2026年物理学科素养竞赛试卷

2026年物理学科素养竞赛试卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________试卷名称：2026年物理学科素养竞赛试卷考核对象：高中阶段物理学习者及竞赛参赛者题型分值分布：-判断题（总共10题，每题2分）总分20分-单选题（总共10题，每题2分）总分20分-多选题（总共10题，每题2分）总分20分-案例分析（总共3题，每题6分）总分18分-论述题（总共2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.在匀速圆周运动中，物体的加速度方向始终指向圆心。2.热力学第二定律表明热量可以自发地从低温物体传递到高温物体。3.电磁波在真空中的传播速度与频率有关。4.根据相对论，物体的质量会随着速度的增加而增加。5.光的干涉和衍射现象证明了光的波动性。6.在静电场中，电势越高的地方电场强度一定越大。7.能量守恒定律适用于孤立系统。8.液体的表面张力是由于液体分子间引力不均匀造成的。9.做功和热传递是改变内能的两种方式。10.气体分子的平均速率与温度成正比。二、单选题（每题2分，共20分）1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.物体的机械能不守恒B.物体的加速度逐渐减小C.物体的速度随时间均匀增加D.物体的动能和势能相互转化2.两个电阻R₁和R₂串联接在电路中，下列说法正确的是（）A.电流在R₁和R₂中相等B.电压在R₁和R₂中相等C.功率在R₁和R₂中相等D.电阻值较大的分得多电压3.一束光从空气射入水中，下列说法正确的是（）A.光的频率不变，波长变长B.光的频率变长，波长不变C.光的频率和波长都变长D.光的频率和波长都变短4.在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，电感线圈中的电流（）A.最大B.最小C.为零D.无法确定5.一质点做简谐运动，其振动方程为x=5sin（πt+π/4），则其振幅为（）A.5mB.πmC.π/4mD.1m6.在理想气体状态方程PV=nRT中，若温度T不变，则P与V的关系是（）A.P∝VB.P∝1/VC.P=VD.P与V无关7.一物体在水平面上做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.物体受到的合外力不为零B.物体受到的摩擦力为零C.物体受到的推力与摩擦力大小相等D.物体的动能不断增加8.在电路中，电容器的充电过程是（）A.电容器极板上的电荷量逐渐增加B.电容器极板上的电荷量逐渐减少C.电容器两端的电压逐渐降低D.电容器两端的电压逐渐升高9.一束光通过双缝干涉实验，若双缝间距减小，则干涉条纹的间距（）A.变大B.变小C.不变D.无法确定10.在原子核反应中，质量数守恒和电荷数守恒分别指的是（）A.反应前后原子核的总质量数和总电荷数相等B.反应前后原子核的总质量数和总动能相等C.反应前后原子核的总电荷数和总动量相等D.反应前后原子核的总质量数和总动量相等三、多选题（每题2分，共20分）1.下列哪些现象是分子热运动的直接体现？（）A.扩散现象B.沸腾现象C.内摩擦现象D.光的散射现象2.在电路中，下列哪些元件是耗能元件？（）A.电阻B.电感C.电容D.电源3.下列哪些物理量是矢量？（）A.速度B.功C.力D.功率4.在光的折射现象中，下列说法正确的是（）A.光的频率不变B.光的波长变长C.光的传播速度变慢D.光的传播方向发生偏折5.在简谐运动中，下列说法正确的是（）A.振动的回复力与位移成正比B.振动的加速度与位移成正比C.振动的周期与振幅有关D.振动的频率与质量有关6.在理想气体状态方程中，若体积V不变，则压强P与温度T的关系是（）A.P∝TB.P∝1/TC.P=T²D.P与T无关7.在电路中，下列哪些元件可以储存能量？（）A.电阻B.电感C.电容D.电源8.在光的衍射现象中，下列说法正确的是（）A.光的衍射是光的波动性的体现B.光的衍射只有在障碍物尺寸与光的波长相当时会发生C.光的衍射会使光束发散D.光的衍射会使光束汇聚9.在原子核反应中，下列说法正确的是（）A.质量数守恒意味着反应前后原子核的总质量数相等B.电荷数守恒意味着反应前后原子核的总电荷数相等C.质量数守恒意味着反应前后粒子数相等D.电荷数守恒意味着反应前后粒子类型相同10.在电路中，下列哪些元件可以改变电路的频率特性？（）A.电阻B.电感C.电容D.晶体管四、案例分析（每题6分，共18分）1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒时速度为20m/s，求物体下落的高度。2.一电路中，两个电阻R₁=10Ω和R₂=20Ω串联接在一个6V的电源上，求电路中的电流和每个电阻两端的电压。3.一束光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，求水的折射率。五、论述题（每题11分，共22分）1.论述能量守恒定律在物理中的意义及其应用。2.论述相对论对物理学发展的重大影响。---标准答案及解析一、判断题1.√2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√解析：1.匀速圆周运动中，物体的加速度方向始终指向圆心，即向心加速度。2.热力学第二定律表明热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，反之不能。3.电磁波在真空中的传播速度与频率无关，均为3×10⁸m/s。4.根据相对论，物体的质量会随着速度的增加而增加，m=m₀/√(1-v²/c²)。5.光的干涉和衍射现象证明了光的波动性。6.在静电场中，电势越高的地方电场强度不一定越大，电场强度是电势的梯度。7.能量守恒定律适用于孤立系统，即系统与外界无能量交换。8.液体的表面张力是由于液体分子间引力不均匀造成的。9.做功和热传递是改变内能的两种方式。10.气体分子的平均速率与温度成正比，v∝√T。二、单选题1.C2.A3.A4.B5.A6.B7.C8.A9.A10.A解析：1.自由下落时，加速度恒定，速度随时间均匀增加。2.串联电路中，电流处处相等。3.光从空气射入水中，频率不变，波长变长（v=c/n）。4.LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量最大时，电感线圈中的电流最小。5.简谐运动方程x=5sin（πt+π/4）中，振幅为5m。6.理想气体状态方程中，若体积V不变，则P与T成正比（查理定律）。7.匀速直线运动中，物体受到的合外力为零，推力与摩擦力大小相等。8.电容器充电过程是电容器极板上的电荷量逐渐增加。9.双缝干涉实验中，双缝间距减小，干涉条纹的间距变大。10.原子核反应中，质量数守恒和电荷数守恒分别指的是反应前后原子核的总质量数和总电荷数相等。三、多选题1.A,C2.A,D3.A,C4.A,C,D5.A,B6.A7.B,C8.A,B9.A,B10.B,C解析：1.扩散现象和内摩擦现象是分子热运动的直接体现。2.电阻和电源是耗能元件。3.速度和力是矢量，功和功率是标量。4.光的频率不变，波长变长，传播速度变慢，传播方向发生偏折。5.简谐运动中，振动的回复力与位移成正比，振动的加速度与位移成正比。6.理想气体状态方程中，若体积V不变，则压强P与温度T成正比。7.电感和电容可以储存能量。8.光的衍射是光的波动性的体现，光的衍射只有在障碍物尺寸与光的波长相当时会发生。9.质量数守恒和电荷数守恒分别指的是反应前后原子核的总质量数和总电荷数相等。10.电感和电容可以改变电路的频率特性。四、案例分析1.解：自由下落时，v=gt，t=2s，v=20m/s，则g=10m/s²，h=1/2gt²=1/2×10×2²=20m。2.解：电路总电阻R=R₁+R₂=10Ω+20Ω=30Ω，电流I=V/R=6V/30Ω=0.2A，电压R₁=I×R₁=0.2A×10Ω=2V，电压R₂=I×R₂=0.2A×20Ω=4V。3.解：折射率n=sinθ₁/sinθ₂=sin30°/sin22°≈0.5/0.374≈1.33。五、论述题1.能量守恒定律是自然界最基本、最普遍的规律之一，它表明能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体。在物理中，能量守恒定律的应用非常广泛，例如在力学中，机械能守恒定律可以用来解决许多力学问题；在热学中，热力学第