山东日照市2025-2026学年高一下学期阶段物理测试（人教版必修第二册第八章）

**基本信息** 山东省日照市高一物理下学期阶段测试，聚焦机械能守恒定律，以能源、低空经济等时代情境为载体，通过选择、实验、解答题梯度设计，考查物理观念与科学思维，适配周测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|12题/40分|机械能守恒条件、功率计算、动能定理|结合能源（题1）、低空跳伞（题6）等新情境，考查能量观念| |实验题|2题/14分|验证机械能守恒、探究功与动能关系|原创设计自由下落实验（题13），注重科学探究与误差分析| |解答题|4题/46分|多过程能量转化、动量与能量综合|如斜面-圆弧-水平面模型（题17），考查模型建构与科学推理|

山东省日照市2025-2026高一物理下学期阶段测试 第八章 机械能守恒定律 答案及解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C C C A A A AC AD 题号 11 12 答案 BD BD 1．D 【详解】A．物体做竖直平面内的匀速圆周运动时，动能不变，势能改变，其机械能不守恒，故A错误； B．物体所受合力为恒力，其机械能不一定守恒，如向上加速度物体，故B错误； C．物体所受合力是变力，其机械能可能守恒，如水平面的匀速圆周运动，故C错误； D．若除重力之外无其他力对物体做功，即只有重力做功时，物体的机械能一定守恒，故D正确； 故选D。 2．C 【详解】A．根据机械能守恒可知，两球到底端时的速度大小相等，但方向不同，故A错误； B．两球质量相等，因此到底端时动能相同，故B错误； C．到最低端时B球速度水平，重力瞬时功率为零，A到最低端时竖直分速度不为零，重力的瞬时功率不为零，故C正确； D．两球向下运动过程中，重力做功相同，由于两球向下运动时路程相同，B球开始加速度比较大，根据速率时间图像可知，B向下运动的时间短，因此重力做功的平均功率大，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．乘客匀速运动，所受合力为0，故A错误； B．乘客斜向上匀速运行，动能不变，重力势能增加，所以机械能增加，故B错误； C．乘客斜向上匀速运行，动能不变，由于重力对乘客做负功，根据动能定理可知，扶梯对乘客作用力做正功，故C正确； D．根据平衡条件可知，扶梯对乘客作用力大小为 方向竖直向上，设乘客速度与水平方向的夹角为，则扶梯对乘客作用力做功的功率为，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．小球向左摆到最低点过程中，小车和小球组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，故A错误； BCD．系统机械能守恒，小球拉力做正功，小球的部分机械能转化为小车的机械能，所以小球机械能减小，小车机械能增大，故C正确，BD错误。 故选C。 5．C 【详解】由图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由图2可知，小物块运动到x0处时，根据动能定理可得 故选C。 6．A 【详解】A．在运动员开伞前下落h的过程中,重力对运动员做功为，故A错误； B．下落的加速度，则阻力为 运动员克服阻力做功为，故B正确； C．由动能定理可知 即运动员的动能增加了，故C正确； D．根据能量守恒定律可知，阻力所做负功等于运动员的机械能减少，有 即运动员的机械能减少了，故D正确。 本题选错误的，故选A。 7．A 【详解】A．由于A、B两点弹簧弹力大小相等，因此弹簧的变化量相等，即弹簧的弹性势能不变，弹力对小球不做功，故A正确； B．下滑过程弹簧弹力与杆子垂直，弹力功率为零；当原长时弹力为零，功率为零，故B错误； C．在运动过程中A点为压缩状态，B点为伸长状态，则由A到B有一状态弹力为0且此时弹力与杆不垂直，加速度为g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为g。则两处加速度为g。故C错误； D．由于A、B两点弹簧弹性势能相等，全过程弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹力所做的负功。因做负功时弹力增大，则弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离大于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离，故D错误。 故选A。 8．A 【详解】设物块质量为m，则物块增加的动能 物块加速时间 摩擦生热 传送带因传送物块而多消耗的电能 可得这段时间内物块增加的动能、系统因摩擦而产生的热量、传送带因传送物块而多消耗的电能之比为 故选A。 9．AC 【详解】AB．每层楼高度约为，则40层楼高约为 则有，解得，故A正确，B错误； CD．在时间t内喷出水的质量为 喷水的电动机输出功率至少约 联立得 求得，故C正确，D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】缓慢抬高过程中，摩擦力始终跟运动方向垂直，不做功，根据动能定理可知，支持力与重力做功的代数和为零，所以支持力的功等于；下滑过程支持力跟运动方向始终垂直，不做功，由动能定理可得 解得 故选AD。 11．BD 【详解】A．物块向上运动过程中，由动能定理得 物块向下运动过程中，由动能定理得 由题图乙知：，， 解得，，故A错误； B．物块向上运动的过程中，由牛顿第二定律得 由匀变速直线运动的规律得 解得，故B正确； C．上滑过程中，设物块动能等于重力势能时，物块运动的位移大小为 由动能定理得 解得，故C错误； D．下滑过程中，物块动能等于重力势能时，设物块距斜面底端的距离为，由动能定理：。 解得，则下滑2,4m.故D正确。 故选BD。 12．BD 【详解】A．取桌面为零势能面，物体落地时的高度为，则物体的重力势能为，故A错误； B．根据动能定理知，物体的动能增加量等于，则物体落地时的动能为，故B正确； CD．不受空气阻力，只有重力做功，物体的机械能守恒，则物体经过桌面时的机械能等于刚下落时的机械能，为，故C错误，D正确。 故选BD。 13．(1)CD (2) (3)C 【详解】（1）A．重锤应靠近打点计时器释放，A错误； B．计数点不需要必须每隔4个点选取，可根据纸带清晰程度实际选择，不是必须要求，B错误； C．选用质量、密度较大的重物，空气阻力的影响更小，可减小误差，C正确； D．两个限位孔在同一竖直线上，能减小纸带与限位孔之间的摩擦，减小误差，D正确。 故选CD。 （2）已知，，，重力势能减少量公式为 代入数据解得 （3）A．用计算速度会得到动能偏大的结果，A错误； B．先释放纸带后接通电源只会导致开头点迹缺失，不造成的影响，B错误； C．重物下落过程中，始终受到空气阻力和纸带与限位孔的摩擦阻力，重力势能的减少量一部分用于克服阻力做功、转化为内能，因此动能增加量始终略小于重力势能减少量，C正确； D．不多次取平均是偶然误差，不会始终让大于，D错误。 故选C。 14．(1) (2) (3)D (4) 【详解】（1）测得遮光条通过光电门的时间Δt，则滑块经光电门时的速度为 （2）根据动能定理可得 整理可得 可得图像的斜率为 （3）A．因此实验中通过力传感器测得绳子拉力，则钩码质量未远小于滑块质量，对实验结果没有影响，故A错误； B．因此实验中通过力传感器测得绳子拉力，所以导轨左端定滑轮有质量，转动动能增加，对实验结果没有影响，故B错误； C．滑块运动过程中克服阻力做功，使得合力的做功小于绳子拉力做的功，则拉力做的功大于滑块动能的变化量，故C错误； D．气垫导轨没有调节水平，左端低右端高，则运动过程，滑块重力做正功，使得合力做的功大于绳子拉力做的功，则拉力做的功小于滑块动能的变化量，故D正确。 故选D。 （4）由于钩码的位移大小是滑块位移大小的一半，则钩码的速度大小等于滑块速度大小的一半，根据系统机械能守恒可得 又 联立可得满足关系式 则运动过程中系统机械能守恒。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）推力F对物体做功为（2分） 解得（1分） （2）前3m内，摩擦力 支持力（1分） 摩擦做功为（2分） 后4.8m内，摩擦力（1分） 摩擦做功为 所以全过程中摩擦力对物体所做的功（1分） 16．(1)7.5s (2)131.25m 【详解】（1）由牛顿第二定律得（1分） 解得 匀加速运动的最大速度（1分） 匀加速运动的时间 解得（1分） （2）汽车所受阻力 汽车速度最大时，有 解得（2分） 此过程中车的位移大小为，根据动能定理有（2分） 解得（1分） 17．(1)44N (2)0.5m 【详解】（1）物体由C点运动到最高点，根据动能定理得（2分） 代入数据解得（1分） 在C点根据牛顿第二定律有（2分） 解得滑道对物体的支持力大小为(1分) 据牛顿第三定律，物体运动到C点时对滑道的压力大小与大小相等，为44N。（1分） （2）物体由C点到最终停止，根据动能定理得（2分） 代入数据解得（1分） 由于（2分） 所以物体最终停止的位置到B点的距离为（1分） 18．(1) (2) (3)87J 【详解】（1）小物块离开平台后做平抛运动，设从A到B的时间为t，由平抛运动规律得 （2分） 解得（1分） （2）设物体从A点抛出时的水平速度为v0，则在B点处有 （1分） 解得 （1分） 根据功能关系得弹簧的弹性势能（1分） （3）设物块到达C点时速度为vC，物块由A到C由动能定理得（2分） 代入数据解得vC＝14m/s （1分） 物块在木板上滑行做匀减速运动，其加速度为a1，则有 对长木板由牛顿第二定律得：μ1mg﹣2μ2mg＝ma2（1分） 解得 设经时间t1长木板与挡板相撞，由 得t1＝2s 此时物块和长木板速度分别为v1、v2，则有v1＝vC﹣a1t1＝8m/s，v2＝a2t1＝4m/s 物块的位移为：（2分） 物块距离木板左端为 长木板与挡板相撞后，物块继续向右做匀减速运动，长木板向左减速运动，设其加速度为a3，则有μ1mg+2μ2mg＝ma3 代入数据解得 经时间t2长木板速度为零，则 此时物块的速度为v3，则v3＝v1﹣a1t2＝5m/s 物块向右的位移 木板减速向左的位移 在此过程中物块相对木板向右的位移为 设又经时间t3两者速度相等为v4，即v4＝a2t3＝v3﹣a1t3 解得：t3＝1s，v4＝2m/s（2分） 在这段时间内物块与长木板的位移分别为 物块与长木板的相对位移（1分） 以后两个以相同的加速度向右做匀减速运动，直到速度为零（1分） 故Q=μ1mgL=87J（1分） 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省日照市2025-2026高一物理下学期阶段测试 第八章 机械能守恒定律 （考试时间：90分钟，分值：100分） 第一部分（选择题 共40分） 一、单选题：本题包括8小题，每小题3分，共24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．（新情境）能源是国家发展的基石之一，国家对能源发展非常重视，也是央企进一步发展的方向之一。关于机械能守恒的描述，下列说法正确的是（　　） A．物体做匀速圆周运动，其机械能一定守恒 B．物体所受合力为恒力，其机械能一定守恒 C．物体所受合力是变力，其机械能一定不守恒 D．若除重力之外无其他力对物体做功，物体的机械能一定守恒 2．如图所示，竖直固定放置等高的光滑斜面和四分之一圆弧面，圆弧面的最底端切线水平，圆弧长和斜面长相等，质量相等的A、B 两个小球从最高点由静止释放，不计小球的大小，下列说法正确的是（    ） A．两小球到达底端时速度相同 B．两小球到达底端时动能不同 C．两小球到达底端时A球重力瞬时功率比B球重力瞬时功率大 D．两球从静止运动到底端过程中，A球重力平均功率比B球重力平均功率大 3．如图所示是地铁出口的电动扶梯，质量为m的乘客站在扶梯上随扶梯以速度v斜向上匀速运行，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．乘客受合力斜向上 B．乘客的机械能守恒 C．扶梯对乘客作用力做正功 D．扶梯对乘客作用力做功的功率为mgv 4．如图所示，小车放在光滑的水平面上，将系着绳的小球向右拉开到一定的角度，然后同时放开小球和小车，不计一切摩擦，小球向左摆到最低点过程中（　　） A．小车和小球组成的系统机械能不守恒 B．小车的机械能守恒 C．小球的机械能减少 D．小球的机械能不变 5．如图1所示，质量为m的小物块静止于光滑水平面上坐标原点处，在水平拉力F作用下，沿x轴方向运动，拉力F的大小随物块所在位置坐标x的变化关系如图2所示，图线为半圆。则小物块运动到x0处时的动能为（　　） A．0 B． C． D． 6．（新情境）低空经济是当前经济发展的热门，结合文旅，各地推出灵活多样的活动。如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地三百多米高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员开伞前下落h的过程中，下列说法错误的是（　　） A．重力对运动员做功为 B．运动员克服阻力做功为 C．运动员的动能增加了 D．运动员的机械能减少了 7．如图所示，一质量为m的小球套在光滑竖直杆上，轻质弹簧一端固定于O点，另一端与该小球相连。现将小球从A点由静止释放，沿竖直杆运动经过B点，已知OA长度小于OB长度，弹簧处于OA、OB两位置时弹簧弹力大小相等。在小球由A到B的过程中（　　） A．弹簧弹力对小球做功等于零 B．弹簧弹力的功率为0的位置只有一处 C．加速度等于重力加速度的位置有一处 D．弹簧弹力做正功过程中小球运动的距离等于小球克服弹簧弹力做功过程中小球运动的距离 8．如图，将小物块放上以4m/s速度匀速运动的电动传送带，一段时间内小物块从匀加速至，不计空气阻力。则这段时间内物块增加的动能、系统因摩擦而产生的热量、传送带因传送物块而多消耗的电能之比为（　　） A． B． C． D． 二、多选题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．（新情境）随着生活水平的提高以及设备控制水平的进步，许多地方设计了大型喷泉，进行喷泉灯光秀表演，许多场景很是壮观。如图所示，喷泉喷出的水柱大约40层楼高；喷管的出水横截面积为8×10-3m2，以下估算正确的是（　　） A．水从水管口喷出的速度约50m/s； B．水从水管口喷出的速度约30m/s； C．喷水的电动机输出功率至少约5×105W D．喷水的电动机输出功率至少约2×105W 10．如图所示，长为的长木板水平放置，在木板的端放置一个质量为的小物块。现缓慢地抬高端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为，则在整个过程中（　　） A．支持力对小物块做功为 B．支持力对物块做功为0 C．摩擦力对小物块做功为 D．滑动摩擦力对小物块做功为 11．（原创）滑梯是常见的游乐设施。兴趣小组的同学在实验室模拟滑梯做了如下场景，如图甲所示，物块从固定斜面底端以一定初速度冲上斜面，斜面与水平面之间的夹角为37°。取斜面底端所在平面为零势能面，物块动能随位移x变化的关系如图乙所示。取，，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．物块的质量为1kg. B．物块沿斜面向上运动的时间为1s C．上滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块的动能为 D．下滑过程中，物块动能等于重力势能时，物块从斜面顶端下滑的距离为2.4m. 12．如图所示，桌面距地面高H，一可看成质点的物体质量为m，从距桌面高h处由静止下落，直至落地，不计空气阻力，取桌面为零势能面，则（　　） A．物体落地时的重力势能为mgH B．物体落地时的动能为mg（H+h） C．物体经过桌面时的机械能为mg（H+h） D．物体经过桌面时的机械能为mgh 第二部分（非选择题 共60分） 三、实验题：本题包括2小题，共14分，每空2分，有多个选项的，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 13．（原创）采用如图甲装置做“验证物体自由下落过程中机械能守恒定律”实验。 (1)下列做法中合理的是______（多选）； A．重锤释放时距打点计时器远些 B．处理纸带时必须每隔4个点确定一个计数点 C．不用重锤，应选用质量和密度较大的重物，以减小空气阻力 D．打点计时器的两个限位孔应处于同一竖直线，以减小摩擦阻力 (2)选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为计数点，用刻度尺测得A、B、C距O点的距离并在图中标出。已知重物的质量为0.50kg，交流电频率为50Hz，当地重力加速度。重锤由O点运动到B点的过程中，重力势能的减少量______（结果保留3位有效数字），动能的增加量。 (3)实验过程中一组同学的略小于，其原因是______； A．利用公式计算重物速度 B．做实验时，先释放纸带后接通电源 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 14．如图所示，气垫导轨上质量为M的滑块通过轻质细绳绕过轻质动滑轮与拉力传感器相连，动滑轮下悬挂质量为m的钩码，滑块上遮光条宽度为d。实验时，滑块由静止释放，测得遮光条通过光电门的时间为Δt，拉力传感器的读数为F。 (1)小组同学根据测得遮光条通过光电门的时间Δt，可以得到滑块经光电门时的速度为______； (2)小组同学要做“探究绳子拉力对滑块做功与滑块动能变化量的关系”实验，改变滑块的初位置与光电门的距离并测得多组和的值，作的图像，发现图像是过原点的直线，图像的斜率______； (3)若小组同学实验中绳子拉力做的功总小于滑块动能的变化量，出现该情况的可能原因是______； A．钩码质量未远小于滑块质量 B．导轨左端定滑轮有质量，转动动能增加 C．滑块运动过程中克服阻力做功 D．气垫导轨没有调节水平，左端低右端高 (4)若小组同学继续用上述装置研究滑块与钩码系统机械能守恒，设滑块由静止释放点与光电门的距离为、挡光条通过光电门的时间为，则满足关系式_______（用已知量符号表示）时，运动过程中系统机械能守恒。 四、解答题：本题包括4小题，共46分。其中15题8分，16题8分，17题13分，18题17分，要求写出必要的方程和文字说明。 15．如图所示，一个质量m=1kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下的推力F=10N作用，在水平地面上移动了3m。此时撤去推力，物体继续滑行4.8m停下来。已知物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g取，，。求： (1)推力对物体做的功； (2)全过程中摩擦力对物体做的功； 16．某品牌汽车的质量为m=2×103kg，发动机的额定功率为P额=120kW，沿平直路面运动时所受阻力恒为车重的0.2倍。若该汽车以2m/s2的加速度从静止做匀加速直线运动，重力加速度g=10m/s2。求： (1)汽车做匀加速直线运动维持的时间t； (2)匀加速结束后，再经过10s后达到最大速度，求此过程中汽车的位移大小。 17．如图所示，一个质量的物体从光滑且固定的斜面上A点由静止开始下滑依次经过B、C、D各点。当物体到达D点时，继续竖直向上运动，最高点距离D点的高度。其中BC为水平面，BC长度，CD为光滑的一圆弧，半径。物体与水平面BC间的动摩擦因数，轨道在B、C两点平滑连接，不计空气阻力，g取。求： (1)物体第一次运动到C点时对轨道的压力大小； (2)物体最终停止的位置到B点的距离s。 18．如图所示，光滑水平平台高，BC为一段光滑圆弧轨道，其圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，为60°，BC的高度差。一不计厚度、质量的长木板静止于粗糙水平面上，左端置于C点，右端与D点固定的竖直挡板相距。质量的小物块压缩弹簧至K点，弹簧与小物块不拴接，形变在弹性限度内。释放小物块，弹簧恢复原长后小物块从A点滑离平台，恰好能无碰撞地从B点进入圆弧形轨道，然后经过C点滑上长木板，继续运动。长木板向右运动与挡板发生弹性碰撞（碰撞时间极短），以原速率返回。碰撞后立即撤去挡板，运动过程中小物块始终未滑离长木板。已知物块与长木板间动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，取。求： (1)小物块由A到B的运动时间t（结果可以保留根号）； (2)弹簧被压缩至K点时具有的弹性势能； (3)全程小物块与长木板因摩擦产生的热量。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $Sheet1 题号 题型 分值 知识点 难度系数（预估） 1 单选题 3 判断系统机械能是否守恒 0.9 2 单选题 3 机械能守恒定律在曲线运动中的应用、平均功率、瞬时速度、瞬时功率 0.65 3 单选题 3 平衡状态的定义及条件、瞬时功率、判断系统机械能是否守恒 0.7 4 单选题 3 机械能守恒定律在绳连接系统中的应用、判断系统机械能是否守恒 0.68 5 单选题 3 动能定理的初步应用、图像法求变力做功 0.7 6 单选题 3 动能定理的初步应用、重力势能的变化和重力做功的关系、能量守恒定律的初步应用 0.72 7 单选题 3 瞬时功率、牛顿第二定律求瞬时加速度问题、弹性势能的变化和弹力做功的关系 0.5 8 单选题 3 常见力做功与相应的能量转化、物块在水平传送带上运动分析 0.6 9 多选题 4 平均功率、竖直上抛运动的规律及应用 0.6 10 多选题 4 动能定理的初步应用 0.5 11 多选题 4 动能定理的初步应用 0.55 12 多选题 4 重力势能的变化和重力做功的关系 0.8 13 实验题 6 验证机械能守恒定律 0.78 14 实验题 8 用光电门验证动能定理、验证机械能守恒定律 0.65 15 计算题 8 摩擦力做功、多个力做的总功 0.7 16 计算题 8 应用动能定理解决机车启动问题、机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、以恒定加速度启动 0.65 17 计算题 14 应用动能定理解决多段过程问题 0.6 18 计算题 16 能量守恒定律在曲线运动中的应用、平抛运动、板块模型的计算 0.39 $