人教版高中物理高二上册第5章习题及答案

人教版高中物理高二上册第5章习题及答案第1页共1页人教版高中物理高二上册第5章习题及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）1.在光滑水平面上，一个质量为2kg的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动，前4秒内位移为16m。则该恒力F的大小是多少？A.4NB.8NC.16ND.32N参考答案：B2.一个质量为m的小球从离地面高h处自由下落，不计空气阻力，则小球落地前1秒内的速度变化量是多少？A.9.8m/sB.19.6m/sC.9.8hm/sD.19.6hm/s参考答案：A3.如图所示，一个倾角为θ的斜面，物体A和B质量分别为m1和m2，用一根不可伸长的轻绳连接，A、B均静止，则斜面对物体A的支持力大小是多少？A.m1gcosθB.m2gsinθC.(m1+m2)gcosθD.m1gcosθ+m2gsinθ参考答案：A4.某质点做简谐运动，其振动方程为x=0.05sin(10πt)米，则该质点的最大速度和最大加速度分别是多少？A.0.5πm/s,5π^2m/s^2B.πm/s,10π^2m/s^2C.0.5πm/s,10π^2m/s^2D.πm/s,5π^2m/s^2参考答案：A5.一列横波在介质中传播，波速为v，波长为λ，则波的周期T是多少？A.v/λB.λ/vC.2πv/λD.2πλ/v参考答案：B6.如图所示，一个质量为m的小球以速度v水平抛出，不计空气阻力，则小球在飞行过程中，其动能和重力势能之和如何变化？A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.先增大后减小参考答案：C7.一个平行板电容器，两板间距为d，板间电压为U，则两板间的电场强度E是多少？A.U/dB.d/UC.2U/dD.U^2/d参考答案：A8.如图所示，一个电阻R1和电容C串联接在交流电源上，则电路中的总阻抗Z是多少？A.R+1/(ωC)B.√(R^2+(1/(ωC))^2)C.R-1/(ωC)D.1/(RωC)参考答案：B9.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒内的位移是多少？A.3aB.6aC.9aD.12a参考答案：B10.如图所示，一个质量为m的物体放在一个倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面下滑的加速度大小是多少？A.gsinθB.gcosθC.g(sinθ-μcosθ)D.g(sinθ+μcosθ)参考答案：C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.物体所含物质的多少叫______。参考答案：质量3.物体运动的速度大小和方向都保持不变，这种运动叫______。参考答案：匀速直线运动4.物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s²，3秒内通过的路程是______米。参考答案：95.重力的方向总是______。参考答案：竖直向下6.物体在水平面上做匀速直线运动时，所受的摩擦力大小等于______。参考答案：零7.牛顿第一定律的内容是：一切物体总保持______或______，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。参考答案：静止状态；匀速直线运动状态8.物体受到的合外力越大，其运动状态改变得______。参考答案：越快9.做匀速圆周运动的物体，其加速度的大小恒定，但方向______。参考答案：不断改变10.两个物体相互作用时，作用力与反作用力总是______、______、______。参考答案：大小相等；方向相反；作用在同一直线上三、判断题（共10小题，每题2分）1.在恒定电流的电路中，电流强度与电压成正比，与电阻成反比。参考答案：√2.电源的电动势等于内外电路电压之和。参考答案：√3.闭合电路欧姆定律的数学表达式为I=U/R，其中U是电源的电动势。参考答案：×4.电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。参考答案：√5.电阻丝的电阻值与其长度成正比，与其横截面积成反比。参考答案：√6.串联电路中，各处的电流都相等。参考答案：√7.并联电路中，各支路两端的电压都相等。参考答案：√8.电流的方向规定为正电荷定向移动的方向。参考答案：×9.电源的输出功率随着外电阻的增大而增大，当外电阻等于电源内阻时，输出功率最大。参考答案：√10.电路中的总功率等于各部分电路功率之和。参考答案：√四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式。参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为F=ma。2.说明什么是惯性系和非惯性系。参考答案：惯性系是指不受外力或所受外力之和为零的参考系，在这样的参考系中，物体保持静止或匀速直线运动的状态。非惯性系是指受到外力或所受外力之和不为零的参考系，在这样的参考系中，物体的运动状态会发生变化。3.列举三个生活中应用惯性现象的实例。参考答案：①汽车启动时，乘客会向后仰；②跳远时，需要先助跑；③甩干机通过高速旋转将水甩出。4.解释什么是向心力，并说明其方向。参考答案：向心力是指使物体做圆周运动的力，其方向始终指向圆心。5.分析匀速圆周运动中速度和加速度的特点。参考答案：匀速圆周运动中，速度的大小保持不变，但速度的方向不断改变，因此速度是变化的。加速度的大小保持不变，方向始终指向圆心，因此加速度也是变化的。6.列举两个影响向心力大小的因素。参考答案：影响向心力大小的因素有物体的质量、速度和半径。向心力的大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，与半径成反比。7.简述万有引力定律的内容及其表达式。参考答案：万有引力定律的内容是：宇宙中任何两个物体之间都存在相互吸引力，这个力的大小与两个物体的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。表达式为F=Gm1m2/r^2。8.说明为什么地球上的物体不会因为地球自转而飞离地表。参考答案：地球上的物体不会因为地球自转而飞离地表，是因为地球对物体的万有引力提供了向心力，使物体绕地球做圆周运动。地球自转产生的离心力虽然存在，但不足以克服万有引力。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。求物体在第3秒末的速度和第3秒内的位移。参考答案：速度为6m/s，位移为8m2.一颗子弹以600m/s的速度水平射出，射出点离地面高度为20m。不计空气阻力，求子弹落地时水平位移和速度大小。（g取10m/s²）参考答案：水平位移为60m，速度大小为10√29m/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。（g取10m/s²）参考答案：600N4.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止滑下，斜面长10m。求物体滑到底端的时间。（物体与斜面间的动摩擦因数为0.2）（g取10m/s²）参考答案：√(10/3)s5.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为500N/m。现将弹簧一端固定，另一端悬挂一个质量为2kg的物体。求弹簧的伸长量和物体静止时弹簧的弹性势能。（g取10m/s²）参考答案：0.4m，0.16J6.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，落地时速度大小为15m/s。不计空气阻力，求小球在空中飞行的时间和抛出点离地面的高度。（g取10m/s²）参考答案：1s，5m7.一质量为2kg的小球与墙壁发生弹性碰撞，碰撞前速度为5m/s，碰撞后速度大小仍为5m/s，但方向相反。求小球对墙壁的冲量。参考答案：20N•s8.一质量为2kg的小车以4m/s的速度与静止的质量为3kg的小车发生正碰，碰后两车粘在一起。求碰后两车的共同速度。参考答案：2m/s标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：B解析：根据位移公式x=1/2at^2，可得加速度a=2x/t^2=216/4^2=2m/s^2。根据牛顿第二定律F=ma，可得恒力F=22=4N。选项A、C、D计算错误。2.参考答案：A解析：小球落地时的速度v=√(2gh)。根据匀变速直线运动的速度公式v=gt，可知落地前1秒内的速度变化量Δv=g。选项B、C、D计算错误。3.参考答案：A解析：物体A静止，说明其受力平衡。沿斜面方向，m1gsinθ=m2gsinθ+μm1gcosθ，解得μ=(m1gsinθ-m2gsinθ)/(m1gcosθ)=tanθ。则斜面对物体A的支持力N=m1gcosθ。选项B、C、D计算错误。4.参考答案：A解析：质点的最大速度vmax=Aω=0.0510π=0.5πm/s。最大加速度amax=Aω^2=0.05(10π)^2=5π^2m/s^2。选项B、C、D计算错误。5.参考答案：B解析：根据波速公式v=λ/T，可得周期T=λ/v。选项A、C、D计算错误。6.参考答案：C解析：不计空气阻力，小球的机械能守恒，动能和重力势能之和保持不变。选项A、B、D错误。7.参考答案：A解析：根据电场强度公式E=U/d，可得两板间的电场强度E=U/d。选项B、C、D计算错误。8.参考答案：B解析：电路中的总阻抗Z=√(R^2+(1/(ωC))^2)。选项A、C、D计算错误。9.参考答案：B解析：第3秒内的位移x3=1/2a(3^2)-1/2a(2^2)=3a。选项A、C、D计算错误。10.参考答案：C解析：沿斜面方向，mgsinθ-μmgcosθ=ma，解得a=gsinθ-μgcosθ。选项A、B、D计算错误。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，这是由艾萨克•牛顿的名字命名的，用于衡量物体间的相互作用力。2.参考答案：质量解析：质量是物体所含物质的多少，是物体惯性大小的量度，在国际单位制中的单位是千克。3.参考答案：匀速直线运动解析：匀速直线运动是指物体运动的速度大小和方向都保持不变的运动状态，是运动学中最基本的一种运动形式。4.参考答案：9解析：根据匀加速直线运动的位移公式s=½at²，代入a=2m/s²，t=3s，计算得到s=½×2×3²=9米。5.参考答案：竖直向下解析：重力的方向总是竖直向下，指向地心，这是地球对物体的引力表现。6.参考答案：零解析：物体在水平面上做匀速直线运动时，所受的合外力为零，根据牛顿第一定律，物体保持匀速直线运动状态，此时摩擦力与拉力或推力大小相等方向相反，摩擦力大小为零。7.参考答案：静止状态；匀速直线运动状态解析：牛顿第一定律的内容是：一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，这一定律揭示了惯性定律。8.参考答案：越快解析：根据牛顿第二定律F=ma，物体受到的合外力越大，其加速度越大，运动状态改变得越快，即速度变化越迅速。9.参考答案：不断改变解析：做匀速圆周运动的物体，其加速度的大小恒定，但方向始终指向圆心，不断改变，这种加速度称为向心加速度。10.参考答案：大小相等；方向相反；作用在同一直线上解析：根据牛顿第三定律，两个物体相互作用时，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，且分别作用在两个不同的物体上。三、判断题1.参考答案：√解析：根据欧姆定律，在恒定电流的电路中，电流强度I与电压U成正比，与电阻R成反比，即I=U/R。这是电路分析的基本规律。2.参考答案：√解析：根据闭合电路欧姆定律，电源的电动势E等于内外电路电压之和，即E=U内+U外。这是电源工作原理的重要表述。3.参考答案：×解析：闭合电路欧姆定律的数学表达式应为I=(E-Ir)/R，其中E是电动势，Ir是内电路电压降。题干中的表达式I=U/R仅适用于纯电阻电路，忽略了电源内阻的影响。4.参考答案：√解析：电流做功的过程确实是电能转化为其他形式能的过程，如热能、光能等。这是电能利用的基本原理。5.参考答案：√解析：根据电阻定律，电阻丝的电阻值R与其长度L成正比，与其横截面积S成反比，即R=ρL/S。这是材料物理性质的重要规律。6.参考答案：√解析：串联电路中，各处的电流都相等，这是串联电路的基本性质。电流没有分支，因此流经各元件的电流相同。7.参考答案：√解析：并联电路中，各支路两端的电压都相等，这是并联电路的基本性质。各支路直接连接到电源两端，因此电压相同。8.参考答案：×解析：电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，但在金属导体中，电流实际上是自由电子定向移动的反方向。这是电荷运动与电流方向的基本关系。9.参考答案：√解析：电源的输出功率P=I^2R=(E/R)^2R=E^2/(4R)，随着外电阻的增大而增大，当外电阻等于电源内阻时，输出功率最大。这是电源输出功率最大条件的重要结论。10.参考答案：√解析：电路中的总功率等于各部分电路功率之和，这是功率守恒的基本原理。电路的总功率等于各元件消耗功率的总和。四、简答题1.参考答案：牛顿第二定律的内容是：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为F=ma。解析：牛顿第二定律是经典力学中的基本定律，它描述了力、质量和加速度之间的关系。F代表作用在物体上的合外力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。这个定律告诉我们，要使物体产生加速度，必须对它施加外力，并且加速度的大小与外力成正比，与质量成反比。同时，加速度的方向与外力的方向相同。这个定律是解决力学问题的基础，广泛应用于各种物理现象的分析和计算中。2.参考答案：惯性系是指不受外力或所受外力之和为零的参考系，在这样的参考系中，物体保持静止或匀速直线运动的状态。非惯性系是指受到外力或所受外力之和不为零的参考系，在这样的参考系中，物体的运动状态会发生变化。解析：惯性系和非惯性系是描述物体运动状态的两种参考系。在惯性系中，物体的运动遵循牛顿运动定律，即物体的加速度与所受外力成正比，与质量成反比。而在非惯性系中，由于存在额外的惯性力，物体的运动状态会发生变化，不再遵循牛顿运动定律。因此，在分析物体运动时，需要选择合适的参考系。3.参考答案：①汽车启动时，乘客会向后仰；②跳远时，需要先助跑；③甩干机通过高速旋转将水甩出。解析：惯性是物体保持其原有运动状态的性质。在生活中，惯性现象随处可见。例如，当汽车启动时，乘客由于惯性会向后仰，因为乘客的身体倾向于保持静止状态。跳远时，运动员需要先助跑，利用助跑时获得的动能，在空中保持一定的速度，从而跳得更远。甩干机通过高速旋转，利用惯性将水甩出，因为水的质量较大，惯性也较大，当甩干机旋转时，水会因为惯性而甩出。4.参考答案：向心力是指使物体做圆周运动的力，其方向始终指向圆心。解析：向心力是维持物体做圆周运动的关键力，它使物体的速度方向不断改变，从而保持物体在圆周轨道上运动。向心力的方向始终指向圆心，这是因为只有在指向圆心的力的作用下，物体的速度方向才能不断改变，从而保持圆周运动。向心力的大小与物体的质量、速度和半径有关，表达式为F=mv^2/r。5.参考答案：匀速圆周运动中，速度的大小保持不变，但速度的方向不断改变，因此速度是变化的。加速度的大小保持不变，方向始终指向圆心，因此加速度也是变化的。解析：匀速圆周运动是指物体在圆周轨道上以恒定的速度大小做圆周运动。虽然速度的大小保持不变，但由于速度的方向不断改变，因此速度是变化的。加速度是描述速度变化快慢的物理量，在匀速圆周运动中，加速度的大小保持不变，方向始终指向圆心，因此加速度也是变化的。这种加速度被称为向心加速度，它使物体的速度方向不断改变，从而保持圆周运动。6.参考答案：影响向心力大小的因素有物体的质量、速度和半径。向心力的大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，与半径成反比。解析：向心力是维持物体做圆周运动的关键力，其大小与物体的质量、速度和半径有关。具体来说，向心力的大小与物体的质量成正比，即物体的质量越大，所需的向心力越大；向心力的大小与速度的平方成正比，即物体的速度越快，所需的向心力越大；向心力的大小与半径成反比，即圆周运动的半径越小，所需的向心力越大。这些关系可以通过向心力的表达式F=mv^2/r来描述。7.参考答案：万有引力定律的内容是：宇宙中任何两个物体之间都存在相互吸引力，这个力的大小与两个物体的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。表达式为F=Gm1m2/r^2。解析：万有引力定律是描述物体之间相互吸引力的基本定律，由牛顿提出。这个定律告诉我们，宇宙中任何两个物体之间都存在相互吸引力，这个力的大小与两个物体的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。G是万有引力常数，m1和m2分别是两个物体的质量，r是两个物体之间的距离。这个定律是解释天体运动的基础，广泛应用于天文学和物理学中。8.参考答案：地球上的物体不会因为地球自转而飞离地表，是因为地球对物体的万有引力提供了向心力，使物体绕地球做圆周运动。地球自转产生的离心力虽然存在，但不足以克服万有引力。解析：地球自转时，地球上的物体也会随着地球一起旋转，从而受到离心力的作用。离心力是物体在旋转时由于惯性而产生的力，它的方向与旋转中心相反。然而，地球对物体的万有引力提供了向心力，使物体绕地球做圆周运动。向心力的大小与物体的质量、速度和半径有关，而离心力的大小与物体的质量、速度和半径也有关。只有当离心力大于万有引力时，物体才会飞离地表。在地球上的物体，由于地球的万有引力较大，离心力不足以克服万有引力，因此物体不会飞离地表。五、应用题1.参考答案：速度为6m/s，位移为8m解析：第3秒末的速度v=at=2×3=6m/s。第3秒内的位移x₃=vt-½at²=(2×3)-½×2×(3²-2²)