部编版高中物理高二年级下册第7章测试卷及答案

部编版高中物理高二年级下册第7章测试卷及答案第1页共1页部编版高中物理高二年级下册第7章测试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.在水平面上做匀速圆周运动的物体，其受到的合外力大小和方向是A.大小不变，方向始终指向圆心B.大小不变，方向始终与速度方向相同C.大小变化，方向始终与速度方向相反D.大小变化，方向始终指向圆心参考答案：A2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒和4秒时，其速度之比是A.1:2B.1:4C.2:1D.4:1参考答案：A3.在光滑水平面上，两个质量分别为m₁和m₂的小球发生弹性正碰，碰撞前m₁的速度为v₀，m₂静止，碰撞后m₁的速度为v₁，m₂的速度为v₂，则下列关系正确的是A.v₁=v₂B.m₁v₁=m₂v₂C.m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂D.1/2m₁v₀²=1/2m₁v₁²+1/2m₂v₂²参考答案：C4.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为x₀，则下列说法正确的是A.x₀=mg/kB.弹簧的弹力大小等于mgC.弹簧的弹力大小等于kx₀D.弹簧的弹力大小等于kL₀参考答案：A5.某人站在地面上用力推一个静止的物体，但未能推动，此时物体受到的静摩擦力大小A.等于人的推力B.小于人的推力C.等于物体的重力D.无法确定参考答案：A6.一物体从倾角为θ的斜面顶端由静止下滑，斜面与物体间的动摩擦因数为μ，则物体下滑的加速度大小为A.gB.gsinθC.gcosθD.g(sinθ-μcosθ)参考答案：D7.一质点做简谐运动，其振动方程为x=Acos(ωt+φ)，则下列说法正确的是A.质点的最大速度为ωAB.质点的最大加速度为ω²AC.振动周期为2π/ωD.振动频率为1/ω参考答案：C8.一列简谐波沿x轴正方向传播，波速为v，某时刻波形如图所示（图未给出），则质点P（x=2m）的振动方程为A.y=Acos(ωt)B.y=Acos(ωt-π/2)C.y=Acos(ωt+π/2)D.y=Acos(ωt-π)参考答案：B9.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，其动能A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.无法确定参考答案：A10.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过一段时间t，其下落的高度与时间的平方成正比，比例系数为A.1/2gB.gC.2gD.g²参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）1.在国际单位制中，力的单位是______。参考答案：牛顿2.物体做匀速圆周运动时，其加速度的方向始终指向______。参考答案：圆心3.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒，它下落的距离是______米（取g=10m/s²）。参考答案：204.牛顿第二定律的数学表达式为F=ma，其中F表示______，m表示______，a表示______。参考答案：合外力；质量；加速度5.重力势能的表达式为Ep=mgh，其中m是______，g是______，h是______。参考答案：质量；重力加速度；高度6.摩擦力是两个相互接触的物体之间，由于______产生的一种力。参考答案：相对运动趋势7.一个物体在水平面上做匀速直线运动，说明它受到的合外力为______。参考答案：零8.向心力是使物体产生向心加速度的力，它的方向始终指向______。参考答案：圆心9.物体做简谐运动时，其回复力F与位移x的关系为F=-kx，其中k是______。参考答案：劲度系数10.在完全失重状态下，物体将______。参考答案：漂浮三、判断题（共10小题，每题2分）1.在国际单位制中，力的单位是牛顿（N）。参考答案：√2.物体做匀速圆周运动时，其加速度方向始终指向圆心。参考答案：√3.两个相互作用的物体，作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一直线上。参考答案：√4.机械能守恒定律适用于只有重力或系统内弹力做功的条件下。参考答案：√5.在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体，其合力提供向心力。参考答案：√6.万有引力定律是牛顿发现的，其公式为F=G(m₁m₂)/r²，其中G为万有引力常量。参考答案：√7.在完全非弹性碰撞中，系统的动量守恒，但机械能不守恒。参考答案：√8.向心力是维持物体做圆周运动的必要条件，它是一种效果力。参考答案：√9.在同一水平面上的不同物体，其向心力大小与它们的线速度成正比。参考答案：×10.质点做匀速圆周运动时，其角速度与周期成反比。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述匀速圆周运动的特点。参考答案：匀速圆周运动是物体沿着圆周轨迹运动，速度大小不变，但速度方向时刻改变的运动。其特点是加速度方向始终指向圆心，称为向心加速度；合外力提供向心力；角速度恒定；周期恒定。2.说明向心力的来源及其作用效果。参考答案：向心力的来源可以是物体间的相互作用力，如重力、弹力、摩擦力等。其作用效果是使物体产生向心加速度，改变物体速度的方向，维持物体做圆周运动。向心力的大小与物体的质量、速度平方和半径成正比。3.列举三个生活中常见的离心现象实例。参考答案：①洗衣机的脱水功能，利用离心力将衣物甩干；②汽车转弯时，乘客会向外甩，这是离心现象的表现；③旋转木马上的乘客在快速旋转时会向外倒，也是离心现象。4.分析万有引力定律的适用条件。参考答案：万有引力定律的适用条件是①两个物体都必须是质点，或者物体间的距离远远大于物体本身的尺寸；②物体间的相互作用力是引力，与物体的质量乘积成正比，与距离的平方成反比。5.解释为什么地球上的物体都受到重力作用。参考答案：地球上的物体都受到重力作用是因为地球对物体有吸引作用。地球的质量非常大，根据万有引力定律，地球对物体的引力足够大，表现为重力。重力的方向总是竖直向下，即指向地心。6.比较匀速圆周运动与直线运动的区别。参考答案：匀速圆周运动与直线运动的区别在于：①运动轨迹不同，匀速圆周运动是圆周轨迹，直线运动是直线轨迹；②速度方向不同，匀速圆周运动速度方向时刻改变，直线运动速度方向不变；③加速度不同，匀速圆周运动有向心加速度，直线运动（匀速直线运动）加速度为零；④受力不同，匀速圆周运动需要向心力，直线运动（匀速直线运动）不受合外力。7.简述开普勒三大定律的主要内容。参考答案：开普勒三大定律的主要内容是：①第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上；②第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，即行星的运动速度在近日点最大，在远日点最小；③第三定律，行星公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，即T²∝a³。8.说明为什么第一宇宙速度是发射人造地球卫星所需的最小速度。参考答案：第一宇宙速度是发射人造地球卫星所需的最小速度，因为当物体以第一宇宙速度运行时，它能够绕地球做匀速圆周运动，不会落回地面。第一宇宙速度的大小为7.9km/s，是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动所需的速度。五、应用题（共8小题，每题3分）1.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²。求物体在3秒末的速度和位移。参考答案：速度为6m/s，位移为9m2.一颗子弹以600m/s的速度水平射出，射出点离地面高度为10m。不计空气阻力，求子弹落地时水平射程和落地速度的大小。参考答案：水平射程为180m，落地速度大小为632m/s3.一质量为50kg的人站在电梯中，电梯以1m/s²的加速度竖直向上运动。求电梯中的人对地板的压力。参考答案：压力为510N4.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2。求物体下滑到斜面底端时的速度大小。参考答案：速度大小为8.49m/s5.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在2秒末的速度大小和方向（用角度表示）。参考答案：速度大小为20m/s，方向与水平方向夹角约75°6.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为500N/m。现将其拉长到15cm，求弹簧的弹性势能。参考答案：弹性势能为1.25J7.一平行板电容器，两板间距为2mm，板面积为100cm²。若两板间电压为100V，求电容器的电容和储存的电荷量。参考答案：电容为2.2×10⁻⁹F，电荷量2×10⁻⁷C8.一电路中，一个电阻为10Ω的电阻和一个电容为100μF的电容串联接在一个电压为10V的直流电源上。求开关接通后1秒时电容上的电压。参考答案：电容上电压为3.68V标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：A解析：匀速圆周运动的物体受到的合外力提供向心力，向心力大小不变，始终指向圆心，方向时刻变化。选项A正确，B错误是因为速度方向始终沿切线，C、D错误是因为合外力方向始终指向圆心而非速度方向或变化。2.参考答案：A解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g，速度v=gt。经过2秒时速度为2g，经过4秒时速度为4g，速度之比为2g:4g=1:2。选项A正确，B、C、D错误。3.参考答案：C解析：弹性正碰过程中，系统动量守恒，即碰撞前总动量等于碰撞后总动量，m₁v₀=m₁v₁+m₂v₂。选项C正确，A错误是因为碰撞后速度不一定相等，B错误是因为动量守恒不一定是质量与速度的乘积相等，D错误是因为机械能守恒不一定是动能守恒。4.参考答案：A解析：物体静止时处于平衡状态，弹簧的弹力大小等于物体的重力mg，根据胡克定律F=kx，mg=kx₀，所以x₀=mg/k。选项A正确，B错误是因为弹力大小等于重力而非等于mg，C错误是因为弹力大小等于重力而非kx₀，D错误是因为弹力大小与原长无关。5.参考答案：A解析：物体未被推动时处于静止状态，受到的静摩擦力与人的推力大小相等，方向相反，即静摩擦力大小等于人的推力。选项A正确，B错误是因为静摩擦力大小等于推力而非小于，C错误是因为静摩擦力与重力无关，D错误是因为静摩擦力大小等于推力而非无法确定。6.参考答案：D解析：物体沿斜面下滑时受到重力沿斜面向下的分力mgsinθ和摩擦力μmgcosθ，根据牛顿第二定律F=ma，沿斜面方向合力为F=mgsinθ-μmgcosθ，所以加速度a=g(sinθ-μcosθ)。选项D正确，A、B、C错误。7.参考答案：C解析：简谐运动的振动方程为x=Acos(ωt+φ)，振动周期T=2π/ω。选项C正确，A错误是因为最大速度为ωA，但不是所有情况下都成立，B错误是因为最大加速度为ω²A，但不是所有情况下都成立，D错误因为振动频率为ω/2π。8.参考答案：B解析：波沿x轴正方向传播，质点P（x=2m）的振动落后于波源，相位差为π/2，所以振动方程为y=Acos(ωt-π/2)。选项B正确，A、C、D错误。9.参考答案：A解析：带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，动能Ek=1/2mv²，由于速度大小不变，所以动能保持不变。选项A正确，B、C、D错误。10.参考答案：A解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，位移s=1/2gt²，所以下落高度与时间的平方成正比，比例系数为1/2g。选项A正确，B、C、D错误。二、填空题1.参考答案：牛顿解析：力的单位在国际单位制中是牛顿，简称牛，符号为N。这是力学中的基本单位，用于衡量物体所受的力的大小。2.参考答案：圆心解析：匀速圆周运动是指物体沿着圆周轨迹做匀速运动。在这种情况下，物体的加速度称为向心加速度，其方向始终指向圆心，这是维持物体做圆周运动的必要条件。3.参考答案：20解析：自由落体运动的位移公式为s=1/2gt²。将g=10m/s²和t=2秒代入公式，得到s=1/2×10×2²=20米。这是自由落体运动的基本计算。4.参考答案：合外力；质量；加速度解析：牛顿第二定律描述了力、质量和加速度之间的关系。F=ma中的F表示物体所受的合外力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。这是力学中的基本定律。5.参考答案：质量；重力加速度；高度解析：重力势能是物体由于被举高而具有的能量，其表达式为Ep=mgh。其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体的高度。这是势能的基本计算。6.参考答案：相对运动趋势解析：摩擦力是两个相互接触的物体之间，由于相对运动趋势产生的一种力。它总是阻碍物体的相对运动，方向与相对运动趋势相反。这是摩擦力的基本概念。7.参考答案：零解析：根据牛顿第一定律，物体如果保持匀速直线运动或静止状态，说明它受到的合外力为零。这是力学中的基本定律。8.参考答案：圆心解析：向心力是使物体产生向心加速度的力，它的方向始终指向圆心。这是维持物体做圆周运动的必要条件，方向始终指向圆心。9.参考答案：劲度系数解析：简谐运动是指物体在平衡位置附近做周期性往复运动。回复力F与位移x的关系为F=-kx，其中k是劲度系数，表示弹簧的刚度。这是简谐运动的基本公式。10.参考答案：漂浮解析：在完全失重状态下，物体将漂浮。这是因为在失重状态下，物体不再受到重力的作用，而是受到其他力的作用，如浮力。这是失重状态的基本特征。三、判断题1.参考答案：√解析：在国际单位制（SI）中，力的单位确实是牛顿（N），这是根据牛顿第二定律F=ma定义的，其中质量m的单位是千克（kg），加速度a的单位是米每二次方秒（m/s²），根据单位乘积关系得出力的单位为N（1N=1kg•m/s²）。2.参考答案：√解析：匀速圆周运动是指物体速度大小不变，但速度方向时刻变化的运动，这种变化是由于加速度的存在。加速度方向始终指向圆心，称为向心加速度，它使物体不断改变速度方向，维持圆周运动。这是圆周运动的基本特征。3.参考答案：√解析：根据牛顿第三定律，两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，并且作用在同一条直线上。这是作用力与反作用力的基本性质，与物体的运动状态无关。4.参考答案：√解析：机械能守恒定律表述为：在只有重力或系统内弹力做功的情况下，系统的机械能（动能与势能之和）保持不变。这是能量守恒在力学中的具体体现，条件是系统不受非保守力做功。5.参考答案：√解析：在光滑水平面上，假设没有摩擦力等阻力，物体做匀速圆周运动时，其加速度完全由向心力提供。根据牛顿第二定律，合力等于质量乘以加速度，这个合力就是向心力，指向圆心。6.参考答案：√解析：万有引力定律由牛顿在1687年提出，描述了宇宙中任何两个物体之间的引力作用，公式为F=G(m₁m₂)/r²，其中G是万有引力常量，m₁和m₂是两个物体的质量，r是它们之间的距离。这是经典力学的重要基础。7.参考答案：√解析：在完全非弹性碰撞中，两个物体碰撞后结合在一起，以共同速度运动。根据动量守恒定律，碰撞前后系统总动量守恒。但由于存在非弹性形变，部分动能转化为热能或其他形式能量，因此机械能不守恒。8.参考答案：√解析：向心力是使物体维持圆周运动的力，其方向始终指向圆心。它是效果力，不是某种特定的力，而是合力的效果。没有向心力，物体无法做圆周运动。这是圆周运动动力学的基本要求。9.参考答案：×解析：向心力大小F=mv²/r=mω²r，其中m是质量，v是线速度，ω是角速度，r是半径。在同一水平面上做匀速圆周运动，角速度ω相同，但不同物体的质量m和半径r可能不同，因此向心力与线速度v不是简单的正比关系，而是与v²成正比。10.参考答案：√解析：质点做匀速圆周运动时，线速度v=ωr，其中ω是角速度，r是半径。周期T=2π/ω，因此v=2πr/T。可见，角速度ω与周期T成反比，这是圆周运动的基本关系式。四、简答题1.参考答案：匀速圆周运动是物体沿着圆周轨迹运动，速度大小不变，但速度方向时刻改变的运动。其特点是加速度方向始终指向圆心，称为向心加速度；合外力提供向心力；角速度恒定；周期恒定。解析：匀速圆周运动是高中物理的重要内容，考查学生对基本概念的理解。其核心特点是速度方向变化，导致存在向心加速度。向心加速度的大小为v²/r，方向始终指向圆心。向心力是产生向心加速度的原因，其大小为mv²/r，方向也指向圆心。匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向不断变化，因此是变速运动。角速度ω=2π/T，周期T是完成一周所需的时间，两者都是恒定值。本题要求简述特点，需要学生掌握向心加速度、向心力、角速度、周期等基本概念及其关系。2.参考答案：向心力的来源可以是物体间的相互作用力，如重力、弹力、摩擦力等。其作用效果是使物体产生向心加速度，改变物体速度的方向，维持物体做圆周运动。向心力的大小与物体的质量、速度平方和半径成正比。解析：向心力是做圆周运动的物体所受的合外力，来源可以是多种力，关键在于合力指向圆心。例如，在水平面做匀速圆周运动时，向心力由静摩擦力提供；在竖直平面内做匀速圆周运动时，最高点向心力由重力和支持力的合力提供，最低点向心力由重力和支持力的差提供。向心力的作用效果是不断改变物体速度的方向，维持圆周运动。根据牛顿第二定律，F=ma，向心加速度a=v²/r，因此向心力F=mv²/r。本题要求说明来源和作用效果，考查学生对向心力概念的理解和应用。3.参考答案：①洗衣机的脱水功能，利用离心力将衣物甩干；②汽车转弯时，乘客会向外甩，这是离心现象的表现；③旋转木马上的乘客在快速旋转时会向外倒，也是离心现象。解析：离心现象是物体在旋转时由于惯性倾向于沿切线方向运动，而约束力不足导致的现象。洗衣机的脱水功能是利用高速旋转产生的离心力将水甩出；汽车转弯时，乘客由于惯性倾向于沿切线方向运动，而座椅提供的摩擦力不足，导致向外甩；旋转木马上的乘客同样由于惯性向外倒。这些现象都是离心现象的常见实例。本题要求列举实例，考查学生对离心现象的理解和观察生活的能力。4.参考答案：万有引力定律的适用条件是①两个物体都必须是质点，或者物体间的距离远远大于物体本身的尺寸；②物体间的相互作用力是引力，与物体的质量乘积成正比，与距离的平方成反比。解析：万有引力定律F=Gm₁m₂/r²适用于质点间的引力计算，或者当物体间的距离远远大于物体本身的尺寸时，可以近似看作质点。例如，计算地球表面物体的重力时，地球可以近似看作质点。当物体不能看作质点时，需要将物体分割成无数质元，分别计算引力再求和。万有引力定律不适用于微观粒子间的相互作用力，也不适用于高速运动物体间的相互作用力。本题要求说明适用条件，考查学生对万有引力定律适用范围的理解。5.参考答案：地球上的物体都受到重力作用是因为地球对物体有吸引作用。地球的质量非常大，根据万有引力定律，地球对物体的引力足够大，表现为重力。重力的方向总是竖直向下，即指向地心。解析：重力是地球对物体的万有引力，是物体由于地球的吸引而受到的力。地球的质量约为6×10²⁴kg，根据万有引力定律，地球对物体的引力F=GMm/r²，其中M是地球质量，m是物体质量，r是地球中心到物体的距离。由于M和r都很大，因此地球对物体的引力很大，表现为重力。重力的方向总是竖直向下，即指向地心。本题要求解释原因，考查学生对重力概念的理解。6.参考答案：匀速圆周运动与直线运动的区别在于：①运动轨迹不同，匀速圆周运动是圆周轨迹，直线运动是直线轨迹；②速度方向不同，匀速圆周运动速度方向时刻改变，直线运动速度方向不变；③加速度不同，匀速圆周运动有向心加速度，直线运动（匀速直线运动）加速度为零；④受力不同，匀速圆周运动需要向心力，直线运动（匀速直线运动）不受合外力。解析：匀速圆周运动和直线运动是两种基本的运动形式。匀速圆周运动的速度大小不变，但速度方向时刻改变，因此是变速运动，存在向心加速度，需要向心力维持。直线运动可以是匀速直线运动，也可以是变速直线运动。匀速直线运动的速度大小和方向都不变，加速度为零，不受合外力。变速直线运动存在加速度，需要合外力提供。本题要求比较区别，考查学生对两种运动形式的理解和区分能力。7.参考答案：开普勒三大定律的主要内容是：①第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上；②第二定律，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，即行星的运动速度在近日点最大，在远日点最小；③第三定律，行星公转周期的平方与其轨道半长轴的立方成正比，即T²∝a³。解析：开普勒三大定律是描述行星运动的规律，是牛顿万有引力定律的基础。第一定律说明行星轨道是椭圆，不是正圆。第二定律说明行星运动的速度不是恒定的，而是周期性变化的。第三定律定量描述了行星公转周期与轨道半长轴的关系。开普勒三大定律的发现对天文学和物理学的发展产生了深远影响。本题要求简述主要内容，考查学生对开普勒三大定律的理解。8.参考答案：第一宇宙速度是发射人造地球卫星所需的最小速度，因为当物体以第一宇宙速度运行时，它能够绕地球做匀速圆周运动，不会落回地面。第一宇宙速度的大小为7.9km/s，是物体在地球表面附近绕地球做匀速圆周运动所需的速度。解析：第一宇宙速度是物体绕地球做匀速圆周运动所需的速度，也是发射人造地球卫星所需的最小速度。当物体以第一宇宙速度运行时，它所受的向心力完全由地球的引力提供，能够绕地球做匀速圆周运