省级物理竞赛选拔测试试卷

省级物理竞赛选拔测试试卷考试时间：120分钟 总分：150分 年级/班级：高二（3）班

省级物理竞赛选拔测试试卷

一、选择题（本部分共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.一质点做直线运动，其位移随时间的变化关系为x=5t^2+2t，其中x和t分别表示位移和时间的国际单位制单位。则该质点的初速度和加速度分别为（）

A.2m/s，10m/s^2

B.2m/s，20m/s^2

C.10m/s，2m/s^2

D.10m/s，20m/s^2

2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过某高度时的速度大小为20m/s，则该物体从静止开始下落到此高度所用的时间为（）

A.2s

B.4s

C.5s

D.10s

3.一简谐运动沿x轴正方向传播，其表达式为y=0.1sin（200πt-πx），其中y和x分别表示位移和距离的国际单位制单位。则该波的波长和频率分别为（）

A.1m，100Hz

B.2m，50Hz

C.0.5m，200Hz

D.1m，50Hz

4.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则该光在空气中的速度与在水中的速度之比为（）

A.1.33

B.1.5

C.1.73

D.2.0

5.一平行板电容器，两极板间距离为d，极板面积为S，极板间充满相对介电常数为ε的介质，则该电容器的电容为（）

A.εS/d

B.εd/S

C.S/d

D.εdS

6.一电子以速度v垂直进入一匀强磁场B中，受到的洛伦兹力大小为F，则电子在磁场中做圆周运动的半径为（）

A.mv/F

B.F/mv

C.mv^2/F

D.F/mv^2

7.一闭合线圈放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间均匀变化，则线圈中产生的感应电动势与线圈面积的关系为（）

A.正比于线圈面积

B.反比于线圈面积

C.与线圈面积无关

D.无法确定

8.一质量为m的物体从高度h处自由下落，不计空气阻力，则物体落地时的动能与重力势能之比为（）

A.1:1

B.1:2

C.2:1

D.3:1

9.一质点做圆周运动，角速度为ω，半径为r，则该质点的法向加速度大小为（）

A.ω

B.ω^2

C.ωr

D.ω^2r

10.一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，质量为m，则该振子的周期为（）

A.2π√(m/k)

B.2π√(k/m)

C.π√(m/k)

D.π√(k/m)

二、填空题（本部分共10小题，每小题3分，共30分。请将答案填写在答题卡相应位置）

1.一质点做匀加速直线运动，初速度为v0，加速度为a，则t时刻的速度v为__________。

2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过时间t下落的高度h为__________。

3.一简谐运动沿x轴正方向传播，其表达式为y=0.1sin（200πt-πx），则该波的振幅为__________。

4.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则该光在空气中的折射率为__________。

5.一平行板电容器，两极板间距离为d，极板面积为S，极板间充满相对介电常数为ε的介质，则该电容器的电容为__________。

6.一电子以速度v垂直进入一匀强磁场B中，受到的洛伦兹力大小为F，则磁感应强度B为__________。

7.一闭合线圈放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间均匀变化，则线圈中产生的感应电动势为__________。

8.一质量为m的物体从高度h处自由下落，不计空气阻力，则物体落地时的速度v为__________。

9.一质点做圆周运动，角速度为ω，半径为r，则该质点的线速度大小为__________。

10.一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，质量为m，则该振子的频率为__________。

三、多选题（本部分共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1.一质点做直线运动，其速度随时间的变化关系为v=2t+1，则该质点的位移随时间的变化关系为（）

A.x=t^2+t

B.x=2t^2+t

C.x=t^2+2t

D.x=2t^2+2t

2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过某高度时的速度大小为20m/s，则该物体从静止开始下落到此高度所用的时间可能为（）

A.2s

B.4s

C.5s

D.10s

3.一简谐运动沿x轴正方向传播，其表达式为y=0.1sin（200πt-πx），则该波的波长和频率分别为（）

A.1m，100Hz

B.2m，50Hz

C.0.5m，200Hz

D.1m，50Hz

4.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则该光在空气中的速度与在水中的速度之比可能为（）

A.1.33

B.1.5

C.1.73

D.2.0

5.一平行板电容器，两极板间距离为d，极板面积为S，极板间充满相对介电常数为ε的介质，则该电容器的电容可能为（）

A.εS/d

B.εd/S

C.S/d

D.εdS

6.一电子以速度v垂直进入一匀强磁场B中，受到的洛伦兹力大小为F，则电子在磁场中做圆周运动的半径可能为（）

A.mv/F

B.F/mv

C.mv^2/F

D.F/mv^2

7.一闭合线圈放在匀强磁场中，磁感应强度B随时间均匀变化，则线圈中产生的感应电动势与线圈面积的关系为（）

A.正比于线圈面积

B.反比于线圈面积

C.与线圈面积无关

D.无法确定

8.一质量为m的物体从高度h处自由下落，不计空气阻力，则物体落地时的动能与重力势能之比可能为（）

A.1:1

B.1:2

C.2:1

D.3:1

9.一质点做圆周运动，角速度为ω，半径为r，则该质点的法向加速度大小可能为（）

A.ω

B.ω^2

C.ωr

D.ω^2r

10.一弹簧振子，弹簧劲度系数为k，质量为m，则该振子的周期可能为（）

A.2π√(m/k)

B.2π√(k/m)

C.π√(m/k)

D.π√(k/m)

四、判断题（本部分共10小题，每小题3分，共30分。请将答案填写在答题卡相应位置，正确的填“√”，错误的填“×”）

1.匀速圆周运动是加速度变化的运动。

2.在恒力作用下，物体不可能做曲线运动。

3.机械能守恒的系统中，动能和势能可以相互转化，但总机械能会改变。

4.电磁感应现象中，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

5.闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，一定会产生感应电流。

6.电阻丝的电阻值与其长度成正比，与其横截面积成反比。

7.简谐运动的回复力总是指向平衡位置。

8.在真空中，光的传播速度大于在介质中的传播速度。

9.牛顿第三定律表明作用力与反作用力大小相等、方向相反。

10.动量守恒的系统中，系统的总动量在任何时刻都保持不变。

五、问答题（本部分共3小题，每小题10分，共30分。请将答案填写在答题卡相应位置）

1.简述描述质点做匀速圆周运动的物理量及其之间的关系。

2.阐述法拉第电磁感应定律的内容，并说明其应用实例。

3.分析一个物体从高处自由下落，不计空气阻力时，其动能和重力势能的变化过程。

试卷答案

一、选择题答案及解析

1.A

解析：根据位移随时间的变化关系x=5t^2+2t，可以将其与匀变速直线运动的位移公式x=v0t+½at^2对比，得到初速度v0=2m/s，加速度a=10m/s^2。

2.A

解析：根据自由落体运动的速度公式v=gt，其中g为重力加速度，取10m/s^2，则t=v/g=20/10=2s。

3.A

解析：简谐运动表达式y=0.1sin（200πt-πx）中，波数k=π，波长λ=2π/k=2π/π=1m；角频率ω=200π，频率f=ω/2π=200π/2π=100Hz。

4.C

解析：根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气折射率，n2为水折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。代入θ1=30°，θ2=22°，得到n2/n1=sin30°/sin22°≈1.73。

5.A

解析：平行板电容器的电容公式C=εS/d，其中ε为相对介电常数，S为极板面积，d为极板间距离。

6.A

解析：洛伦兹力公式F=qvB，其中q为电荷量，v为速度，B为磁感应强度。电子做圆周运动的半径r=mv/F=qvB/mvB=mv/F。

7.A

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=-dΦ/dt，其中Φ为磁通量。对于匀强磁场中的闭合线圈，磁通量Φ=BScosθ，若B随时间均匀变化，则ε=BScosθ/t。

8.A

解析：根据机械能守恒定律，物体落地时的动能Ek等于其初始重力势能Ep，即Ek=Ep=mgh，因此动能与重力势能之比为1:1。

9.C

解析：质点做圆周运动的法向加速度公式an=ω^2r，其中ω为角速度，r为半径。

10.A

解析：弹簧振子的周期公式T=2π√(m/k)，其中m为质量，k为弹簧劲度系数。

二、填空题答案及解析

1.v=v0+at

解析：匀加速直线运动的速度公式为v=v0+at，其中v0为初速度，a为加速度，t为时间。

2.h=½gt^2

解析：自由落体运动的高度公式为h=½gt^2，其中g为重力加速度，t为时间。

3.0.1m

解析：简谐运动表达式y=0.1sin（200πt-πx）中，振幅A=0.1m。

4.1.73

解析：根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气折射率，n2为水折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。代入θ1=30°，θ2=22°，得到n2/n1=sin30°/sin22°≈1.73。

5.εS/d

解析：平行板电容器的电容公式C=εS/d，其中ε为相对介电常数，S为极板面积，d为极板间距离。

6.F/mv

解析：洛伦兹力公式F=qvB，其中q为电荷量，v为速度，B为磁感应强度。电子做圆周运动的半径r=mv/F=qvB/mvB=mv/F。

7.BScosθ/t

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=-dΦ/dt，其中Φ为磁通量。对于匀强磁场中的闭合线圈，磁通量Φ=BScosθ，若B随时间均匀变化，则ε=BScosθ/t。

8.√(2gh)

解析：根据机械能守恒定律，物体落地时的动能Ek等于其初始重力势能Ep，即Ek=Ep=mgh，因此v=√(2gh)。

9.ωr

解析：质点做圆周运动的线速度公式v=ωr，其中ω为角速度，r为半径。

10.1/2π√(k/m)

解析：弹簧振子的频率公式f=1/T=1/(2π√(m/k))，其中m为质量，k为弹簧劲度系数。

三、多选题答案及解析

1.A,B

解析：根据速度随时间的变化关系v=2t+1，对其积分得到位移x=½(2t^2)+t=t^2+t。

2.A,B

解析：自由落体运动的速度公式v=gt，其中g为重力加速度，取10m/s^2，则t=v/g=20/10=2s或4s（若考虑其他初始条件）。

3.A,D

解析：简谐运动表达式y=0.1sin（200πt-πx）中，波长λ=2π/k=2π/π=1m，频率f=ω/2π=200π/2π=100Hz。

4.A,C

解析：根据折射定律n1sinθ1=n2sinθ2，其中n1为空气折射率，n2为水折射率，θ1为入射角，θ2为折射角。代入θ1=30°，θ2=22°，得到n2/n1=sin30°/sin22°≈1.73。

5.A,B

解析：平行板电容器的电容公式C=εS/d，其中ε为相对介电常数，S为极板面积，d为极板间距离。

6.A,C

解析：洛伦兹力公式F=qvB，其中q为电荷量，v为速度，B为磁感应强度。电子做圆周运动的半径r=mv/F=qvB/mvB=mv/F或mv^2/F。

7.A,C

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势ε=-dΦ/dt，其中Φ为磁通量。对于匀强磁场中的闭合线圈，磁通量Φ=BScosθ，若B随时间均匀变化，则ε=BScosθ/t。

8.A,B

解析：根据机械能守恒定律，物体落地时的动能Ek等于其初始重力势能Ep，即Ek=Ep=mgh，因此动能与重力势能之比为1:1或1:2（若考虑其他初始条件）。

9.B,D

解析：质点做圆周运动的法向加速度公式an=ω^2r，其中ω为角速度，r为半径。

10.A,C

解析：弹簧振子的周期公式T=2π√(m/k)，其中m为质量，k为弹簧劲度系数。

四、判断题答案及解析

1.√

解析：匀速圆周运动虽然速度大小不变，但方向时刻变化，因此是加速度变化的运动。

2.×

解析：在恒力作用下，物体可能做曲线运动，例如平抛运动。

3.×

解析：机械能守恒的系统中，动能和势能可以相互转化，但总机械能保持不变。

4.√

解析：根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

5.×

解析：闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动时，若线圈不闭合，则不会产生感应电流。

6.√

解析：电阻丝的电阻值与其长度成正比，与其横截面积成反比。

7.√

解析：简谐运动的回复力总是指向平衡位置。

8.√

解析：在真空中，光的传播速度大于在介质中的传播速度。

9.√

解析：牛顿第三定律表明作用力与反作用力大小相等、方向相反。

10.√

解析：动量守恒的系统中，系统的总动量在任何时刻都保持不变。

五、问答题答案及解析

1.描述质点做匀速圆周运动的物理量及其之间的关系：

解析：描述质点做匀速圆周运动的