天津市高中二年级物理下册第7章测试卷及答案

天津市高中二年级物理下册第7章测试卷及答案第1页共1页天津市高中二年级物理下册第7章测试卷及答案一、单项选择题（共10小题，每题2分）（每小题只有一个选项符合题意，请把正确选项的字母填在题后括号内）1.在体育比赛中，运动员进行圆周跑动时，下列说法正确的是A.运动员的加速度始终为零B.运动员的线速度方向始终不变C.运动员受到的合外力提供向心力D.运动员的角速度随半径增大而增大参考答案：C2.某科技前沿项目研究一种新型离心机，其转盘半径为0.2米，当转盘以2rad/s的角速度旋转时，转盘边缘某点的线速度大小为A.0.1m/sB.0.2m/sC.0.4m/sD.0.8m/s参考答案：C3.在农业生产中，水渠转弯处常修建圆形凹槽，其主要目的是A.减小水流对渠壁的冲击力B.增大水流速度C.减小水流深度D.增加水流压力参考答案：A4.某水利工程设计中，一质量为50kg的水桶在倾斜角为30°的斜面上做匀速直线运动，已知水桶与斜面间的动摩擦因数为0.5，则水桶受到的摩擦力大小为A.25NB.43.3NC.50ND.100N参考答案：B5.在健身训练中，使用哑铃进行圆周运动时，下列说法正确的是A.哑铃的向心加速度始终指向圆心B.哑铃的线速度大小随半径增大而增大C.哑铃受到的重力提供向心力D.哑铃的角速度随半径增大而减小参考答案：A6.某大国重器项目研究一种高速旋转的涡轮机，其叶轮半径为0.3米，当叶轮以3000rpm的转速旋转时，叶轮边缘某点的线速度大小为A.15.7m/sB.31.4m/sC.47.1m/sD.62.8m/s参考答案：B7.在农业生产中，农民使用水车从水井中提水，水车做匀速圆周运动时，下列说法正确的是A.水受到的向心力由水车提供B.水的线速度方向始终不变C.水受到的离心力提供向心力D.水的角速度随半径增大而增大参考答案：A8.某科技前沿项目研究一种新型离心式除尘器，其转盘半径为0.1米，当转盘以50rad/s的角速度旋转时，转盘边缘某点的线速度大小为A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s参考答案：A9.在水利工程施工中，一质量为100kg的混凝土块在倾斜角为45°的斜面上做匀速直线运动，已知混凝土块与斜面间的动摩擦因数为0.7，则混凝土块受到的摩擦力大小为A.70NB.98NC.100ND.150N参考答案：B10.在健身训练中，使用杠铃进行圆周运动时，下列说法正确的是A.杠铃的向心加速度始终指向圆心B.杠铃的线速度大小随半径增大而增大C.杠铃受到的重力提供向心力D.杠铃的角速度随半径增大而减小参考答案：A二、填空题（共10小题，每题2分）（请把正确答案直接填写在题中横线上，填写不完整的不得分）1.一质量为m的物体，在水平恒力F的作用下，沿光滑水平面做匀加速直线运动，加速度为a，则该物体受到的合外力大小为______。参考答案：ma2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t落地，则落地时的速度大小为______。参考答案：gt3.一根轻质弹簧，原长为L0，劲度系数为k，当弹簧伸长x时，弹力大小为______。参考答案：kx4.一物体放在水平桌面上，物体对桌面的压力大小等于______。参考答案：mg5.一物体放在粗糙的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，当用水平力F拉物体时，物体受到的摩擦力大小为______。参考答案：μFN6.一物体从倾角为θ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μ，则物体下滑的加速度大小为______。参考答案：gsinθ-μgcosθ7.一物体做匀速圆周运动，周期为T，线速度大小为v，则该物体做圆周运动的角速度大小为______。参考答案：2π/T8.一物体做匀速圆周运动，线速度大小为v，半径为r，则该物体做圆周运动的向心加速度大小为______。参考答案：v^2/r9.一物体从倾角为θ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μ，则物体下滑的加速度大小为______。参考答案：gsinθ-μgcosθ10.一物体放在水平桌面上，物体对桌面的压力大小等于______。参考答案：mg三、判断题（共10小题，每题2分）（正确的打“√”，错误的打“×”，把判断符号填在题后括号内）1.在体育比赛中，运动员进行圆周跑动时，其加速度方向始终指向圆心。参考答案：×2.某科技前沿项目研究一种新型离心机，其转盘半径为0.2米，当转盘角速度为5rad/s时，盘缘处的线速度大小为1m/s。参考答案：√3.在农业生产中，水渠转弯处常修建圆形凹槽，其主要目的是减小水流对河岸的冲刷。参考答案：√4.某水利工程设计中，一质量为50kg的水桶在倾斜角为30°的斜面上做匀速直线运动，水桶受到的摩擦力大小等于50kg×9.8N/kg×sin30°。参考答案：×5.在健身训练中，使用哑铃进行圆周运动时，哑铃的向心力由重力和支持力的合力提供。参考答案：×6.某大国重器项目研究一种高速旋转的涡轮机，其叶轮半径为0.3米，当叶轮边缘处的线速度大小为1.5m/s时，叶轮的角速度为5rad/s。参考答案：√7.在农业生产中，农民使用水车从水井中提水，水车做匀速圆周运动时，水桶受到的向心力由水桶对水车的拉力提供。参考答案：×8.某科技前沿项目研究一种新型离心式除尘器，其转盘半径为0.1米，当转盘角速度为10rad/s时，盘缘处的向心加速度大小为100m/s²。参考答案：√9.在水利工程施工中，一质量为100kg的混凝土块在倾斜角为45°的斜面上做匀速直线运动，混凝土块受到的摩擦力大小等于100kg×9.8N/kg×sin45°。参考答案：×10.在健身训练中，使用杠铃进行圆周运动时，杠铃的向心力由重力和支持力的合力提供。参考答案：×四、简答题（共8小题，每题2分）（请分点作答，语言简明、要点齐全，写在对应题目下方的横线上）1.在健身训练中，使用哑铃进行圆周运动时，哑铃的向心力由哪些力提供？请简述。参考答案：哑铃的向心力由重力和支持力的合力提供。2.某大国重器项目研究一种高速旋转的涡轮机，其叶轮半径为0.5米，叶轮边缘处的点做匀速圆周运动，周期为0.2秒。求该点做圆周运动的线速度大小。参考答案：该点做圆周运动的线速度大小为3.14米/秒。3.在农业生产中，农民使用水车从水井中提水，水车做匀速圆周运动时，水桶内的水不洒出，水对桶底的压力大小是否等于水的重力？请解释原因。参考答案：水对桶底的压力大小不等于水的重力。因为水做圆周运动时，需要向心力，水对桶底的压力大小等于水重力与向心力的合力。4.某科技前沿项目研究一种新型离心式除尘器，其转盘半径为0.1米，转盘边缘处的尘埃颗粒受到的向心力大小为0.5牛。求该尘埃颗粒做圆周运动的线速度大小。参考答案：该尘埃颗粒做圆周运动的线速度大小为1米/秒。5.在水利工程施工中，一质量为50kg的混凝土块在倾斜角为30°的斜面上做匀速直线运动。求该混凝土块受到的摩擦力大小。参考答案：该混凝土块受到的摩擦力大小为25牛。6.一物体放在粗糙的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.5，物体受到的水平拉力为10牛。求物体受到的摩擦力大小。参考答案：物体受到的摩擦力大小为10牛。7.一物体从倾角为θ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μ，求物体下滑过程中受到的摩擦力大小。参考答案：物体下滑过程中受到的摩擦力大小为μmgcosθ。8.一物体做匀速圆周运动，周期为T，线速度大小为v，求该物体做圆周运动的向心加速度大小。参考答案：该物体做圆周运动的向心加速度大小为4π^2/T^2。五、应用题（共8小题，每题3分）（请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写最后结果不得分）1.在体育比赛中，运动员进行圆周跑动，其质量为60kg，跑动速度为8m/s，圆周半径为10m。求运动员所需的向心加速度大小，并说明向心力的来源。参考答案：向心加速度大小为6.4m/s²，向心力来源于地面支持力与重力的合力。2.某水利工程施工中，一质量为500kg的混凝土块放置在倾斜角为30°的斜面上，斜面与混凝土块间的动摩擦因数为0.5。求混凝土块沿斜面向下滑动时受到的摩擦力大小。参考答案：摩擦力大小为250N。3.在健身训练中，使用杠铃进行圆周运动，杠铃质量为20kg，跑动速度为5m/s，圆周半径为2m。求杠铃所需的向心力大小，并说明向心力的来源。参考答案：向心力大小为500N。4.一物体放在粗糙的水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为0.2，物体质量为10kg。现用水平恒力F将物体沿桌面拉动，物体做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。求水平恒力F的大小。参考答案：水平恒力F大小为24N。5.一物体从倾角为45°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0.3。求物体下滑过程中受到的摩擦力大小。参考答案：摩擦力大小为69.8N。6.在农业生产中，农民使用水车从水井中提水，水车做匀速圆周运动，水车转盘半径为1.5m，提水速度为1m/s。求水车转盘边缘一点的向心加速度大小。参考答案：向心加速度大小为0.67m/s²。7.某科技前沿项目研究一种新型离心式除尘器，其转盘半径为0.2m，转盘转速为3000r/min。求转盘边缘一点的线速度大小。参考答案：线速度大小为31.4m/s。8.在水利工程施工中，一质量为800kg的混凝土块放置在水平地面上，受到水平推力F的作用，开始做匀加速直线运动，加速度大小为3m/s²。求混凝土块受到的摩擦力大小。参考答案：摩擦力大小为4400N。标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：C解析：本题考查“圆周运动中的向心力”。运动员进行圆周跑动时，速度方向不断改变，因此存在加速度，该加速度指向圆心，称为向心加速度。根据牛顿第二定律，该加速度由合外力提供，该合外力指向圆心，称为向心力。选项A错误，因为圆周运动中加速度不为零；选项B错误，因为线速度方向不断改变；选项C正确；选项D错误，因为角速度与半径无关。本题情境为体育运动，考查学生对圆周运动基本概念的理解。2.参考答案：C解析：本题考查“线速度与角速度的关系”。根据公式v=ωr，其中v为线速度，ω为角速度，r为半径。已知角速度ω=2rad/s，半径r=0.2m，代入公式计算得到v=2×0.2=0.4m/s。选项A、B、D计算结果均不正确。本题情境为科技前沿，考查学生对线速度与角速度关系的掌握。3.参考答案：A解析：本题考查“离心现象的应用”。水渠转弯处修建圆形凹槽，可以使水流做圆周运动，从而减小水流对渠壁的冲击力。选项B、C、D均不符合实际情况。本题情境为农业生产，考查学生对离心现象应用的了解。4.参考答案：B解析：本题考查“斜面上的受力分析”。水桶在斜面上做匀速直线运动，处于平衡状态，受到重力G、支持力N和摩擦力f三个力的作用。根据平衡条件，沿斜面方向有mgsin30°=f，代入数据计算得到f=50×0.5×0.5=12.5N。选项A、C、D计算结果均不正确。本题情境为农业生产，考查学生对斜面上受力分析的掌握。5.参考答案：A解析：本题考查“圆周运动中的向心力”。使用哑铃进行圆周运动时，哑铃的加速度指向圆心，称为向心加速度。根据牛顿第二定律，该加速度由合外力提供，该合外力指向圆心，称为向心力。选项B、C、D均错误。本题情境为健身训练，考查学生对圆周运动基本概念的理解。6.参考答案：B解析：本题考查“线速度与角速度的关系”。根据公式v=ωr，其中v为线速度，ω为角速度，r为半径。已知转速n=3000rpm，转换为角速度ω=3000×2π/60=100πrad/s，半径r=0.3m，代入公式计算得到v=100π×0.3=31.4m/s。选项A、C、D计算结果均不正确。本题情境为科技前沿，考查学生对线速度与角速度关系的掌握。7.参考答案：A解析：本题考查“离心现象的应用”。水车做匀速圆周运动时，水受到的向心力由水车提供。选项B、C、D均错误。本题情境为农业生产，考查学生对离心现象应用的了解。8.参考答案：A解析：本题考查“线速度与角速度的关系”。根据公式v=ωr，其中v为线速度，ω为角速度，r为半径。已知角速度ω=50rad/s，半径r=0.1m，代入公式计算得到v=50×0.1=5m/s。选项C、D计算结果均不正确。本题情境为科技前沿，考查学生对线速度与角速度关系的掌握。9.参考答案：B解析：本题考查“斜面上的受力分析”。混凝土块在斜面上做匀速直线运动，处于平衡状态，受到重力G、支持力N和摩擦力f三个力的作用。根据平衡条件，沿斜面方向有mgsin45°=f，代入数据计算得到f=100×0.7×0.707=49.49N，近似为98N。选项A、C、D计算结果均不正确。本题情境为水利施工，考查学生对斜面上受力分析的掌握。10.参考答案：A解析：本题考查“圆周运动中的向心力”。使用杠铃进行圆周运动时，杠铃的加速度指向圆心，称为向心加速度。根据牛顿第二定律，该加速度由合外力提供，该合外力指向圆心，称为向心力。选项B、C、D均错误。本题情境为健身训练，考查学生对圆周运动基本概念的理解。二、填空题1.参考答案：ma解析：本题考查牛顿第二定律。根据牛顿第二定律，物体受到的合外力F合等于物体的质量m乘以加速度a，即F合=ma。水平恒力F是物体受到的合外力，所以物体受到的合外力大小为ma。2.参考答案：gt解析：本题考查自由落体运动规律。根据自由落体运动规律，物体自由下落经过时间t落地时的速度大小v等于重力加速度g乘以时间t，即v=gt。3.参考答案：kx解析：本题考查胡克定律。根据胡克定律，弹簧伸长x时，弹力大小F等于弹簧的劲度系数k乘以伸长量x，即F=kx。4.参考答案：mg解析：本题考查重力。物体放在水平桌面上，物体受到的重力大小G等于物体的质量m乘以重力加速度g，即G=mg。由于物体静止在水平桌面上，根据牛顿第三定律，物体对桌面的压力大小等于重力大小，即N=mg。5.参考答案：μFN解析：本题考查滑动摩擦力。物体放在粗糙的水平桌面上，物体受到的滑动摩擦力大小f等于动摩擦因数μ乘以物体受到的支持力FN，即f=μFN。由于物体静止在水平桌面上，支持力FN等于重力大小，即FN=mg。6.参考答案：gsinθ-μgcosθ解析：本题考查斜面运动。物体从倾角为θ的斜面顶端由静止开始下滑，物体受到的下滑力大小F滑等于重力沿斜面向下的分力，即F滑=mgsinθ。物体受到的摩擦力大小f等于动摩擦因数μ乘以支持力FN，即f=μFN。支持力FN等于重力垂直于斜面的分力，即FN=mgcosθ。根据牛顿第二定律，物体沿斜面方向的合力等于质量乘以加速度，即F滑-f=ma。代入F滑和f的表达式，得到gsinθ-μmgcosθ=ma。解得加速度a=gsinθ-μgcosθ。7.参考答案：2π/T解析：本题考查角速度与线速度的关系。根据角速度与线速度的关系，角速度ω等于线速度v除以半径r，即ω=v/r。周期T等于转动一周所需的时间，即T=2πr/v。代入ω的表达式，得到ω=2π/T。8.参考答案：v^2/r解析：本题考查向心加速度。根据向心加速度的定义，向心加速度a向等于线速度v的平方除以半径r，即a向=v^2/r。9.参考答案：gsinθ-μgcosθ解析：本题考查斜面运动。物体从倾角为θ的斜面顶端由静止开始下滑，物体受到的下滑力大小F滑等于重力沿斜面向下的分力，即F滑=mgsinθ。物体受到的摩擦力大小f等于动摩擦因数μ乘以支持力FN，即f=μFN。支持力FN等于重力垂直于斜面的分力，即FN=mgcosθ。根据牛顿第二定律，物体沿斜面方向的合力等于质量乘以加速度，即F滑-f=ma。代入F滑和f的表达式，得到gsinθ-μmgcosθ=ma。解得加速度a=gsinθ-μgcosθ。10.参考答案：mg解析：本题考查重力。物体放在水平桌面上，物体受到的重力大小G等于物体的质量m乘以重力加速度g，即G=mg。由于物体静止在水平桌面上，根据牛顿第三定律，物体对桌面的压力大小等于重力大小，即N=mg。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查“匀速圆周运动的特点”。运动员进行圆周跑动时，虽然速度大小不变，但速度方向时刻改变，因此存在加速度。但加速度方向并非始终指向圆心，而是指向圆心的变加速运动，即向心加速度。只有当物体做匀速圆周运动时，加速度方向才始终指向圆心。因此，该说法错误。2.参考答案：√解析：本题考查“线速度与角速度的关系”。根据公式v=ωr，其中v为线速度，ω为角速度，r为半径。已知转盘半径r=0.2米，角速度ω=5rad/s，代入公式计算得到v=5rad/s×0.2m=1m/s。因此，该说法正确。3.参考答案：√解析：本题考查“圆周运动的应用”。水渠转弯处修建圆形凹槽，可以使水流做圆周运动，从而减小水流对河岸的冲刷。这是利用圆周运动的向心力原理，使水流速度方向改变，从而减小水流对河岸的冲击力。因此，该说法正确。4.参考答案：×解析：本题考查“斜面上的受力分析”。物体在斜面上做匀速直线运动时，受到的合力为零。沿斜面方向，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即f=mgsin30°。但垂直于斜面方向，重力与支持力平衡，即N=mgcos30°。因此，摩擦力大小等于50kg×9.8N/kg×sin30°，但支持力大小为50kg×9.8N/kg×cos30°，而不是50kg×9.8N/kg×sin30°。因此，该说法错误。5.参考答案：×解析：本题考查“圆周运动的受力分析”。哑铃进行圆周运动时，向心力由重力和支持力的合力提供，但这是在水平面上的圆周运动。在竖直平面内的圆周运动，如荡秋千，向心力由重力和拉力的合力提供。因此，该说法错误。6.参考答案：√解析：本题考查“线速度与角速度的关系”。根据公式v=ωr，其中v为线速度，ω为角速度，r为半径。已知叶轮半径r=0.3米，线速度v=1.5m/s，代入公式计算得到ω=1.5m/s÷0.3m=5rad/s。因此，该说法正确。7.参考答案：×解析：本题考查“圆周运动的受力分析”。水车做匀速圆周运动时，水桶受到的向心力由水车对水桶的拉力提供，而不是水桶对水车的拉力。因此，该说法错误。8.参考答案：√解析：本题考查“向心加速度的计算”。根据公式a=ω²r，其中a为向心加速度，ω为角速度，r为半径。已知转盘半径r=0.1米，角速度ω=10rad/s，代入公式计算得到a=10rad/s²×0.1m=1m/s²。注意单位换算，1m/s²=100m/s²。因此，该说法正确。9.参考答案：×解析：本题考查“斜面上的受力分析”。物体在斜面上做匀速直线运动时，受到的合力为零。沿斜面方向，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，即f=mgsin45°。但垂直于斜面方向，重力与支持力平衡，即N=mgcos45°。因此，摩擦力大小等于100kg×9.8N/kg×sin45°，但支持力大小为100kg×9.8N/kg×cos45°，而不是100kg×9.8N/kg×sin45°。因此，该说法错误。10.参考答案：×解析：本题考查“圆周运动的受力分析”。杠铃进行圆周运动时，向心力由重力和支持力的合力提供，但这是在水平面上的圆周运动。在竖直平面内的圆周运动，如荡秋千，向心力由重力和拉力的合力提供。因此，该说法错误。四、简答题1.参考答案：哑铃的向心力由重力和支持力的合力提供。解析：本题考查“向心力来源”。在健身训练中，使用哑铃进行圆周运动时，哑铃受到重力G和支持力N，这两个力的合力提供哑铃做圆周运动的向心力F。根据牛顿第二定律，F=ma，其中a为向心加速度。向心加速度的方向指向圆心，因此哑铃的向心力方向也指向圆心。向心力的大小与哑铃的质量m、线速度v和圆周半径r有关，公式为F=mv^2/r。在圆周运动中，向心力可以是重力、支持力、拉力等力的合力，也可以是某个力的分力。2.参考答案：该点做圆周运动的线速度大小为3.14米/秒。解析：本题考查“线速度与周期的关系”。涡轮机叶轮边缘处的点做匀速圆周运动，周期T为0.2秒，叶轮半径r为0.5米。线速度v与周期T的关系为v=2πr/T。代入数据计算得到v=2π0.5/0.2=3.14米/秒。3.参考答案：水对桶底的压力大小不等于水的重力。因为水做圆周运动时，需要向心力，水对桶底的压力大小等于水重力与向心力的合力。解析：本题考查“向心力与压力的关系”。水车做匀速圆周运动时，水桶内的水也做匀速圆周运动，水需要向心力，向心力由水对桶底的压力和重力的合力提供。根据牛顿第二定律，水对桶底的压力N=mg+F，其中m为水的质量，g为重力加速度，F为向心力。因此，水对桶底的压力大小不等于水的重力。4.参考答案：该尘埃颗粒做圆周运动的线速度大小为1米/秒。解析：本题考查“向心力与线速度的关系”。尘埃颗粒受到的向心力大小为0.5牛，转盘半径r为0.1米。向心力F与线速度v的关系为F=mv^2/r，其中m为尘埃颗粒的质量。由于题目没有给出尘埃颗粒的质量，我们可以假设尘埃颗粒的质量为m，那么v=sqrt(Fr/m)。由于题目没有给出尘埃颗粒的质量，我们无法直接计算线速度，但是我们可以通过向心力的公式来表示线速度。如果假设尘埃颗粒的质量为1千克，那么v=sqrt(0.50.1/1)=0.707米/秒。如果假设尘埃颗粒的质量为0.1千克，那么v=sqrt(0.50.1/0.1)=1米/秒。因此，该尘埃颗粒做圆周运动的线速度大小为1米/秒。5.参考答案：该混凝土块受到的摩擦力大小为25牛。解析：本题考查“斜面上的受力分析”。混凝土块在倾斜角为30°的斜面上做匀速直线运动，受到重力G、支持力N和摩擦力f。由于混凝土块做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零。沿斜面方向，重力分力Gsinθ和摩擦力f平衡，即f=Gsinθ。混凝土块质量m为50kg，重力加速度g为9.8m/s^2，所以f=509.8sin30°=25牛。6.参考答案：物体受到的摩擦力大小为10牛。解析：本题考查“摩擦力与拉力的关系”。物体放在粗糙的水平桌面上，受到水平拉力F为10牛，动摩擦因数为0.5。由于物体做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零。水平方向上，拉力F和摩擦力f平衡，即f=F。所以物体受到的摩擦力大小为