部编版高二物理下册第7章知识点巩固习题及答案

部编版高二物理下册第7章知识点巩固习题及答案第1页共1页部编版高二物理下册第7章知识点巩固习题及答案一、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，其受力情况是A.只受到重力B.只受到向心力C.受到重力、支持力和向心力D.受到重力、支持力，向心力是合力参考答案：D2.关于离心现象，下列说法正确的是A.物体只有做圆周运动时才会发生离心现象B.离心现象是指物体远离圆心的现象C.离心现象是物体受到的合力突然消失时发生的D.离心现象是物体受到的合力不足以提供所需向心力时发生的参考答案：D3.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，细线与竖直方向夹角为θ，则小球所受的向心力大小为A.mgB.mg•sinθC.mg•cosθD.mg•tanθ参考答案：B4.汽车在水平公路上转弯，提供向心力的是A.重力B.支持力C.摩擦力D.发动机的牵引力参考答案：C5.地球同步卫星相对于地面是静止的，这是因为A.它的线速度很大B.它的角速度很大C.它的向心加速度为零D.它受到的向心力为零参考答案：D6.火车在半径为R的圆弧轨道上匀速行驶，周期为T，则火车所受的向心加速度大小为A.4π²R/T²B.2πR/TC.πR/T²D.π²R/T参考答案：A7.如图所示，质量为m的小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，速率不变，半径减小，则小球所受的向心力A.增大B.减小C.不变D.无法确定参考答案：A8.洗衣机脱水时，衣物会随着滚筒一起做圆周运动，提供向心力的是A.洗衣机的牵引力B.洗衣筒的支持力C.洗衣筒的摩擦力D.洗衣筒的重力参考答案：C9.如图所示，质量为m的小球用长为L的细线悬挂，细线与竖直方向夹角为θ，则小球所受的向心力大小为A.mgB.mg•sinθC.mg•cosθD.mg•tanθ参考答案：B10.关于向心力的说法，正确的是A.向心力是物体做圆周运动时产生的一种力B.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力C.向心力的大小与物体的质量、速率和半径有关D.向心力的方向总是指向圆心参考答案：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3.万有引力定律的公式为F=______，其中G是引力常量。参考答案：Gm₁m₂/r²4.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，其速度随时间变化的规律是v=______。参考答案：gt5.在并联电路中，各支路两端的电压______。参考答案：相等6.欧姆定律的公式为I=______，其中R是电阻。参考答案：U/R7.电流做功的公式为W=______，其中U是电压。参考答案：UIt8.交流电的瞬时值表达式为i=______，其中I_m是最大值。参考答案：I_msinωt9.在串联电路中，各支路中的电流______。参考答案：相等10.电容器的单位是______。参考答案：法拉三、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.闭合电路欧姆定律的内容是：闭合电路中的电流强度，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。参考答案：√3.电源的电动势等于内外电路电压之和。参考答案：√4.电路中某点的电势是相对的，与零电势点的选择有关。参考答案：√5.电源的输出功率一定时，外电阻越大，电源的效率越高。参考答案：√6.两个电阻并联时，总电阻等于各分电阻倒数之和。参考答案：√7.两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和。参考答案：√8.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：√9.电流通过导体时，导体的电阻会发生变化。参考答案：×10.电路中某点的电势降落等于通过该点的电流强度与该点电路的电阻的乘积。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）1.简述简谐运动的特征。参考答案：简谐运动的特征包括：①回复力F与位移x成正比，且方向相反，即F=-kx；②加速度a与位移x成正比，且方向相反，即a=-ω²x；③运动周期T和频率f由系统自身性质决定，与振幅无关；④振动过程是往复的，可以看作是平衡位置两侧的对称运动。2.说明单摆的周期公式及其适用条件。参考答案：单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，其中T为周期，L为摆长，g为当地重力加速度。适用条件包括：①摆角θ很小，通常要求θ5°，以保证sinθ≈θ的近似成立；②摆线不可伸长，且质量不计；③摆球视为质点；④空气阻力忽略不计；⑤单摆只能在竖直平面内摆动，不受水平方向外力干扰。3.列举影响弹簧振子振幅的因素。参考答案：影响弹簧振子振幅的因素包括：①初始位移或初始速度，振幅是由振动开始时的位移或速度决定的；②弹簧的弹性势能，初始时刻弹簧的形变量越大，弹性势能越大，振幅越大；③系统总机械能，在无阻尼情况下，振幅与系统总机械能成正比；④外界对系统的能量输入，如敲击或外力作用，可以改变系统的总机械能，从而改变振幅。4.分析简谐运动中回复力与位移的关系。参考答案：简谐运动中回复力F与位移x的关系为F=-kx，其中k为比例系数。这是简谐运动的定义式，也是其核心特征。回复力总是指向平衡位置，与位移方向相反。当物体偏离平衡位置时，回复力会使其返回平衡位置；当物体到达平衡位置时，回复力为零，但物体由于惯性会继续运动。这种回复力与位移的线性关系决定了简谐运动的周期性。5.判断“所有做简谐运动的物体，其机械能都守恒”这句话是否正确，并说明理由。参考答案：不正确。因为并非所有做简谐运动的物体，其机械能都守恒。只有在不计空气阻力、摩擦力等阻尼因素的情况下，简谐运动的机械能才守恒。如果有阻尼，机械能会逐渐转化为内能，机械能不守恒。例如，单摆在空气中摆动时，由于空气阻力，机械能会逐渐减小，最终停止摆动。6.列举两个利用共振现象的实例。参考答案：利用共振现象的实例包括：①收音机调频，通过调节调谐电路的固有频率，使其与接收到的电台信号频率一致，发生共振，从而选择该电台；②微波炉加热食物，微波炉产生的微波频率与食物中水分子的固有频率一致，发生共振，使水分子振动加剧，从而产生热量加热食物；③乐器发声，琴弦振动时，会与其共鸣箱发生共振，从而放大声音。7.说明阻尼振动与无阻尼振动的区别。参考答案：阻尼振动是指振动系统受到阻尼作用，机械能逐渐转化为内能，振幅逐渐减小的振动。无阻尼振动是指振动系统不受阻尼作用，机械能守恒，振幅保持不变的振动。区别在于：①阻尼振动振幅逐渐减小，最终停止；无阻尼振动振幅保持不变；②阻尼振动机械能不守恒，有能量损耗；无阻尼振动机械能守恒；③阻尼振动周期会变长；无阻尼振动周期由系统自身性质决定。8.分析简谐波传播过程中，介质质点的振动方向与波传播方向的关系。参考答案：在简谐波传播过程中，介质质点的振动方向与波传播方向的关系取决于波的类型。对于横波，质点的振动方向与波传播方向垂直；对于纵波，质点的振动方向与波传播方向在同一直线上。例如，光波是横波，水波可以是横波或纵波，声波是纵波。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秒末的速度和前3秒内的位移。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20m。不计空气阻力，求子弹落地时水平射程和落地时的速度大小。（g取10m/s²）参考答案：水平射程为60m，落地时速度大小为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。求电梯对人的支持力。（g取10m/s²）参考答案：支持力为550N4.一物体在水平桌面上受到一个水平向右的拉力F作用，物体质量为2kg，与桌面动摩擦因数为0.2。求物体在2s内由静止开始移动了多远？（g取10m/s²）参考答案：移动了8m5.一轻弹簧原长为10cm，劲度系数为200N/m。现将弹簧一端固定，另一端悬挂一个质量为0.5kg的物体。求弹簧伸长后的长度。（g取10m/s²）参考答案：伸长后的长度为11cm6.一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，斜面长10m。求物体滑到底端所需的时间。（物体与斜面动摩擦因数为0.1）（g取10m/s²）参考答案：滑到底端所需的时间为√(2.5)s7.一质量为2kg的小球以10m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求小球在2s内下落的高度和水平位移。（g取10m/s²）参考答案：下落高度为20m，水平位移为20m8.一物体在水平面上受到一个与水平方向成37°角的斜向上拉力F作用，物体质量为5kg，与水平面动摩擦因数为0.5。求物体在2s内由静止开始移动了多远？（F=20N）（g取10m/s²）参考答案：移动了16m标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：D解析：物体在水平面上做匀速圆周运动时，受到重力、支持力，合力提供向心力，向心力是重力与支持力的合力，方向指向圆心，大小等于mv²/R。选项A错误，物体做圆周运动需要向心力；选项B错误，向心力是合力，不是单独存在的力；选项C错误，物体还受到重力与支持力；选项D正确，向心力是重力与支持力的合力。2.参考答案：D解析：离心现象是指物体做圆周运动时，由于合力不足以提供所需向心力，导致物体远离圆心的现象。选项A错误，物体在直线运动时也可能发生离心现象；选项B错误，离心现象是物体远离圆心的现象，不是指物体本身；选项C错误，离心现象是物体受到的合力不足以提供所需向心力时发生的，不是合力突然消失；选项D正确，离心现象是物体受到的合力不足以提供所需向心力时发生的。3.参考答案：B解析：小球所受的向心力大小等于重力沿细线方向分力的大小，即mg•sinθ。选项A错误，mg是重力大小；选项C错误，mg•cosθ是重力沿垂直细线方向分力的大小；选项D错误，mg•tanθ不是向心力的大小；选项B正确，向心力大小等于重力沿细线方向分力的大小。4.参考答案：C解析：汽车在水平公路上转弯时，提供向心力的是静摩擦力，方向指向圆心。选项A错误，重力方向竖直向下；选项B错误，支持力方向竖直向上；选项C正确，静摩擦力提供向心力；选项D错误，牵引力是使汽车前进的力，不提供向心力。5.参考答案：D解析：地球同步卫星相对于地面是静止的，是因为它的角速度与地球自转角速度相同，向心加速度不为零，受到的向心力不为零，但向心加速度与地球自转提供的向心力平衡。选项A错误，线速度大小不变，但方向变化；选项B错误，角速度与地球自转角速度相同；选项C错误，向心加速度不为零；选项D正确，受到的向心力不为零。6.参考答案：A解析：火车在半径为R的圆弧轨道上匀速行驶，周期为T，线速度大小v=2πR/T，向心加速度大小a=v²/R=(2πR/T)²/R=4π²R/T²。选项B错误，2πR/T是线速度大小；选项C错误，πR/T²不是向心加速度大小；选项D错误，π²R/T不是向心加速度大小；选项A正确，向心加速度大小为4π²R/T²。7.参考答案：A解析：小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，速率不变，半径减小，根据向心力公式F=mv²/R，速率v不变，半径R减小，向心力F增大。选项B错误，向心力F减小；选项C错误，向心力F不变；选项D错误，向心力F无法确定；选项A正确，向心力F增大。8.参考答案：C解析：洗衣机脱水时，衣物在滚筒内做圆周运动，提供向心力的是滚筒的摩擦力，方向指向圆心。选项A错误，牵引力是使衣物前进的力，不提供向心力；选项B错误，支持力是滚筒对衣物的力，方向垂直滚筒表面；选项C正确，摩擦力提供向心力；选项D错误，重力是使衣物下落的力，不提供向心力。9.参考答案：B解析：小球用长为L的细线悬挂，细线与竖直方向夹角为θ，小球所受的向心力大小等于重力沿细线方向分力的大小，即mg•sinθ。选项A错误，mg是重力大小；选项C错误，mg•cosθ是重力沿垂直细线方向分力的大小；选项D错误，mg•tanθ不是向心力的大小；选项B正确，向心力大小等于重力沿细线方向分力的大小。10.参考答案：C解析：向心力是物体做圆周运动时所需的力，不是一种力，是合力，可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力，方向指向圆心，大小与物体的质量、速率和半径有关，F=mv²/R。选项A错误，向心力是合力，不是一种力；选项B错误，向心力可以是重力、弹力、摩擦力等力的合力，但不限于此；选项C正确，向心力的大小与物体的质量、速率和半径有关；选项D错误，向心力的方向总是指向圆心，不是圆周运动的方向。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，符号为N，是根据牛顿第二定律F=ma定义的。2.参考答案：圆心解析：匀速圆周运动的加速度是向心加速度，其方向始终指向圆心，这是匀速圆周运动的基本特征。3.参考答案：Gm₁m₂/r²解析：万有引力定律的公式为F=Gm₁m₂/r²，其中G是引力常量，m₁和m₂是两个物体的质量，r是两个物体之间的距离。4.参考答案：gt解析：自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，其速度随时间变化的规律是v=gt，其中g是重力加速度。5.参考答案：相等解析：在并联电路中，各支路两端的电压相等，这是并联电路的基本性质。6.参考答案：U/R解析：欧姆定律的公式为I=U/R，其中U是电压，R是电阻，I是电流。7.参考答案：UIt解析：电流做功的公式为W=UIt，其中U是电压，I是电流，t是时间。8.参考答案：I_msinωt解析：交流电的瞬时值表达式为i=I_msinωt，其中I_m是最大值，ω是角频率，t是时间。9.参考答案：相等解析：在串联电路中，各支路中的电流相等，这是串联电路的基本性质。10.参考答案：法拉解析：电容器的单位是法拉，符号为F，是根据电容的定义式C=Q/U定义的。三、判断题1.参考答案：√解析：根据欧姆定律I=V/R，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，该说法正确。2.参考答案：√解析：闭合电路欧姆定律的内容确实是：闭合电路中的电流强度，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比，该说法正确。3.参考答案：√解析：根据闭合电路欧姆定律，电源的电动势等于内外电路电压之和，即E=V+Ir，该说法正确。4.参考答案：√解析：电势是相对的，是相对于零电势点的，因此电路中某点的电势与零电势点的选择有关，该说法正确。5.参考答案：√解析：电源的输出功率P=EI-I²r，当外电阻R=r时，电源输出功率最大，此时电源效率为50%，当Rr时，电源效率会超过50%，因此电源的输出功率一定时，外电阻越大，电源的效率越高，该说法正确。6.参考答案：√解析：两个电阻并联时，总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即1/R=1/R₁+1/R₂，该说法正确。7.参考答案：√解析：两个电阻串联时，总电阻等于各分电阻之和，即R=R₁+R₂，该说法正确。8.参考答案：√解析：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，如转化为热能、光能等，该说法正确。9.参考答案：×解析：电流通过导体时，导体的电阻主要与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与通过导体的电流强度无关，该说法错误，正确表述应为电流通过导体时，导体的电阻主要与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。10.参考答案：×解析：电路中某点的电势降落等于通过该点的电流强度与该点电路的电阻的乘积，这是电势差的定义，但电势降落是指电势的减少量，而不是电势本身，该说法错误，正确表述应为电路中某点的电势降落等于通过该点的电流强度与该点电路的电阻的乘积，即电势差V=IR。四、简答题1.参考答案：简谐运动的特征包括：①回复力F与位移x成正比，且方向相反，即F=-kx；②加速度a与位移x成正比，且方向相反，即a=-ω²x；③运动周期T和频率f由系统自身性质决定，与振幅无关；④振动过程是往复的，可以看作是平衡位置两侧的对称运动。解析：本题考查简谐运动的定义和基本特征。简谐运动是振动中最基本、最简单的运动形式，其核心特征是回复力与位移的关系满足线性关系且方向相反，这决定了其运动学方程和动力学方程。周期性是所有振动共有的特征，但简谐运动的周期性具有独特性，即其周期仅由系统自身性质（如质量、弹簧劲度系数）决定，与振幅无关，这是简谐运动区别于其他振动的重要标志。理解简谐运动需要掌握其动力学特征（F=-kx）、运动学特征（a=-ω²x）、能量特征（机械能守恒）以及周期性特征。2.参考答案：单摆的周期公式为T=2π√(L/g)，其中T为周期，L为摆长，g为当地重力加速度。适用条件包括：①摆角θ很小，通常要求θ5°，以保证sinθ≈θ的近似成立；②摆线不可伸长，且质量不计；③摆球视为质点；④空气阻力忽略不计；⑤单摆只能在竖直平面内摆动，不受水平方向外力干扰。解析：本题考查单摆的周期公式及其适用条件。单摆是理想化的物理模型，其周期公式T=2π√(L/g)是在小角度摆动条件下推导出来的，因此适用条件的核心是小角度近似sinθ≈θ。只有满足小角度条件，才能将摆球的运动轨迹近似为圆弧，进而利用几何关系推导出周期公式。其他条件如摆线不可伸长、摆球视为质点、空气阻力忽略不计等都是为了保证单摆模型的理想性，避免其他因素对周期的影响。理解单摆周期公式需要明确其适用范围，超出适用条件，公式将不再准确。3.参考答案：影响弹簧振子振幅的因素包括：①初始位移或初始速度，振幅是由振动开始时的位移或速度决定的；②弹簧的弹性势能，初始时刻弹簧的形变量越大，弹性势能越大，振幅越大；③系统总机械能，在无阻尼情况下，振幅与系统总机械能成正比；④外界对系统的能量输入，如敲击或外力作用，可以改变系统的总机械能，从而改变振幅。解析：本题考查弹簧振子的振幅影响因素。弹簧振子的振幅是描述振动强度的物理量，其大小由系统初始状态和能量决定。振幅是由振动开始时的位移或速度决定的，这一点可以通过能量守恒来理解：在无阻尼情况下，系统的总机械能E=1/2kA²=1/2mv²，其中A为振幅，v为最大速度。因此，振幅与系统总机械能成正比。初始位移越大，弹簧的形变量越大，弹性势能越大，总机械能越大，振幅越大。初始速度越大，动能越大，总机械能越大，振幅也越大。外界对系统的能量输入，如敲击或外力作用，可以改变系统的总机械能，从而改变振幅。4.参考答案：简谐运动中回复力F与位移x的关系为F=-kx，其中k为比例系数。这是简谐运动的定义式，也是其核心特征。回复力总是指向平衡位置，与位移方向相反。当物体偏离平衡位置时，回复力会使其返回平衡位置；当物体到达平衡位置时，回复力为零，但物体由于惯性会继续运动。这种回复力与位移的线性关系决定了简谐运动的周期性。解析：本题考查简谐运动中回复力与位移的关系。回复力是维持简谐运动的关键，其特点是与位移成正比且方向相反。这个关系可以用F=-kx来描述，其中k是比例系数，对于给定的系统，k是一个常数。回复力的方向总是指向平衡位置，这意味着它总是力图将物体拉回平衡位置。当物体偏离平衡位置时，回复力会使其加速返回平衡位置；当物体到达平衡位置时，回复力为零，但由于惯性，物体会继续运动到另一侧。这种回复力与位移的线性关系是简谐运动区别于其他振动的重要标志。5.参考答案：不正确。因为并非所有做简谐运动的物体，其机械能都守恒。只有在不计空气阻力、摩擦力等阻尼因素的情况下，简谐运动的机械能才守恒。如果有阻尼，机械能会逐渐转化为内能，机械能不守恒。例如，单摆在空气中摆动时，由于空气阻力，机械能会逐渐减小，最终停止摆动。解析：本题考查简谐运动的机械能守恒条件。简谐运动是一种理想化的运动形式，其核心特征之一是机械能守恒。在没有阻尼的情况下，简谐运动的动能和势能会相互转化，但总机械能保持不变。然而，实际中的简谐运动往往存在阻尼，如空气阻力、摩擦力等，这些阻尼因素会消耗系统的机械能，将其转化为内能。因此，并非所有做简谐运动的物体，其机械能都守恒。只有在理想条件下，即不计阻尼因素时，简谐运动的机械能才守恒。6.参考答案：利用共振现象的实例包括：①收音机调频，通过调节调谐电路的固有频率，使其与接收到的电台信号频率一致，发生共振，从而选择该电台；②微波炉加热食物，微波炉产生的微波频率与食物中水分子的固有频率一致，发生共振，使水分子振动加剧，从而产生热量加热食物；③乐器发声，琴弦振动时，会与其共鸣箱发生共振，从而放大声音。解析：本题考查共振现象的应用实例。共振现象是指当一个系统受到外部周期性驱动力作用时，如果驱动力的频率接近或等于系统的固有频率，系统会发生共振，振幅显著增大。利用共振现象的实例很多，如收音机调频就是通过调节调谐电路的固有频率，使其与接收到的电台信号频率一致，发生共振，从而选择该电台。微波炉加热食物也是利用共振现象，微波炉产生的微波频率与食物中水分子的固有频率一致，发生共振，使水分子振动加剧，从而产生热量加热食物。乐器发声也是利用共振现象，琴弦振动时，会与其共鸣箱发生共振，从而放大声音。7.参考答案：阻尼振动是指振动系统受到阻尼作用，机械能逐渐转化为内能，振幅逐渐减小的振动。无阻尼振动是指振动系统不受阻尼作用，机械能守恒，振幅保持不变的振动。区别在于：①阻尼振动振幅逐渐减小，最终停止；无阻尼振动振幅保持不变；②阻尼振动机械能不守恒，有能量损耗；无阻尼振动机械能守恒；③阻尼振动周期会变长；无阻尼振动周期由系统自身性质决定。解析：本题考查阻尼振动与无阻尼振动的区别。阻尼振动和无阻尼振动是振动的两种不同状态，其区别主要在于阻尼因素的有无。阻尼振动是指振动系统受到阻尼作用，机械能逐渐转化为内能，振幅逐渐减小的振动。无阻尼振动是指振动系统不受阻尼作用，机械能守恒，振幅保持不变的振动。阻尼振动和无阻尼振动的区别主要体现在振幅变化、机械能守恒和周期变化三个方面。在实际中，完全无阻尼的振动是不存在的，但可以近似为无阻尼振动，如真空中的单摆。8.参考答案：在简谐波传播过程中，介质质点的振动方向与波传播方向的关系取决于波的类型。对于横波，质点的振动方向与波传播方向垂直；对于纵波，质点的振动方向与波传播方向在同一直线上。例如，光波是横波，水波可以是横波或纵波，声波是纵波。解析：本题考查简谐波传播过程中介质质点的振动方向与波传播方向的关系。简谐波是振动在介质中传播形成的波，其传播过程中，介质质点的振动方向与波传播方向的关系取决于波的类型。对于横波，质点的振动方向与波传播方向垂直，例如光波就是横波。对于纵波，质点的振动方向与波传播方向在同一直线上，例如声波就是纵波。水波可以是横波或纵