2025年物理竞赛全国统一命题试题及真题

2025年物理竞赛全国统一命题试题及真题考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.在一个光滑水平面上，质量为2kg的小球以4m/s的速度与质量为3kg的小球正碰后，两球速度变为2m/s和1m/s，则碰撞前小球的速度为（）A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过3秒落地，则其下落的高度为（）A.9mB.14.7mC.45mD.58.8m3.一束单色光从空气射入水中，折射角为30°，则该光在水中传播的速度约为（）A.1.5×10⁸m/sB.2.25×10⁸m/sC.3×10⁸m/sD.4.5×10⁸m/s4.一质点做简谐运动，周期为2秒，振幅为5cm，则其速度的最大值为（）A.0.1πm/sB.0.2πm/sC.0.5πm/sD.πm/s5.一平行板电容器，两极板间距为d，电压为U，则两极板间的电场强度为（）A.U/dB.d/UC.2U/dD.U²/d6.一电子在匀强磁场中以半径R做匀速圆周运动，磁感应强度为B，则电子的动能为（）A.eBR²B.eBRC.e²B²R²D.e²B²R7.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒末的速度为（）A.3aB.4aC.5aD.6a8.一透镜的焦距为f，物体距离透镜2f处，则像距为（）A.fB.2fC.3fD.4f9.一电阻丝的电阻为R，长度为L，横截面积为S，则其电阻率为（）A.RSLB.RS/LC.RL/SD.R/LS10.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则其向心加速度为（）A.4π²r/T²B.2πr/TC.π²r/T²D.πr/T²二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过t秒落地，则其下落的高度为_______。2.一束单色光从空气射入水中，折射角为θ₁，折射率为n，则入射角为_______。3.一质点做简谐运动，周期为T，振幅为A，则其位移表达式为_______。4.一平行板电容器，两极板间距为d，电压为U，则两极板间的电场强度为_______。5.一电子在匀强磁场中以半径R做匀速圆周运动，磁感应强度为B，则电子的动能为_______。6.一物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第t秒末的速度为_______。7.一透镜的焦距为f，物体距离透镜u处，像距v为_______。8.一电阻丝的电阻为R，长度为L，横截面积为S，则其电阻率为_______。9.一物体在水平面上做匀速圆周运动，半径为r，周期为T，则其向心加速度为_______。10.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过t秒落地，则其速度变化量为_______。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.在一个封闭系统中，动量守恒。（）2.光的折射现象说明光具有波动性。（）3.简谐运动的回复力与位移成正比。（）4.电容器的电容与电压成正比。（）5.电子在磁场中运动时，速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力作用。（）6.匀加速直线运动的速度公式为v=at。（）7.透镜的焦距越短，其折射能力越强。（）8.电阻丝的电阻与其长度成正比，与其横截面积成反比。（）9.向心加速度的方向始终指向圆心。（）10.自由落体运动是匀加速直线运动。（）四、简答题（总共3题，每题4分，总分12分）1.简述动量守恒定律的适用条件。2.解释简谐运动的特征。3.比较平行板电容器和电感器的区别。五、应用题（总共2题，每题9分，总分18分）1.一质量为m的小球从高度h处自由下落，与地面碰撞后反弹到高度h/2，假设碰撞时间极短，不计空气阻力，求碰撞过程中的能量损失。2.一透镜的焦距为10cm，物体距离透镜20cm，求像距，并判断像是实像还是虚像。【标准答案及解析】一、单选题1.B解析：根据动量守恒定律，碰撞前两球动量之和等于碰撞后两球动量之和，设碰撞前小球速度为v₁，则有：2v₁+3×0=2×2+3×1解得v₁=2m/s。2.C解析：自由落体运动的高度公式为h=1/2gt²，g≈9.8m/s²，t=3s，则：h=1/2×9.8×3²=45m。3.A解析：光在介质中的速度v=c/n，空气中的光速c≈3×10⁸m/s，水中光速v≈1.5×10⁸m/s。4.B解析：简谐运动的速度最大值为ωA，其中ω=2π/T=πrad/s，A=5cm=0.05m，则：v_max=π×0.05=0.2πm/s。5.A解析：电场强度E=U/d，平行板电容器的电场是匀强电场。6.A解析：电子在磁场中做匀速圆周运动，动能Ek=1/2mv²，洛伦兹力提供向心力mv²/R=eBv，解得v=eBR/m，代入动能公式：Ek=1/2m(eBR/m)²=e²B²R²/2m。7.A解析：匀加速直线运动的速度公式为v=at，第3秒末的速度为v=3a。8.B解析：透镜成像公式为1/f=1/u+1/v，u=2f，解得v=2f。9.B解析：电阻率ρ=RS/L，其中R为电阻，L为长度，S为横截面积。10.A解析：向心加速度a_c=4π²r/T²，其中r为半径，T为周期。二、填空题1.1/2gt²2.arcsin(nθ₁)3.x=Acos(ωt+φ)4.U/d5.e²B²R²/2m6.at7.1/f-1/u=1/v8.ρ=RS/L9.4π²r/T²10.gt三、判断题1.√2.×（光的折射现象说明光具有粒子性）3.√4.×（电容器的电容与电压无关）5.√6.×（匀加速直线运动的速度公式为v=v₀+at）7.√8.√9.√10.√四、简答题1.动量守恒定律的适用条件：系统不受外力或所受外力之和为零；系统为孤立系统。2.简谐运动的特征：回复力与位移成正比且方向相反；加速度与位移成正比且方向相反；运动周期与振幅无关。3.平行板电容器和电感器的区别：电容器储存电能，电感器储存磁能；电容器对直流电相当于断路，电感器对直流电相当于短路。五、应用题1.解：自由下落高度h=45m，反弹高度h'=22.5m，根据能量守恒，碰撞前动能Ek₁=mgh，碰撞后动能Ek₂=mg(h'+h)，能量损失ΔEk=Ek₁-Ek₂=mgh-mg(h'+h)=mg