2026年天津市苏教版高中物理高二年级第7章能力提升测试卷

2026年天津市苏教版高中物理高二年级第7章能力提升测试卷一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在研究物体做曲线运动时，下列说法正确的是（）A.物体所受合外力一定不为零，且方向始终与速度方向不共线B.物体速度方向时刻改变，但速率可能保持不变C.物体加速度方向一定与速度方向相同D.物体做曲线运动的条件是加速度大小恒定且不为零解析：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线，导致加速度方向与速度方向不共线。选项A正确描述了这一条件。选项B中，速率保持不变的运动是匀速率圆周运动，其速度方向时刻改变但加速度方向始终指向圆心。选项C错误，加速度方向与速度方向可以不同，如平抛运动中加速度竖直向下而速度有水平分量。选项D错误，加速度大小恒定且不为零的运动可能是直线运动，如简谐运动。2.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球所受的向心力大小为（）A.mg•tanθB.mg•sinθC.mg•cosθD.mg•cotθ解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的Tsinθ和竖直方向的Tcosθ。水平方向的Tsinθ提供向心力，由平衡条件得Tcosθ=mg，故T=mg/cosθ，向心力F=mgtanθ=mg•tanθ。选项A正确。3.在光滑水平面上，质量为2kg的物体A以vA=4m/s的速度向右运动，质量为3kg的物体B以vB=2m/s的速度向左运动，两物体发生弹性正碰后，vA和vB分别变为（）A.2m/s向右，3m/s向左B.3m/s向右，2m/s向左C.4m/s向右，1m/s向左D.1m/s向右，4m/s向左解析：弹性正碰中动量和机械能均守恒。取向右为正方向，碰撞前总动量p=mAvA-mBvB=2×4-3×2=4kg•m/s，总机械能Ek=½mAvA²+½mBvB²=½×2×16+½×3×4=40J。设碰后vA'=vA1，vB'=vB2，由动量守恒mAvA+mBvB=mAvA1+mBvB2，由机械能守恒½mAvA²+½mBvB²=½mAvA1²+½mBvB2²。联立解得vA1=1m/s，vB2=4m/s，即vA和vB分别变为1m/s向右，4m/s向左。选项D正确。4.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为（）A.ma•cosθB.ma•sinθC.0D.mga•tanθ解析：对物块进行受力分析，沿斜面向上加速度a，由牛顿第二定律沿斜面方向f=ma。对斜面体，若其保持静止，则水平方向无净外力，静摩擦力f水平分量f水平=f•cosθ=ma•cosθ。选项A正确。5.一质点做简谐运动，周期为T，某时刻位移为正最大值，则再经（）时间质点速度再次达到正最大值A.T/4B.T/2C.3T/4D.T解析：简谐运动中，质点从正最大位移到速度正最大值需经过平衡位置，即四分之一周期。选项A正确。6.如图所示，两根轻质弹簧原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2，将它们串联后一端固定，另一端施加拉力F，则两弹簧的伸长量之和为（）A.F/(k1+k2)B.FL1/(k1L2)C.F/(k1L2)D.F•(L1+k2)/(k1L2)解析：串联时两弹簧受力相同为F，设伸长量分别为ΔL1和ΔL2，由胡克定律F=k1ΔL1=k2ΔL2，总伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2=F/k1+F/k2=F/(k1+k2)。选项A正确。7.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时速度为v，则物体从释放到该点的时间为（）A.v²/(2g)B.2v/gC.√(2h/g)D.√(h/g)解析：由v=gt，t=v/g。由h=½gt²，t=√(2h/g)。联立解得t=2v/g。选项B正确。8.如图所示，A、B两物体叠放在一起，置于光滑水平面上，用水平力F拉B物体，使A、B一起以加速度a向右运动，则A对B的摩擦力大小为（）A.maB.0C.FD.F-ma解析：对A进行受力分析，若A、B保持相对静止，则A受B的静摩擦力f=ma。选项A正确。9.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其向心加速度大小为（）A.4π²R/T²B.2πR/TC.π²R/T²D.πR/T²解析：向心加速度a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²。选项A正确。10.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度大小为（）A.√(g/tanθ)B.√(g/cosθ)C.√(g/sinθ)D.√(g•tanθ)解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的Tsinθ提供向心力mω²Lsinθ，竖直方向的Tcosθ平衡重力mg，即Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²Lsinθ。联立解得ω=√(g/tanθ)。选项A正确。二、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.质量为m的物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度为a，则物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：F-ma解析：由牛顿第二定律F-f=ma，f=F-ma。2.一物体做自由落体运动，第3秒内下落的高度为______。参考答案：25m解析：第3秒内下落高度h3=½g(3²)-½g(2²)=25m。3.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，则斜面体对水平面的静摩擦力大小为______。参考答案：ma•cosθ解析：同第4题解析。4.一质点做简谐运动，周期为T，某时刻位移为正最大值，则再经______时间质点速度再次达到正最大值。参考答案：T/4解析：同第5题解析。5.两根轻质弹簧串联后一端固定，另一端施加拉力F，两弹簧的伸长量之和为______。参考答案：F/(k1+k2)解析：同第6题解析。6.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时速度为v，则物体从释放到该点的时间为______。参考答案：2v/g解析：同第7题解析。7.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其向心加速度大小为______。参考答案：4π²R/T²解析：同第9题解析。8.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，则小球做圆周运动的角速度大小为______。参考答案：√(g/tanθ)解析：同第10题解析。9.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒末的速度为______。参考答案：3a解析：v=at，第3秒末v=3a。10.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，则其线速度大小为______。参考答案：2πR/T解析：v=2πR/T。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.物体做曲线运动的条件是物体所受合外力不为零。（）参考答案：正确解析：曲线运动需要合外力与速度方向不共线，合外力不为零是必要条件。2.物体做匀速圆周运动时，其加速度大小恒定。（）参考答案：正确解析：匀速圆周运动加速度大小a=v²/R恒定，方向指向圆心。3.弹性碰撞中，系统的动量守恒但机械能不守恒。（）参考答案：错误解析：弹性碰撞中动量和机械能均守恒。4.简谐运动的回复力总是指向平衡位置。（）参考答案：正确解析：简谐运动的回复力F=-kx，方向总是指向平衡位置。5.自由落体运动是匀变速直线运动。（）参考答案：正确解析：自由落体运动加速度为g，是匀变速直线运动。6.物体做匀速圆周运动时，其速度方向不变。（）参考答案：错误解析：匀速圆周运动速度方向时刻改变。7.两个物体发生弹性正碰时，它们的速度交换可能不完全。（）参考答案：正确解析：弹性正碰中速度交换取决于质量比，不一定完全交换。8.简谐运动的周期与振幅有关。（）参考答案：错误解析：简谐运动周期由系统性质决定，与振幅无关。9.物体做曲线运动时，其加速度一定不为零。（）参考答案：正确解析：曲线运动需要合外力不为零，导致加速度不为零。10.物体在水平面上做匀速圆周运动时，其向心力由重力提供。（）参考答案：错误解析：向心力由水平面支持力与重力合力提供，重力本身不提供向心力。四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述曲线运动的条件及特点。参考答案：曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线；特点包括速度方向时刻改变，加速度不为零且与速度方向不共线。解析：曲线运动的核心是合外力与速度方向不共线，导致速度方向持续改变。2.解释什么是简谐运动，并举例说明。参考答案：简谐运动是物体在平衡位置附近做的往复运动，回复力F与位移x成正比且方向相反，即F=-kx。例如弹簧振子和单摆（在小角度下）。解析：简谐运动的数学表达式为F=-kx，典型例子包括弹簧振子和单摆。3.为什么做匀速圆周运动的物体需要向心力？参考答案：匀速圆周运动的速度大小不变但方向时刻改变，需要合外力提供改变速度方向的加速度，即向心加速度，这个力就是向心力。解析：向心力是产生向心加速度的力，维持物体做圆周运动。4.解释什么是弹性碰撞，并说明其两个守恒定律。参考答案：弹性碰撞是动量和机械能均守恒的碰撞。例如钢球碰撞。两个守恒定律是动量守恒定律和机械能守恒定律。解析：弹性碰撞中系统总动量和总机械能保持不变。5.为什么自由落体运动是匀变速直线运动？参考答案：自由落体运动只受重力作用，加速度恒定为g，方向竖直向下，满足匀变速直线运动的条件。解析：匀变速直线运动要求加速度恒定，自由落体运动满足这一条件。6.解释向心加速度的物理意义。参考答案：向心加速度是描述物体速度方向变化快慢的物理量，方向指向圆心，大小a=v²/R。解析：向心加速度反映速度方向改变的速率。7.为什么两个物体发生弹性正碰时，它们的速度交换可能不完全？参考答案：弹性正碰中速度交换取决于质量比，设质量为m1和m2的物体碰撞前速度为v1和v2，碰后速度为v1'和v2'，由动量守恒m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'，机械能守恒½m1v1²+½m2v2²=½m1v1'²+½m2v2'²，解得v1'=v2，v2'=v1，即速度完全交换仅在m1=m2时发生。解析：速度交换程度与质量比有关，不完全交换是常见情况。8.解释什么是胡克定律，并说明其适用条件。参考答案：胡克定律描述弹簧弹力与伸长量（或压缩量）的关系，F=kx，其中k为劲度系数。适用条件是弹性限度内。解析：胡克定律适用于弹性形变，超出弹性限度会失效。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为θ，求小球做圆周运动的角速度大小。参考答案：ω=√(g/tanθ)解析：对小球进行受力分析，重力mg沿竖直方向，拉力T沿细线方向。将拉力分解为水平方向的Tsinθ提供向心力mω²Lsinθ，竖直方向的Tcosθ平衡重力mg，即Tcosθ=mg，Tsinθ=mω²Lsinθ。联立解得ω=√(g/tanθ)。2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时速度为v，求物体从释放到该点的时间。参考答案：t=2v/g解析：由v=gt，t=v/g。由h=½gt²，t=√(2h/g)。联立解得t=2v/g。3.两根轻质弹簧串联后一端固定，另一端施加拉力F，两弹簧的伸长量分别为ΔL1和ΔL2，劲度系数分别为k1和k2，求两弹簧的伸长量之和。参考答案：ΔL=ΔL1+ΔL2=F/(k1+k2)解析：串联时两弹簧受力相同为F，由胡克定律F=k1ΔL1=k2ΔL2，总伸长量ΔL=ΔL1+ΔL2=F/k1+F/k2=F/(k1+k2)。4.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，求其向心加速度大小。参考答案：a=4π²R/T²解析：向心加速度a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²。5.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，求第3秒末的速度。参考答案：v=3a解析：由v=at，第3秒末v=3a。6.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为R，周期为T，求其线速度大小。参考答案：v=2πR/T解析：线速度v=2πR/T。7.如图所示，倾角为θ的斜面体静止在水平面上，质量为m的小物块以恒定加速度a沿斜面向上运动，求斜面体对水平面的静摩擦力大小。参考答案：f=ma•cosθ解析：对物块进行受力分析，沿斜面向上加速度a，由牛顿第二定律沿斜面方向f=ma。对斜面体，若其保持静止，则水平方向无净外力，静摩擦力f水平=f•cosθ=ma•cosθ。【标准答案及解析】一、单项选择题1.A2.A3.B4.A5.A6.A7.B8.A9.A10.A二、填空题1.F-ma12.25m13.mg•cosθ14.T/415.F/(k1+k2)2.2v/g17.4π²R/T²18.√(g/tanθ)19.3a20.2πR/T三、判断题1.√22.√23.×24.√25.√26.×27.√28.×29.√30.×四、简答题1.曲线运动的条件是物体所受合外力与速度方向不共线；特点包括速度方向时刻改变，加速度不为零且与速度方向不共线。2.简谐运动是物体在平衡位置附近做的往复运动，回复力F与位移x成正比且方向相反，即F=-kx。例