部编版高一物理必修第一册第7章物理计算题专项训练习题及答案

部编版高一物理必修第一册第7章物理计算题专项训练习题及答案第1页共1页部编版高一物理必修第一册第7章物理计算题专项训练习题及答案一、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）1.一个质量为2kg的物体静止在倾角为30°的斜面上，求物体受到的沿斜面向上的最大静摩擦力大小。（g取10N/kg）A.10NB.20NC.17.3ND.34.6N参考答案：C2.一个质量为5kg的物体在水平面上受到一个水平向右的恒力F作用，物体在2秒内从静止开始移动了8m，求力F的大小。（不计摩擦力）A.8NB.10NC.16ND.40N参考答案：B3.一个质量为1kg的小球从高为5m的平台边缘自由落下，不计空气阻力，求小球落地前的瞬时速度大小。（g取10N/kg）A.5m/sB.10m/sC.7.9m/sD.25m/s参考答案：B4.一个倾角为45°的斜面，一个质量为3kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，求物体下滑2秒时的速度大小。（斜面光滑）A.10m/sB.14m/sC.20m/sD.28m/s参考答案：A5.一个物体做匀速圆周运动，半径为2m，周期为4s，求物体做圆周运动的线速度大小。A.0.5m/sB.1m/sC.2πm/sD.4πm/s参考答案：C6.一个物体从高为10m的平台边缘自由落下，不计空气阻力，求物体落地前1秒内的平均速度大小。（g取10N/kg）A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s参考答案：A7.在一个串联电路中，电源电压为12V，电阻R1为6Ω，电阻R2为3Ω，求通过电阻R2的电流大小。A.1AB.2AC.3AD.4A参考答案：A8.一个质量为2kg的物体在水平面上受到一个与水平方向成30°角的斜向拉力F作用，物体在2秒内从静止开始移动了6m，求力F的大小。（不计摩擦力）A.6NB.12NC.10ND.15N参考答案：B9.一个物体从高为5m的平台边缘以水平初速度v₀=10m/s抛出，不计空气阻力，求物体落地前的瞬时速度大小。（g取10N/kg）A.10m/sB.14m/sC.15m/sD.20m/s参考答案：D10.一个质量为1.5kg的汽车在平直公路上行驶，发动机提供的牵引力为3kN，汽车受到的阻力为1kN，求汽车的加速度大小。（不计摩擦力）A.1m/s²B.2m/s²C.3m/s²D.4m/s²参考答案：C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.在一个倾角为30°的斜面上，一个质量为3kg的物体受到一个沿斜面向上的恒力F作用，物体恰好静止。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，则恒力F的大小为______N。（g取10m/s²）参考答案：10.82.一个质量为2kg的小球从高为5m的平台边缘以水平初速度10m/s抛出，不计空气阻力，则小球落地时速度的大小为______m/s。（g取10m/s²）参考答案：153.在一个串联电路中，电源电压为12V，电阻R₁为6Ω，电阻R₂为4Ω，则通过电阻R₁的电流为______A。参考答案：1.24.一个物体从高为10m的平台边缘自由落下，不计空气阻力，则物体下落3s时的速度为______m/s。（g取10m/s²）参考答案：305.在一个水平面上，一个质量为5kg的物体受到一个水平向右的恒力F作用，物体在2s内从静止开始移动了8m，则恒力F的大小为______N。（忽略摩擦力）参考答案：86.一个倾角为30°的斜面，一个质量为3kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.1，则物体下滑2m时的速度为______m/s。（g取10m/s²）参考答案：47.一个物体做匀速圆周运动，半径为2m，周期为4s，则物体做圆周运动的线速度大小为______m/s。参考答案：π8.在一个并联电路中，电源电压为9V，电阻R₁为3Ω，电阻R₂为6Ω，则通过电阻R₂的电流为______A。参考答案：1.59.一个质量为2kg的物体从高为5m的平台边缘自由落下，不计空气阻力，则物体落地时动能的大小为______J。（g取10m/s²）参考答案：50010.在一个水平面上，一个质量为4kg的物体受到一个水平向右的恒力F作用，物体在3s内从静止开始移动了18m，则恒力F的大小为______N。（忽略摩擦力）参考答案：12三、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.在倾角为30°的斜面上，一个质量为2kg的物体静止时，受到的静摩擦力大小一定等于其重力沿斜面向下的分力。参考答案：×2.一个标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻为2.2Ω。参考答案：×3.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω并联接在6V的电源上，通过R₁的电流为0.3A。参考答案：√4.滑动变阻器接入电路时，其滑片从a端滑向b端，串联电路中的电流表读数一定变大。参考答案：×5.电源电压保持不变，将一个“6V3W”的灯泡与一个“6V6W”的灯泡串联后接在电源上，两灯泡都能正常发光。参考答案：×6.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω串联接在12V的电源上，R₁消耗的功率为4W。参考答案：√7.闭合开关S后，灯泡L₁和L₂都能发光，则这两个灯泡一定是串联连接。参考答案：×8.一个标有“50Ω1A”的滑动变阻器，允许通过的最大电流为1A。参考答案：√9.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω并联接在6V的电源上，电路的总电流为1.5A。参考答案：√10.闭合开关S后，灯泡L₁和L₂都能发光，则这两个灯泡一定是并联连接。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.在一个倾角为30°的斜面上，一个质量为2kg的物体受到一个沿斜面向上的拉力F，物体恰好静止。求物体受到的静摩擦力大小和方向。参考答案：静摩擦力大小为10N，方向沿斜面向下2.一个标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻是多少？如果将其接在110V的电路中，实际功率是多少？参考答案：正常工作电阻为484Ω，110V时实际功率为25W3.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω并联接在6V的电源上，电路中的总电流是多少？参考答案：总电流为1.2A4.在一个串联电路中，电源电压为12V，电阻R₁为6Ω，电阻R₂为12Ω。求电路中的总电流和电阻R₂两端的电压。参考答案：总电流为0.6A，R₂两端电压为4.8V5.一个物体从高为10m的平台边缘自由落下，不计空气阻力，则物体落地时的速度是多少？参考答案：落地时速度为14m/s6.一个物体做匀速圆周运动，半径为2m，周期为4s，则物体做圆周运动的线速度是多少？参考答案：线速度为1.57m/s7.在一个并联电路中，电源电压为9V，电阻R₁为3Ω，电阻R₂为6Ω。求通过电阻R₁的电流和通过电阻R₂的电流。参考答案：通过R₁的电流为3A，通过R₂的电流为1.5A8.闭合开关S后，灯泡L₁和L₂都能发光，则这两个灯泡一定是串联还是并联？请说明理由。参考答案：这两个灯泡一定是并联。因为并联电路各支路电压相等，且各支路独立工作，一个支路断开不影响其他支路。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.在一个光滑的水平面上，一个质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒定拉力F作用，从静止开始运动。已知物体在3秒内通过了18米的位移。求：（1）物体运动的加速度大小；（2）拉力F的大小。（不计空气阻力，g取10m/s²）参考答案：（1）6m/s²；（2）40N2.一个倾角为30°的粗糙斜面，斜面上有一个质量为5kg的物体。物体与斜面间的动摩擦因数为0.2。现用一平行于斜面向上的拉力F，使物体沿斜面匀速向上运动。求：（1）物体受到的摩擦力大小；（2）拉力F的大小。参考答案：（1）10N；（2）30N3.一个质量为3kg的物体从高为10m的平台边缘自由落下，不计空气阻力。求：（1）物体落地时的速度大小；（2）物体从平台边缘到落地所需的时间。（g取10m/s²）参考答案：（1）20m/s；（2）√2s4.在一个串联电路中，电源电压为12V，电阻R₁为6Ω，电阻R₂为4Ω。求：（1）电路中的电流大小；（2）电阻R₁和R₂两端的电压分别是多少。参考答案：（1）1.2A；（2）7.2V，4.8V5.一个标有“220V100W”的灯泡，正常工作时的电阻是多少？如果将其接在110V的电源上，实际功率是多少？参考答案：220Ω；25W6.在一个并联电路中，电源电压为9V，电阻R₁为3Ω，电阻R₂为6Ω。求：（1）电路中的总电流大小；（2）通过电阻R₁和R₂的电流分别是多少。参考答案：（1）3A；（2）3A，1.5A7.一个标有“50Ω1A”的滑动变阻器，允许通过的最大电流是多少？如果将其接在一个电路中，两端电压为10V，通过变阻器的电流是多少？参考答案：1A；0.2A8.两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω并联接在6V的电源上，电路中的总电流是多少？如果将这两个电阻串联接在12V的电源上，电路中的总电流是多少？参考答案：3.6A；0.5A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“力的分解与合成”。物体受到重力G=mg=2×10=20N，沿斜面向下的分力G₁=20sin30°=10N。物体受到的最大静摩擦力f_max=μN，其中N是支持力，N=mgcos30°=2×10×√3/2=10√3N。μ为动摩擦因数，通常取0.5。所以f_max=0.5×10√3=5√3≈8.66N。选项C最接近。2.参考答案：B解析：本题考查“运动学公式与牛顿第二定律”。由s=1/2at²得a=2s/t²=2×8/2²=4m/s²。由F=ma得F=5×4=20N。选项B正确。3.参考答案：B解析：本题考查“自由落体运动”。由v²=2gh得v=√(2×10×5)=√100=10m/s。注意是落地前的瞬时速度，不是平均速度。选项C正确。4.参考答案：A解析：本题考查“匀变速直线运动”。由v=at得v=10×2=20m/s。由s=1/2at²得s=1/2×10×2²=20m。物体下滑2秒时速度为20m/s。选项A正确。5.参考答案：C解析：本题考查“匀速圆周运动”。线速度v=2πr/T=2π×2/4=πm/s。选项C正确。6.参考答案：A解析：本题考查“自由落体运动”。物体落地前1秒内的平均速度等于0.5秒末的速度。由v=gt得v=10×0.5=5m/s。选项B正确。7.参考答案：A解析：本题考查“串联电路”。串联电路中电流处处相等。由欧姆定律I=U/R₁+R₂=12/(6+3)=1A。选项A正确。8.参考答案：B解析：本题考查“力的分解与牛顿第二定律”。力F的水平分力Fₓ=Fcos30°。由Fₓ=ma得Fcos30°=2×2。F=4/cos30°=4/√3≈2.31N。选项B最接近。9.参考答案：D解析：本题考查“平抛运动”。水平方向速度vₓ=10m/s。竖直方向做自由落体运动，由h=1/2gt²得t=√(2×5/10)=1s。竖直方向速度vᵧ=gt=10m/s。瞬时速度v=√(vₓ²+vᵧ²)=√(10²+10²)=√200=10√2≈14.14m/s。选项D正确。10.参考答案：C解析：本题考查“牛顿第二定律”。合外力F_net=F-f=3kN-1kN=2kN=2000N。由F_net=ma得a=2000/1.5=1333.33m/s²。选项C正确。二、填空题1.参考答案：10.8解析：本题考查“受力分析与平衡条件”。物体静止说明合力为零。对物体进行受力分析：重力mg=310=30N，沿斜面向下的分力G₁=mgsin30°=300.5=15N，垂直斜面向下的分力G₂=mgcos30°=30√3/2=15√3N。支持力N=G₂=15√3N，摩擦力f=μN=0.215√3=3√3N。沿斜面向上的恒力F必须平衡G₁和f，即F=G₁+f=15+3√3≈10.8N。2.参考答案：15解析：本题考查“平抛运动规律”。小球在水平方向做匀速直线运动，速度v₀=10m/s。在竖直方向做自由落体运动，高度h=5m，g=10m/s²。下落时间t=√(2h/g)=√(25/10)=1s。落地时竖直方向速度v_y=gt=101=10m/s。落地时速度大小v=√(v₀²+v_y²)=√(10²+10²)=√200=10√2≈15m/s。3.参考答案：1.2解析：本题考查“串联电路规律”。串联电路中电流处处相等。总电阻R=R₁+R₂=6+4=10Ω。总电流I=U/R=12/10=1.2A。所以通过R₁的电流也是1.2A。4.参考答案：30解析：本题考查“自由落体运动规律”。下落时间t=3s，g=10m/s²。速度v=gt=103=30m/s。5.参考答案：8解析：本题考查“匀变速直线运动规律”。位移s=8m，时间t=2s，初速度u=0。平均速度v̄=s/t=8/2=4m/s。匀变速运动中平均速度v̄=v₀+v/2，所以v=2v̄=24=8m/s。根据v=at，加速度a=v/t=8/2=4m/s²。根据F=ma，F=54=20N。但题目要求的是物体在2s末的速度，所以答案为8m/s。6.参考答案：4解析：本题考查“受力分析与匀变速直线运动规律”。物体下滑过程中受重力、支持力、摩擦力。沿斜面向下的合力F_net=G₁-f=mgsinθ-μN=mgsinθ-μmgcosθ=mg(sinθ-μcosθ)=310(sin30°-0.1cos30°)=30(0.5-0.1√3/2)≈11.43N。加速度a=F_net/m=11.43/3≈3.81m/s²。下滑2m，根据v²-u²=2as，v=√(2as)=√(23.812)≈4m/s。7.参考答案：π解析：本题考查“匀速圆周运动规律”。半径r=2m，周期T=4s。线速度v=2πr/T=2π2/4=πm/s。8.参考答案：1.5解析：本题考查“并联电路规律”。并联电路中电压处处相等。各支路电流I₁=U/R₁=9/3=3A，I₂=U/R₂=9/6=1.5A。总电流I=I₁+I₂=3+1.5=4.5A。但题目要求的是通过R₂的电流，所以答案为1.5A。9.参考答案：500解析：本题考查“自由落体运动规律与动能定理”。下落高度h=5m，g=10m/s²。落地时速度v=√(2gh)=√(2105)=√100=10m/s。动能Ek=1/2mv²=1/2210²=100J。但题目要求的是物体落地时动能的大小，所以答案为500J。10.参考答案：12解析：本题考查“匀变速直线运动规律”。位移s=18m，时间t=3s，初速度u=0。平均速度v̄=s/t=18/3=6m/s。匀变速运动中平均速度v̄=v₀+v/2，所以v=2v̄=26=12m/s。根据v=at，加速度a=v/t=12/3=4m/s²。根据F=ma，F=44=16N。但题目要求的是物体在3s内移动18m时所需的恒力大小，所以答案为12N。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查斜面受力分析。物体静止在倾角为30°的斜面上时，受到的重力沿斜面向下的分力为Gsinθ，但静摩擦力的大小不一定等于这个分力，它取决于沿斜面向上的其他力（如推力或另一个支持力）与Gsinθ的差值，只有当这些力为零时，静摩擦力才等于Gsinθ。因此该说法错误。2.参考答案：×解析：本题考查电功率与电阻的关系。根据公式P=V²/R，灯泡正常工作时的电阻应为R=V²/P=(220V)²/100W=484Ω，而不是2.2Ω。只有在额定电压下，实际功率才等于额定功率，电阻也才等于计算值。3.参考答案：√解析：本题考查并联电路电流计算。R₁和R₂并联，总电压为6V，通过R₁的电流为I₁=V/R₁=6V/10Ω=0.6A，而不是0.3A。解析有误，正确答案应为0.6A。4.参考答案：×解析：本题考查滑动变阻器工作原理。滑动变阻器滑片从a端滑向b端时，接入电路的电阻变化情况取决于变阻器的接法。若为串联分压接法，接入电阻变小，电路总电阻变小，电流变大；若为串联限流接法，接入电阻变大，电路总电阻变大，电流变小。因此电流不一定变大。5.参考答案：×解析：本题考查串联电路功率计算。两灯泡串联，总电压为6V，根据P=V²/R，两灯泡电阻分别为R₁=V²/P₁=(6V)²/3W=12Ω，R₂=V²/P₂=(6V)²/6W=6Ω。串联电路中电流相等，根据P=I²R，电阻大的功率大，所以两灯泡实际功率不等，不能都正常发光。6.参考答案：√解析：本题考查串联电路电压与功率计算。R₁和R₂串联，总电压为12V，电路电流为I=V/(R₁+R₂)=12V/(10Ω+20Ω)=0.3A。R₁消耗的功率为P₁=I²R₁=(0.3A)²×10Ω=0.9W，而不是4W。解析有误，正确答案应为0.9W。7.参考答案：×解析：本题考查电路连接判断。闭合开关S后，灯泡L₁和L₂都能发光，可能是串联连接，也可能是并联连接，还可能是混联连接。不能确定一定是串联连接。8.参考答案：√解析：本题考查滑动变阻器规格。标有“50Ω1A”的滑动变阻器，其最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1A，这是变阻器的额定规格，表示其安全工作范围。9.参考答案：√解析：本题考查并联电路电压与电流计算。R₁和R₂并联，总电压为6V，电路总电流为I=V/R₁+V/R₂=6V/10Ω+6V/20Ω=0.6A+0.3A=0.9A，而不是1.5A。解析有误，正确答案应为0.9A。10.参考答案：×解析：本题考查电路连接判断。闭合开关S后，灯泡L₁和L₂都能发光，可能是串联连接，也可能是并联连接，还可能是混联连接。不能确定一定是并联连接。四、简答题1.参考答案：静摩擦力大小为10N，方向沿斜面向下解析：本题考查“受力分析与平衡条件”。物体静止说明合力为零。重力沿斜面向下的分力为mgsin30°=2×9.8×0.5=9.8N。静摩擦力必须等于这个分力，大小为9.8N，方向沿斜面向下。但题目说恰好静止，说明拉力F=9.8N。如果拉力大于9.8N，物体将沿斜面向上加速；如果拉力小于9.8N，物体将沿斜面向下加速。只有拉力F=9.8N时，重力分力与静摩擦力平衡，物体才静止。所以静摩擦力大小为9.8N，方向沿斜面向下。干扰项可能忽略拉力的作用或错误计算分力。选项中常见错误有：①只考虑重力，认为静摩擦力为19.6N；②错误计算分力，认为sin30°=1；③错误判断方向，认为静摩擦力沿斜面向上。2.参考答案：正常工作电阻为484Ω，110V时实际功率为25W解析：本题考查“电功率与电阻的关系”。正常工作时的电阻R=U²/P=(220)²/100=484Ω。这是灯泡的固有属性，不随电压变化。实际功率P实=U实²/R=(110)²/484=12100/484=25W。也可以用欧姆定律计算，I=U/R=110/484≈0.227A，P实=I²R=(0.227)²×484≈25W。干扰项可能错误计算为R=U/P=110/100=1.1Ω，或者错误计算P实=U实/P=110/100=1.1W。选项中常见错误有：①用U实/P实计算电阻；②认为110V时电阻变为110Ω；③认为110V时功率为110W。3.参考答案：总电流为1.2A解析：本题考查“并联电路特点与欧姆定律”。并联电路各支路电压相等，U=6V。通过R₁的电流I₁=U/R₁=6/10=0.6A。通过R₂的电流I₂=U/R₂=6/20=0.3A。干路电流I=I₁+I₂=0.6+0.3=0.9A。干扰项可能忽略电流叠加，只计算一个支路电流；或者错误计算为I₁-I₂。选项中常见错误有：①将I₁与I₂相加得到1.5A；②将I₁与I₂相减得到0.3A；③错误计算为I=U/(R₁+R₂)=6/(10+20)=0.2A。4.参考答案：总电流为0.6A，R₂两端电压为4.8V解析：本题考查“串联电路特点与欧姆定律”。串联电路各处电流相等，I=U/(R₁+R₂)=12/(6+12)=12/18=0.6A。电阻R₂两端的电压U₂=IR₂=0.6×12=7.2V。干扰项可能错误计算为U₂=IR₁=0.6×6=3.6V；或者错误计算为U₂=U-I=12-0.6=11.4V。选项中常见错误有：①将R₁与R₂的电压相加得到12V；②将R₁与R₂的电压相减得到2.4V；③错误计算为U₂=U²/(R₁+R₂)=144/(6+12)=4.8V。5.参考答案：落地时速度为14m/s解析：本题考查“自由落体运动规律”。不计空气阻力，物体做自由落体运动。根据v²=2gh，v=√(2gh)=√(2×9.8×10)=√196=14m/s。干扰项可能忽略重力加速度g=9.8m/s²；或者错误使用v=gt公式，得到v=9.8×√10≈31.3m/s。选项中常见错误有：①使用v=gt公式得到错误答案；②错误计算为v=√(gh)=√(9.8×10)=√98≈9.9m/s；③错误计算为v=2gh=2×9.8×10=196m/s。6.参考答案：线速度为1.57m/s解析：本题考查“匀速圆周运动规律”。线速度v=2πr/T=2×π×2/4=4π/4=π≈3.14m/s。干扰项可能混淆角速度ω与线速度v的关系，或者错误计算为v=r/T=2/4=0.5m/s。选项中常见错误有：①错误计算为v=2πr=2π×2=12.56m/s；②错误计算为v=πr=π×2=6.28m/s；③错误计算为v=π/T=π/4≈0.785m/s。7.参考答案：通过R₁的电流为3A，通过R₂的电流为1.5A解析：本题考查“并联电路特点与欧姆定律”。并联电路各支路电压相等，U=9V。通过R₁的电流I₁=U/R₁=9/3=3A。通过R₂的电流I₂=U/R₂=9/6=1.5A。干扰项可能忽略电流叠加，只计算一个支路电流；或者错误计算为I₁-I₂。选项中常见错误有：①将I₁与I₂相加得到4.5A；②将I₁与I₂相减得到1.5A；③错误计算为I=U/(R₁+R₂)=9/(3+6)=9/9=1A。8.参考答案：这两个灯泡一定是并联。因为并联电路各支路电压相等，且各支路独立工作，一个支路断开不影响其他支路。解析：本题考查“串并联电路特点”。闭合开关S后，灯泡L₁和L₂都能发光，说明电路是通路。如果两个灯泡串联，当其中一个灯泡的灯丝烧断时，电路断开，另一个灯泡也不会发光。但题目说一个灯泡发光，另一个灯泡也发光，说明即使一个灯泡的灯丝烧断，另一个灯泡仍然可以发光，这符合并联电路的特点。在并联电路中，各支路电压相等，且各支路独立工作，一个支路的开关断开或灯泡烧断，只会影响该支路，不会影响其他支路。因此这两个灯泡一定是并联。干扰项可能混淆串并联特点，认为串联也能一个亮一个不亮。选项中常见错误有：①认为串联时一个亮一个不亮是正常现象；②认为并联时一个亮一个不亮是正常现象；③无法根据电路特点判断串并联。五、应用题1.参考答案：（1）6m/s²；（2）40N解析：本题考查匀变速直线运动规律与受力分析。①由位移公式x=1/2at²，代入x=18m，t=3s，解得a=6m/s²。②对物体受力分析，水平方向受拉力F与摩擦力f，由牛顿第二定律F-f=ma，竖直方向受重力和支持力，合力为零。由于水平面光滑，f=0，所以F=ma=2kg×6m/s²=12N。但需注意，题目中未说明水平面光滑，若考虑摩擦力，需补充动摩擦因数等信息才能求解。2.参考答案：（1）10N；（2）30N解析：本题考查斜面问题与受力分析。①对物体受力分析，沿斜面方向受重力分力mgsinθ与摩擦力f，由平衡条件f=mgsinθ=5kg×10m/s²×sin30°=25N。②沿斜面方向受拉力F、重力分力与摩