物理竞赛湖南试题及答案

物理竞赛湖南试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.一个物体做匀加速直线运动，初速度为\(v_0=2m/s\)，加速度为\(a=1m/s^{2}\)，则3秒末的速度是（）A.5m/sB.6m/sC.7m/sD.8m/s答案：A2.一质点做圆周运动，半径为\(R\)，线速度大小为\(v\)，则其向心加速度大小为（）A.\(v/R\)B.\(v^{2}/R\)C.\(R/v\)D.\(R/v^{2}\)答案：B3.真空中两个点电荷\(Q_1\)和\(Q_2\)，相距\(r\)，它们之间的库仑力大小为\(F\)，如果\(Q_1\)增大为原来的2倍，\(Q_2\)不变，\(r\)减小为原来的一半，则它们之间的库仑力大小变为（）A.2FB.4FC.8FD.16F答案：C4.质量为\(m\)的物体从高度为\(h\)的地方自由下落，不计空气阻力，重力加速度为\(g\)，则物体下落到地面时的动能为（）A.\(mgh\)B.\(\frac{1}{2}mgh\)C.\(2mgh\)D.\(0\)答案：A5.一束光从空气射向折射率\(n=\sqrt{2}\)的某种玻璃的表面，如图所示。\(i\)代表入射角，则（）A.当\(i>45^{\circ}\)时会发生全反射现象B.无论入射角\(i\)是多大，折射角\(r\)都不会超过\(45^{\circ}\)C.当\(i=60^{\circ}\)时，折射角\(r=30^{\circ}\)D.当\(i>60^{\circ}\)时，折射光线消失，全部光线反射回空气答案：B6.一个理想变压器，原线圈匝数\(n_1=1000\)匝，副线圈匝数\(n_2=200\)匝，当原线圈接在\(u=220\sqrt{2}\sin(100\pit)V\)的交流电源上时，副线圈两端的电压为（）A.44VB.\(44\sqrt{2}V\)C.22VD.\(22\sqrt{2}V\)答案：A7.下列关于电场线的说法中，正确的是（）A.电场线是电荷在电场中的运动轨迹B.电场线是闭合曲线C.电场线的疏密程度表示电场的强弱D.电场线是实际存在的曲线答案：C8.一物体在水平面上做简谐运动，其位移\(x=A\sin(\omegat+\varphi)\)，当\(t=0\)时，\(x=A/2\)，且向\(x\)轴正方向运动，则\(\varphi\)等于（）A.\(\frac{\pi}{6}\)B.\(\frac{\pi}{3}\)C.\(-\frac{\pi}{6}\)D.\(-\frac{\pi}{3}\)答案：A9.如图所示，一个质量为\(m\)的小球，用长为\(L\)的轻绳悬挂在\(O\)点，小球在水平拉力\(F\)作用下，从平衡位置\(P\)点缓慢地移动到\(Q\)点，则在此过程中（）A.拉力\(F\)做功为\(mgL(1-\cos\theta)\)B.重力势能增加\(mgL\cos\theta\)C.轻绳的拉力对小球做功为\(mgL\sin\theta\)D.拉力\(F\)和重力做功之和为\(0\)答案：A10.关于楞次定律，下列说法正确的是（）A.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相反D.感应电流的磁场总是与引起感应电流的磁场方向相同答案：B二、多项选择题（每题2分，共10题）1.以下关于机械能守恒定律的说法正确的是（）A.物体只受重力作用时，机械能一定守恒B.物体除受重力外还受其他力作用，但其他力不做功时，机械能守恒C.系统内只有动能和重力势能相互转化时，系统的机械能守恒D.系统内只有动能和弹性势能相互转化时，系统的机械能守恒答案：ABCD2.下列关于分子动理论的说法正确的是（）A.扩散现象表明分子在永不停息地做无规则运动B.分子间同时存在引力和斥力，且引力和斥力都随分子间距离的增大而减小C.温度越高，分子的热运动越剧烈D.分子间的引力总是大于斥力答案：ABC3.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）A.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就一定有感应电流B.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化C.楞次定律只适用于判断感应电流的方向D.自感现象是电磁感应现象的一种特殊情况答案：ABD4.关于理想气体状态方程\(pV=nRT\)（\(p\)为压强，\(V\)为体积，\(n\)为物质的量，\(R\)为摩尔气体常数，\(T\)为热力学温度），下列说法正确的是（）A.对于一定质量的理想气体，在压强不变时，体积与温度成正比B.对于一定质量的理想气体，在体积不变时，压强与温度成正比C.对于一定质量的理想气体，在温度不变时，压强与体积成反比D.该方程适用于任何气体答案：ABC5.一个带电粒子在磁场中运动，以下说法正确的是（）A.如果粒子速度方向与磁场方向平行，粒子不受洛伦兹力B.如果粒子速度方向与磁场方向垂直，粒子做匀速圆周运动C.洛伦兹力对粒子不做功D.粒子在磁场中的运动轨迹一定是圆形答案：ABC6.关于光的干涉现象，下列说法正确的是（）A.只有两列相干光叠加才能产生干涉现象B.干涉条纹是等间距的C.薄膜干涉是光在薄膜前后表面反射光叠加形成的D.光的干涉现象证明了光具有波动性答案：ABCD7.关于物体的内能，下列说法正确的是（）A.物体的内能与物体的温度有关B.物体的内能与物体的体积有关C.物体的内能与物体的质量有关D.物体的内能与物体的速度有关答案：ABC8.在弹性限度内，一根轻质弹簧下端挂一质量为\(m\)的物体时，弹簧伸长量为\(x\)，若将该弹簧剪去一半，再挂同一物体时，弹簧的伸长量为（）A.\(x\)B.\(2x\)C.\(\frac{x}{2}\)D.\(\frac{3x}{2}\)答案：A9.如图所示的电路中，\(R_1\)、\(R_2\)、\(R_3\)为定值电阻，\(R\)为滑动变阻器，电源电动势为\(E\)，内阻为\(r\)，当滑动变阻器的滑片\(P\)向右移动时（）A.电流表\(A\)的示数变小B.电压表\(V_1\)的示数变小C.电压表\(V_2\)的示数变大D.电源的输出功率可能变大答案：ABD10.以下关于相对论的说法正确的是（）A.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B.狭义相对论认为真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的C.广义相对论认为在任何参考系中，物理规律都是相同的D.广义相对论认为一个有质量的物体使它周围的时空发生弯曲答案：ABD三、判断题（每题2分，共10题）1.加速度为零的物体，其速度一定为零。（×）2.摩擦力一定是阻力。（×）3.电场强度为零的地方，电势一定为零。（×）4.物体的温度越高，其内能一定越大。（×）5.电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。（√）6.光在同种均匀介质中一定沿直线传播。（√）7.只要物体受到力的作用，就一定会发生形变。（×）8.卫星绕地球做圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供。（√）9.布朗运动是液体分子的无规则运动。（×）10.电容器充电后，两极板间的电场强度与极板间的距离无关。（×）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述牛顿第二定律的内容。答案：牛顿第二定律的内容为：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，表达式为\(F=ma\)。2.什么是全反射现象？产生全反射现象需要满足哪些条件？答案：全反射现象是指光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到\(90^{\circ}\)时，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象。产生全反射需要满足两个条件：一是光从光密介质射向光疏介质；二是入射角大于或等于临界角。3.简述动量守恒定律的内容及成立条件。答案：动量守恒定律内容为：如果一个系统不受外力，或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。成立条件为：系统不受外力或者所受外力之和为零；当系统所受外力远小于内力时，可近似认为系统动量守恒。4.简述理想气体的微观模型。答案：理想气体的微观模型：（1）分子间无相互作用力（除碰撞瞬间）；（2）分子本身的大小与分子间平均距离相比可忽略不计；（3）分子在做无规则的热运动。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论机械能守恒定律在实际生活中的应用实例。答案：例如过山车在运行过程中，如果忽略摩擦力和空气阻力，过山车的机械能守恒。在上升过程中，动能转化为重力势能，速度减小；在下降过程中，重力势能转化为动能，速度增大。还有单摆运动，在摆动过程中若不计空气阻力和摩擦，摆球的机械能守恒。2.讨论洛伦兹力在现代科技中的应用。答案：在质谱仪中，利用洛伦兹力使带电粒子做圆周运动，根据粒子运动的半径等参数来测定粒子的质量等信息。在回旋加速器中，也是利用洛伦兹力使带电粒子在磁场中做圆周运动，多次加速粒子，从而获得高能粒子束，用于科学研究和医疗等领域。3.讨论光的干涉现象在光学测量中的应用。答案：在测量微小长