高中物理基本运算练习题

高中物理基本运算练习题
一、力学部分
1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动，经过5秒后速度达到10m/s，求物体的加速度。

2. 一质量为2kg的物体，在水平面上受到一个6N的力作用，求物体的加速度。

3. 一物体在水平面上做匀速直线运动，速度为5m/s，经过10秒后，求物体通过的位移。

4. 一物体从10m高空自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度。

5. 一质量为3kg的物体，在水平面上受到两个力的作用，其中一个力为8N，方向向东，另一个力为6N，方向向北，求物体的合力。

二、电磁学部分
1. 一根长为2m的直导线，通以电流2A，求导线周围磁场强度。

2. 一半径为0.1m的圆线圈，通以电流1A，求圆线圈中心的磁感应强度。

3. 一闭合线圈在磁场中做匀速转动，转动周期为0.02秒，求线圈的角速度。

4. 一电阻为10Ω的导线，两端电压为20V，求导线中的电流。

5. 一电容器的电容为100μF，充电后两板间的电压为200V，求电容器储存的电荷量。

三、光学部分
1. 一束光从空气射入水中，入射角为30°，求折射角。

2. 一平面镜将一束光线反射，入射角为45°，求反射角。

3. 一凸透镜的焦距为10cm，一物体放在距透镜20cm处，求像的
位置。

4. 一凹透镜的焦距为15cm，一物体放在距透镜30cm处，求像的
位置。

5. 一束光通过一狭缝，形成单缝衍射图样，狭缝宽度为0.1mm，
求第一级暗纹的位置。

四、热学部分
1. 一物体的质量为4kg，温度从20℃升高到30℃，求物体吸收的热量。

2. 一理想气体在标准大气压下，体积为0.5m³，温度为27℃，求
气体的压强。

3. 一质量为2kg的物体，在恒定压力作用下，温度从30℃升高到50℃，求物体所做的功。

4. 一物体在等压过程中，温度从100℃升高到200℃，求物体体
积的变化量。

5. 一质量为1kg的理想气体，在等温过程中，体积从0.2m³扩大
到0.4m³，求气体对外做的功。

五、波动与振动部分
1. 一简谐振子的振动周期为2秒，求其频率。

2. 一波源产生的波在介质中的传播速度为340m/s，频率为440Hz，求波长。

3. 一波从一种介质传入另一种介质时，波速变为原来的2倍，求
波长变化的比例。

4. 一振动系统在驱动力作用下做受迫振动，驱动力频率与系统固
有频率相同，求系统的振幅。

5. 一波在传播过程中遇到一宽度为半个波长的障碍物，求波的衍
射程度。

六、现代物理部分
1. 一电子以速度v=1.5×10^6 m/s运动，求其德布罗意波长。

2. 一光子的能量为3×10^19 J，求其频率。

3. 一放射性元素的半衰期为5年，求经过10年后剩余的元素质量。

4. 一粒子的质量为9.1×10^31 kg，速度为2.0×10^8 m/s，求
其动能。

5. 一原子从基态跃迁到激发态，吸收的光子能量为4.0×10^19 J，求光子的频率。

七、实验部分
1. 用刻度尺测量一段铜线的长度，记录数据并计算其平均值。

2. 用天平称量一物体的质量，重复测量三次，计算质量和误差。

3. 用打点计时器测量小车的加速度，绘制速度时间图象，并计算
加速度。

4. 用弹簧测力计测量一物体的重力，求出物体的质量。

5. 用分光镜观察氢原子光谱，记录观察到的谱线，并确定对应的
能级跃迁。

八、综合应用题
1. 一物体从高度h自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速
度及落地前0.1秒内的位移。

2. 一电路由电阻R、电容C和电源E组成，求电路中的电流随时
间的变化规律。

3. 一束光通过一棱镜后发生色散，求各种颜色光的折射率。

4. 一热机在一次循环中吸收热量Q1，对外做功W，求热机的效率。

5. 一物体在水平面上做简谐振动，已知振幅A和周期T，求物体
在t=0时刻的速度和加速度。

答案
一、力学部分
1. 2m/s²
2. 3m/s²
3. 50m
4. 14.1m/s
5. 10N（东偏北53°）
二、电磁学部分
1. 0.125T
2. 3.14×10^5 T
3. 100π rad/s
4. 2A
5. 2×10^4 C
三、光学部分
1. 2
2.5°
2. 45°
3. 20cm（实像，倒立）
4. 15cm（虚像，正立）
5. 0.025mm
四、热学部分
1. 6.72×10^4 J
2. 1.01×10^5 Pa
3. 8.4×10^3 J
4. 2倍
5. 1.01×10^5 J
五、波动与振动部分
1. 0.5Hz
2. 0.785m
3. 2倍
4. 最大振幅
5. 明暗相间的条纹
六、现代物理部分
1. 2.4×10^10 m
2. 7.5×10^14 Hz
3. 剩余1/4
4. 2.7×10^13 J
5. 7.5×10^14 Hz
七、实验部分
1. 平均长度L = (L1 + L2 + L3) / 3
2. 平均质量m = (m1 + m2 + m3) / 3，误差Δm = max(|m1 m|, |m2 m|, |m3 m|)
3. 加速度a = (v2 v1) / (t2 t1)
4. 质量 m = Fg / g
5. 能级跃迁对应的光谱线
八、综合应用题
1. v = √(2gh)，s = vT 0.5aT²
2. I(t) = I₀e^(t/RC)
3. 不同颜色光的折射率不同，通常n红 < n黄 < n绿 < n蓝 < n紫
4. η = W / Q1
5. v(0) = ±Aω，a(0) = ±Aω²（正负号取决于初始相位）。