物理竞赛云南试题及答案

物理竞赛云南试题及答案

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2m/s，加速度为1m/s²，3s末的速度是（）A.5m/sB.6m/sC.7m/sD.8m/s答案：A解析：根据\(v=v_0+at\)，\(v_0=2m/s\)，\(a=1m/s²\)，\(t=3s\)，则\(v=2+1×3=5m/s\)。2.下列物理量中属于矢量的是（）A.路程B.时间C.速度D.质量答案：C3.真空中两个点电荷\(Q_1\)和\(Q_2\)，它们之间的库仑力为F，若将\(Q_1\)的电荷量增大为原来的2倍，\(Q_2\)的电荷量不变，它们之间的距离变为原来的2倍，则库仑力变为（）A.F/2B.F/4C.FD.2F答案：A解析：根据库仑定律\(F=k\frac{Q_1Q_2}{r²}\)，\(Q_1'=2Q_1\)，\(r'=2r\)，则\(F'=k\frac{2Q_1Q_2}{(2r)²}=\frac{1}{2}k\frac{Q_1Q_2}{r²}=\frac{F}{2}\)。4.一物体在水平面上做圆周运动，已知半径\(R=1m\)，线速度\(v=2m/s\)，则物体的角速度\(\omega\)为（）A.1rad/sB.2rad/sC.3rad/sD.4rad/s答案：B解析：根据\(v=\omegaR\)，可得\(\omega=\frac{v}{R}=\frac{2}{1}=2rad/s\)。5.下列光学元件中，对光起会聚作用的是（）A.凹透镜B.凸面镜C.凹面镜D.平面镜答案：C6.理想变压器原、副线圈匝数比为\(4:1\)，原线圈接在\(u=311\sin(100\pit)V\)的交流电源上，副线圈接负载电阻\(R=10\Omega\)，则副线圈中电流的有效值为（）A.5AB.2.5AC.1.25AD.10A答案：C解析：原线圈电压有效值\(U_1=\frac{311}{\sqrt{2}}=220V\)，根据\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)，可得\(U_2=\frac{U_1n_2}{n_1}=55V\)，副线圈电流\(I_2=\frac{U_2}{R}=\frac{55}{10}=5.5A\)，根据\(I_1n_1=I_2n_2\)，可得\(I_2=\frac{n_1}{n_2}I_1\)，\(I_2=\frac{4}{1}I_1\)，\(I_1=\frac{I_2}{4}\)，副线圈电流有效值\(I=\frac{U_2}{R}=5.5A\)，由\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}\)可得\(I_2=\frac{n_1}{n_2}I_1=\frac{1}{4}\times5=1.25A\)。7.一个质子和一个α粒子（氦原子核）以相同的初速度垂直进入同一匀强磁场，它们在磁场中的运动轨迹半径之比为（）A.1:1B.1:2C.2:1D.1:4答案：B解析：根据\(r=\frac{mv}{qB}\)，质子\(q_1=e\)，\(m_1=m\)，\(\alpha\)粒子\(q_2=2e\)，\(m_2=4m\)，\(v\)相同，\(r_1:r_2=\frac{m_1v/q_1B}{m_2v/q_2B}=\frac{q_2m_1}{q_1m_2}=\frac{2e\timesm}{e\times4m}=\frac{1}{2}\)。8.下列关于内能的说法正确的是（）A.0℃的冰没有内能B.温度高的物体内能一定大C.物体的内能与温度有关D.内能是物体机械能的总和答案：C9.某放射性元素的半衰期为5天，10g该元素经过15天后还剩下（）A.1.25gB.2.5gC.5gD.7.5g答案：A解析：经过\(15\)天，即经过\(15\div5=3\)个半衰期，\(m=m_0\times(\frac{1}{2})^n\)，\(m_0=10g\)，\(n=3\)，则\(m=10\times(\frac{1}{2})^3=1.25g\)。10.一物体沿斜面匀速下滑，斜面的倾角为\(\theta\)，则物体与斜面间的动摩擦因数为（）A.\(\sin\theta\)B.\(\cos\theta\)C.\(\tan\theta\)D.\(\cot\theta\)答案：C解析：物体匀速下滑，沿斜面方向受力平衡，\(mgsin\theta=\mumgcos\theta\)，可得\(\mu=\tan\theta\)。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.关于牛顿第二定律\(F=ma\)，下列说法正确的是（）A.加速度与合外力成正比B.加速度与物体质量成反比C.合外力的方向与加速度的方向相同D.力是产生加速度的原因答案：ABCD2.下列现象中属于光的干涉的是（）A.肥皂泡上的彩色条纹B.雨后天空的彩虹C.水面上油膜的彩色条纹D.检查平面平整度的干涉条纹答案：ACD3.以下关于电磁感应现象的说法正确的是（）A.只要闭合电路中的磁通量发生变化，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.穿过闭合电路的磁通量越大，感应电流就越大D.穿过闭合电路的磁通量变化越快，感应电流就越大答案：ABD4.下列关于功和能的说法正确的是（）A.功是能量转化的量度B.重力做正功，重力势能减小C.合力做的功等于物体动能的变化量D.弹力做负功，弹性势能减小答案：ABC5.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，体积增大，则（）A.气体分子的平均动能增大B.气体分子的密集程度减小C.气体的内能增大D.气体一定从外界吸热答案：ABCD6.关于电容器，下列说法正确的是（）A.电容器充电后极板带等量异种电荷B.平行板电容器的电容与极板间距成正比C.电容器的电容与极板所带电荷量成正比D.电容器放电时电流从正极板流出答案：AD7.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的地方电势一定为零B.电势为零的地方电场强度不一定为零C.电场强度大的地方电势一定高D.沿电场线方向电势逐渐降低答案：BD8.下列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是不同的C.广义相对论认为一个均匀的引力场与一个做匀加速运动的参考系等价D.广义相对论认为物质的引力使光线弯曲答案：ACD9.以下关于热现象的说法正确的是（）A.布朗运动反映了液体分子的无规则运动B.当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小C.一定质量的理想气体，温度升高时，其压强一定增大D.热量可以自发地从低温物体传到高温物体答案：AB10.下列关于机械波的说法正确的是（）A.机械波在传播过程中，介质中的质点随波一起迁移B.机械波的频率由波源决定，与介质无关C.机械波在传播过程中可以传递能量和信息D.横波中质点的振动方向与波的传播方向垂直答案：BCD三、判断题（每题2分，共10题）1.摩擦力总是阻碍物体的运动。（×）2.加速度为零的物体，其速度一定为零。（×）3.电场线是真实存在的曲线。（×）4.晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。（√）5.感应电流的方向总是与原电流的方向相反。（×）6.物体的重心一定在物体上。（×）7.做匀速圆周运动的物体所受合外力为零。（×）8.光的偏振现象说明光是横波。（√）9.理想气体的内能只与温度有关。（√）10.放射性元素的半衰期与它所处的物理和化学环境有关。（×）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述牛顿第一定律的内容。答案：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止状态或匀速直线运动状态。2.什么是全反射？发生全反射的条件是什么？答案：全反射是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°时，折射光完全消失，只剩下反射光的现象。条件是：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角。3.简述楞次定律的内容。答案：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。4.简述动能定理的内容。答案：合外力对物体做的功等于物体动能的变化量，表达式为\(W=\DeltaE_{k}=E_{k2}-E_{k1}\)。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论机械能守恒定律的条件和表达式。答案：条件：只有重力或弹力做功。表达式：\(E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}\)，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和。2.讨论平行板电容器的电容与哪些因素有关。答案：平行板电容器的电容与极板的正对面积\(S\)成正比，与极板间距\(d\)成反比，还与极板间的电介质的相对介电常数\(\varepsilon_{r}\)有关，表达式为\(C=\frac{\varepsilon_{r}S}{4\pikd}\)。3.讨论理想气体状态方程\(pV=nRT\)中各物