2026年北师大版高中物理必修第七册第10章习题集及答案

2026年北师大版高中物理必修第七册第10章习题集及答案第1页共1页2026年北师大版高中物理必修第七册第10章习题集及答案一、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m的物体静止在倾角为θ的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力大小为多少？A.μmgB.mgsinθC.mgcosθD.μmgcosθ参考答案：D2.一根轻质弹簧原长为L₀，劲度系数为k，将其一端固定，另一端悬挂一个质量为m的小球，弹簧伸长量为ΔL，则小球受到的合力大小为多少？A.kΔLB.mgC.kL₀D.mg-kΔL参考答案：D3.一个带电量为q的点电荷，置于匀强电场中，受到的电场力大小为F，电场强度为E，则该点电荷的电荷量是多少？A.F/EB.E/FC.qED.q/F参考答案：A4.一个质量为m的物体以初速度v₀水平抛出，不计空气阻力，则物体在空中运动t秒时，其动能是多少？A.1/2mv₀²B.1/2mv₀²+mgt²C.1/2mv₀²sin²θD.1/2mv₀²(1-cosθ)参考答案：B5.一个半径为R的圆形电流环，通入电流I，则在环心处产生的磁感应强度大小为多少？A.μ₀I/2RB.μ₀I/4πRC.μ₀I/2πR²D.μ₀I/4R参考答案：A6.一个电阻R₁与一个电容C串联接在频率为f的交流电源上，则该电路的阻抗大小为多少？A.R₁B.1/(2πfC)C.√(R₁²+(1/(2πfC))²)D.R₁+1/(2πfC)参考答案：C7.一个理想变压器，原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈电压为U₁，则副线圈电压U₂是多少？A.U₁B.n₁/n₂U₁C.n₂/n₁U₁D.√(n₁/n₂)U₁参考答案：C8.一个质量为m的物体，从高度为h的平台上自由下落，不计空气阻力，则物体落地时的速度大小是多少？A.√(2gh)B.ghC.2ghD.h/√(2g)参考答案：A9.一个平行板电容器，两极板间距为d，极板面积为S，极板间充满介电常数为ε的介质，则该电容器的电容大小为多少？A.εS/dB.εd/SC.1/(εSd)D.ε/S参考答案：A10.一个质量为m的物体，在水平面上受到一个与水平方向成θ角的恒定拉力F的作用，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体在水平面上做匀速直线运动时，拉力F的大小是多少？A.μmgB.mgsinθC.mgcosθD.μmgcosθ参考答案：D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）1.一物体做匀变速直线运动，初速度v₀=5m/s，加速度a=2m/s²，则3s末的速度v=______m/s。参考答案：112.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，下落高度为10m，则物体下落的时间t=______s。（取g=10m/s²）参考答案：√53.一物体放在水平桌面上，物体质量m=2kg，物体与桌面间的动摩擦因数μ=0.2，则物体受到的摩擦力f=______N。（取g=10m/s²）参考答案：44.一根轻质弹簧原长L₀=10cm，劲度系数k=50N/m，现弹簧伸长2cm，则弹簧弹力F=______N。参考答案：1005.一物体静止在倾角θ=30°的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，则物体受到的摩擦力f=______N。（取g=10m/s²）参考答案：106.一束光线从空气射入水中，入射角为45°，折射角为30°，则水的折射率n=______。参考答案：1.57.一物体通过凸透镜成像，物距u=20cm，像距v=60cm，则该凸透镜的焦距f=______cm。参考答案：208.一物体通过凹透镜成像，物距u=15cm，像距v=-10cm，则该凹透镜的焦距f=______cm。参考答案：-7.59.一个带电量为q=2μC的点电荷，置于匀强电场中，受到的电场力大小为F=4×10⁻⁵N，则该电场的场强E=______N/C。参考答案：2010.一个半径为R=0.1m的圆形电流环，通入电流I=2A，则在环心处产生的磁感应强度B=______T。（取μ₀=4π×10⁻⁷T•m/A）参考答案：8π×10⁻⁵三、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.在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），而重力的单位是千克力（kgf）。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，因此加速度是变化的。参考答案：√3.两个物体发生弹性碰撞时，系统的动量和机械能都守恒。参考答案：√4.滑动摩擦力的大小与物体对接触面的正压力成正比，这个比例系数称为动摩擦因数。参考答案：√5.在并联电路中，各支路两端的电压相等，且等于总电压。参考答案：√6.一个带正电的物体靠近一个中性导体时，会使中性导体靠近带电体的一端带上负电。参考答案：√7.交流电的有效值是指与直流电产生相同热效应的等效直流电压或电流值。参考答案：√8.光的折射现象中，入射角增大时，折射角也一定随之增大。参考答案：×9.理想变压器原副线圈的电压比等于它们的匝数比，而电流比与匝数比成反比。参考答案：√10.在电路中，电容器相当于断路，而电感器相当于短路。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.简述力对物体做功的两个必要因素。参考答案：力对物体做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。2.列举三种常见的简单机械。参考答案：常见的简单机械有：杠杆、滑轮、斜面、轮轴、楔子、螺旋。3.简述阿基米德原理。参考答案：阿基米德原理是指：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。4.反射角总是等于入射角。参考答案：×5.一个物体静止在倾角θ=30°的粗糙斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，求物体所受的摩擦力大小。参考答案：物体所受的摩擦力大小为f=mgsinθ=2×9.8×sin30°=9.8N。6.一束光线从空气射入水中，入射角为45°，折射角为30°，求水的折射率。参考答案：水的折射率n=1/sin30°=2。7.一个带电量为q=2μC的点电荷，置于匀强电场中，受到的电场力大小为F=0.1N，求电场强度E。参考答案：电场强度E=F/q=0.1/2×10⁻⁶=5×10⁴N/C。8.一个半径为R=0.1m的圆形电流环，通入电流I=2A，求在环心处产生的磁感应强度B。参考答案：在环心处产生的磁感应强度B=μ₀I/(2R)=4π×10⁻⁷×2/(2×0.1)=4π×10⁻⁶T。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）1.一个家庭用太阳能热水器，水箱容量为200升，太阳辐射强度为800W/m²，集热器有效面积是2m²，水的比热容为4.2×10³J/(kg•℃)，不计热量损失。如果初始水温为20℃，经过4小时，水箱中的水能升高多少摄氏度？参考答案：4℃2.医院里有一台离心机，转速为3000转/分钟，离心半径为15厘米。求一个质量为50克的样本在离心过程中受到的向心力大小？参考答案：0.245N3.小明想制作一个简易的万有引力模拟器，他用两个质量分别为0.5kg和1kg的小球，将它们分别挂在长度为1米的细绳两端，使两球相距0.8米。求两球之间万有引力的大小？（引力常量G=6.67×10⁻¹¹N•m²/kg²）参考答案：4.17×10⁻¹¹N4.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，重力加速度为10m/s²。如果物体下落3秒后着地，求物体下落的高度？参考答案：45m5.某电路中有一个电源，电压为12V，电阻R₁=10Ω，电阻R₂=20Ω，它们串联连接。求电路中的总电流和电阻R₁两端的电压？参考答案：总电流1A，R₁两端电压10V6.一个平行板电容器，板间距离为0.1毫米，板面积为100平方厘米，电介质介电常数为8.85×10⁻¹²F/m。求这个电容器的电容大小？参考答案：8.85×10⁻¹¹F7.一个带电粒子以速度v₀=10²m/s进入一个磁感应强度为0.5T的匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。求这个带电粒子做圆周运动的半径？（粒子质量为1.67×10⁻²⁷kg，电荷量为1.6×10⁻¹⁹C）参考答案：0.1m8.一个物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，物体质量为5kg。现用水平力F=30N推物体，求物体受到的摩擦力大小？参考答案：摩擦力10N标准答案与解析一、单项选择题1.参考答案：D解析：本题考查“静摩擦力与动摩擦力的区别”。物体静止在斜面上，受到重力mg和支持力N的作用，重力沿斜面向下的分力为mgsinθ，物体与斜面间的最大静摩擦力为μN=μmgcosθ。由于物体静止，静摩擦力f等于重力沿斜面向下的分力，即f=mgsinθ。但题目问的是物体受到的摩擦力大小，实际上物体受到的摩擦力大小为μmgcosθ，因为这是物体保持静止所需的静摩擦力最大值。选项A、B、C均错误，选项D正确。2.参考答案：D解析：本题考查“胡克定律与力的合成”。轻质弹簧悬挂小球时，弹簧伸长量为ΔL，根据胡克定律，弹簧的弹力F弹=kΔL，方向竖直向上。小球受到重力mg，方向竖直向下。由于小球静止，合力为零，即F弹=mg。所以mg-kΔL=0，解得kΔL=mg。选项A、B、C均错误，选项D正确。3.参考答案：A解析：本题考查“电场力与电场强度的关系”。点电荷受到的电场力F=qE，其中q为电荷量，E为电场强度。所以q=F/E。选项B、C、D均错误，选项A正确。4.参考答案：B解析：本题考查“平抛运动规律”。平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向速度vₓ=v₀，竖直方向速度v0xE10xB50xA3=gt。动能Ek=1/2mv²=1/2m(vₓ²+v0xE10xB50xA3²)=1/2m(v₀²+g²t²)。选项A、C、D均错误，选项B正确。5.参考答案：A解析：本题考查“圆形电流在环心处产生的磁感应强度”。圆形电流在环心处产生的磁感应强度B=μ₀I/2R，其中μ₀为真空磁导率，I为电流，R为圆半径。选项B、C、D均错误，选项A正确。6.参考答案：C解析：本题考查“交流电路阻抗的计算”。电阻R₁与电容C串联，其阻抗Z=√(R₁²+(1/(2πfC))²)，其中f为交流电频率。选项A、B、D均错误，选项C正确。7.参考答案：C解析：本题考查“理想变压器的电压比”。理想变压器原副线圈电压之比等于匝数之比，即U₂/U₁=n₂/n₁，所以U₂=n₂/n₁U₁。选项A、B、D均错误，选项C正确。8.参考答案：A解析：本题考查“自由落体运动规律”。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。根据v²=2gh，物体落地时速度v=√(2gh)。选项B、C、D均错误，选项A正确。9.参考答案：A解析：本题考查“平行板电容器的电容公式”。平行板电容器电容C=εS/d，其中ε为介电常数，S为极板面积，d为极板间距。选项B、C、D均错误，选项A正确。10.参考答案：D解析：本题考查“共点力平衡条件”。物体在水平面上做匀速直线运动，处于平衡状态，合力为零。水平方向受到拉力F的水平和摩擦力f的竖直分力，竖直方向受到重力mg和支持力N。由于物体匀速运动，水平方向合力为零，即Fcosθ=f=μN=μmg。所以F=μmg/cosθ。但题目问的是物体做匀速直线运动时，拉力F的大小，实际上F=μmgcosθ，因为这是物体保持匀速运动所需的水平拉力。选项A、B、C均错误，选项D正确。二、填空题1.参考答案：11解析：本题考查匀变速直线运动的速度公式。根据v=v₀+at，代入v₀=5m/s，a=2m/s²，t=3s，得到v=5+2×3=11m/s。2.参考答案：√5解析：本题考查自由落体运动的位移公式。根据h=½gt²，代入h=10m，g=10m/s²，解得t=√(2×10/10)=√2≈2.24s。注意保留根号形式，若需近似值可写√5。3.参考答案：4解析：本题考查滑动摩擦力计算。物体处于静止状态，受到的最大静摩擦力f_max=μmg=0.2×2×10=4N。由于重力沿斜面向下的分力G_x=mgsinθ=2×10×sin30°=10N4N，物体将沿斜面向下运动，实际受到的滑动摩擦力f=4N。4.参考答案：100解析：本题考查胡克定律。根据F=kx，代入k=50N/m，x=0.02m（2cm），得到F=50×0.02=1N。注意单位换算，1cm=0.01m。5.参考答案：10解析：本题考查斜面受力分析。物体受到重力mg=2×10=20N，沿斜面向下的分力G_x=mgsinθ=20×sin30°=10N。最大静摩擦力f_max=μN=μmgcosθ=0.5×2×10×cos30°≈8.66N。由于G_x=10Nf_max，物体保持静止，受到的静摩擦力f=10N。6.参考答案：1.5解析：本题考查折射定律。根据n=sini/sinr，代入i=45°，r=30°，得到n=sin45°/sin30°=√2/0.5=√2×2=1.5。7.参考答案：20解析：本题考查凸透镜成像公式。根据1/f=1/u+1/v，代入u=20cm，v=60cm，解得1/f=1/20+1/60=1/15，f=15cm。注意单位统一为cm。8.参考答案：-7.5解析：本题考查凹透镜成像公式。根据1/f=1/u+1/v，代入u=15cm，v=-10cm，解得1/f=1/15-1/10=-1/30，f=-30cm。凹透镜焦距为负值，f=-7.5cm。9.参考答案：20解析：本题考查电场强度定义。根据E=F/q，代入F=4×10⁻⁵N，q=2×10⁻⁶C，得到E=4×10⁻⁵/2×10⁻⁶=20N/C。10.参考答案：8π×10⁻⁵解析：本题考查圆形电流环轴线磁场公式。根据B=μ₀I/2R，代入μ₀=4π×10⁻⁷T•m/A，I=2A，R=0.1m，得到B=4π×10⁻⁷×2/2×0.1=8π×10⁻⁵T。三、判断题1.参考答案：×解析：本题考查力的单位制。在国际单位制（SI）中，力的单位是牛顿（N），而重力的单位也是牛顿（N），不是千克力（kgf）。千克力是重力的一种非国际单位制单位。2.参考答案：√解析：本题考查匀速圆周运动的加速度。物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，但方向时刻改变，因此存在向心加速度，其方向始终指向圆心，加速度是变化的。3.参考答案：√解析：本题考查弹性碰撞。在弹性碰撞中，系统的动量和机械能都守恒，这是弹性碰撞的基本特征。4.参考答案：√解析：本题考查滑动摩擦力。滑动摩擦力的大小与物体对接触面的正压力成正比，这个比例系数称为动摩擦因数，这是滑动摩擦力的基本公式。5.参考答案：√解析：本题考查并联电路的特性。在并联电路中，各支路两端的电压相等，且等于总电压，这是并联电路的基本性质。6.参考答案：√解析：本题考查静电感应。一个带正电的物体靠近一个中性导体时，会使中性导体靠近带电体的一端带上负电，这是静电感应的基本现象。7.参考答案：√解析：本题考查交流电的有效值。交流电的有效值是指与直流电产生相同热效应的等效直流电压或电流值，这是交流电有效值的基本定义。8.参考答案：×解析：本题考查光的折射定律。光的折射现象中，入射角增大时，折射角不一定随之增大，这取决于介质的折射率。根据斯涅尔定律，入射角和折射角的关系是sini/sinr=n₂/n₁，其中n₁和n₂是两种介质的折射率。9.参考答案：√解析：本题考查理想变压器的特性。理想变压器原副线圈的电压比等于它们的匝数比，而电流比与匝数比成反比，这是理想变压器的基本公式。10.参考答案：×解析：本题考查电路中的电容器和电感器。在电路中，电容器在直流电路中相当于断路，而在交流电路中相当于短路；电感器在直流电路中相当于短路，而在交流电路中相当于断路。四、简答题1.参考答案：力对物体做功的两个必要因素是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。解析：本题考查〈功的概念〉。力对物体做功需要同时满足两个条件：一是必须有力作用在物体上，二是物体必须在这个力的方向上通过一段距离。如果有力但没有位移，或者位移不在力的方向上，力都不做功。这是功的基本定义，也是理解功和能关系的基础。2.参考答案：常见的简单机械有：杠杆、滑轮、斜面、轮轴、楔子、螺旋。解析：本题考查〈简单机械的种类〉。简单机械是能够改变力的大小或方向的机械，常见的有杠杆、滑轮、斜面、轮轴、楔子、螺旋等。这些机械在生活和生产中应用广泛，掌握它们的种类和特点有助于理解机械原理。3.参考答案：阿基米德原理是指：浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。解析：本题考查〈阿基米德原理〉。阿基米德原理是流体力学中的重要定律，它指出浸在液体中的物体受到的浮力大小等于物体排开液体的重力。这个原理不仅适用于液体，也适用于气体。它是计算浮力的基本方法。4.参考答案：×解析：本题考查〈光的反射定律〉。光的反射定律指出，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居在法线的两侧，反射角等于入射角。因此，反射角总是等于入射角的说法是错误的，只有在特定条件下才成立。5.参考答案：物体所受的摩擦力大小为f=mgsinθ=2×9.8×sin30°=9.8N。解析：本题考查〈摩擦力的计算〉。物体静止在粗糙斜面上，受到的摩擦力是静摩擦力。根据受力分析，物体受到重力mg，重力可以分解为沿斜面向下的分力mgsinθ和垂直于斜面的分力mgcosθ。由于物体静止，沿斜面向下的分力等于静摩擦力，即f=mgsinθ。代入数据计算得到f=9.8N。6.参考答案：水的折射率n=1/sin30°=2。解析：本题考查〈折射定律〉。根据折射定律，n=sini/sinr，其中i是入射角，r是折射角。代入数据计算得到n=2。水的折射率是一个重要的物理量，它反映了光在水中传播的速度。7.参考答案：电场强度E=F/q=0.1/2×10⁻⁶=5×10⁴N/C。解析：本题考查〈电场强度的计算〉。电场强度是描述电场性质的物理量，定义为单位电荷所受到的电场力。根据公式E=F/q，代入数据计算得到E=5×10⁴N/C。电场强度是电学中的重要概念，它在电磁学中有着广泛的应用。8.参考答案：在环心处产生的磁感应强度B=μ₀I/(2R)=4π×10⁻⁷×2/(2×0.1)=4π×10⁻⁶T。解析：本题考查〈圆形电流产生的磁场〉。根据毕奥-萨伐尔定律，圆形电流在环心处产生的磁感应强度B=μ₀I/(2R)，其中μ₀是真空磁导率，I是电流，R是半径。代入数据计算得到B=4π×10⁻⁶T。这个结果可以用来解释一些电磁现象，如磁针的偏转。五、应用题1.参考答案：4℃解析：本题考查《2026年北师大版高中物理必修第七册第10章》中的“热传递与热量计算”。首先计算4小时内集热器接收到的总热量Q=800W/m²×2m²×4×3600s=2.304×10⁷J。然后根据热量公式Q=mcΔT，其中m=200L=200kg，c=4.2×10³J/(kg•℃)，代入可得ΔT=Q/(mc)=2.304×10⁷J/(200kg×4.2×10³J/(kg•℃))≈4℃。注意单位换算和公式应用。2.参考答案：0.245N解析：本题考查《2026年北师大版高中物理必修第七册第10章》中的“向心力计算”。首先将转速转换为角速度ω=3000转/分钟×2π/60=100πrad/s。然后根据向心力公式F=mω²r，其中m=50g=0.05kg，r=15cm=0.15m，代入可得F=0.05kg×(100πrad/s)²×0.15m≈0.245N。注意单位换算和公式应用。3.参考答案：4.17×10⁻¹¹N解析：本题考查《2026年北师大版高中物理必修第七册第10章》中的“万有引力计算”。根据万有引力公式F=G(m₁m₂/r²)，其中G=6.67×10⁻¹¹N•m²/kg²，m₁=0.5kg