小组用落体法验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落。甲(1)为了减小由于阻力带来的实验误差,应选用的重物是　　　(选填“A”或“B”)。A.质量为200 g的铁质重锤B.质量为200 g的木球(2)进行正确操作后,打下的纸带如图乙所示,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。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中,若验证机械能守恒定律成立,需要满足的表达式为　　　　　　　　　　。 乙答案:(1)A(2)8ghBT2=(hC-hA)2解析:(1)为了减小由于阻力带来的实验误差,应选用质量大、体积小的重物,选项A正确。(2)匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则打B点的速度为vB=ℎC-ℎA2T,从打O点到打B点的过程中,若机械能守恒,则有mghB=12mvB2,解得8ghBT2=(hC-hA)2。11.(20分)如图所示,位于竖直面内的轨道ABCD的BC段水平,AB段和CD段与BC段平滑连接,CD段是半径为R的半圆轨道,BC长度为2R,除BC段外,轨道其余部分均光滑。将质量为m、可视为质点的滑块从AB段距离BC平面高度差为h处由静止释放,若h=R,滑块滑到C点时的速度恰好为零,未能进入CD段,重力加速度为g。(1)求滑块与BC段之间的动摩擦因数;(2)h为多高时滑块恰好能通过半圆轨道的最高点D。答案:(1)0.5(2)3.5R解析:(1)h=R时,根据动能定理可得mgR-μmg·2R=0-0,解得μ=0.5。(2)滑块刚好通过D点,有mg=mvD2R,根据动能定理可得mgh-μmg·2R-mg·2R=12mvD2-0,解得h=3.5R。12.(26分)某汽车研发机构在汽车的车轮上安装了小型发电机,将减速时的部分动能转化并储存在蓄电池中,以达到节能的目的。某次测试中,汽车以额定功率沿直线行驶一段距离后关闭发动机,测出了汽车动能Ek与位移x的关系图像如图所示,其中甲是关闭储能装置时的关系图线,乙是开启储能装置时的关系图线。已知汽车的质量为2 000 kg,设汽车运动过程中所受地面阻力恒定,空气阻力不计。求:(1)汽车行驶过程中所受地面的阻力;(2)测试过程中汽车加速行驶的时间;(3)汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能。答案:(1)4 000 N(2)16.25 s(3)8×105 J解析:(1)甲是关闭储能装置时的关系图线,根据-Ffx=ΔEk,可知图线甲的斜率的绝对值表示阻力的大小,则有Ff=16×105(11-7)×102 N=4 000 N。(2)在速度达到最大值时,根据题中图像可知Ek1=12mv12,汽车以额定功率行驶,则有P=Ffv1,解得P=1.6×105 W,测试过程中汽车加速行驶过程中,根据动能定理有Pt1-Ffx0=12mv12−12mv02=Ek1-Ek0,其中x0=5×102 m,Ek0=10×105 J,Ek1=16×105 J,解得t1=16.25 s。(3)令汽车开启储能装置后向蓄电池提供的电能为ΔE,根据图线乙有ΔE+Ffx1=Ek1,其中x1=(9-7)×102 m=2×102 m,解得ΔE=8×105 J。