2026年26届物理竞赛决赛试题及答案

2026年26届物理竞赛决赛试题及答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.热量不能从低温物体传向高温物体B.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其他变化C.一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的D.第二类永动机违反了能量守恒定律2.一个物体在几个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，则物体（）A.一定做直线运动B.一定做曲线运动C.可能做匀速圆周运动D.可能做匀变速直线运动3.下列关于电场强度和电势的说法中，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，电场强度一定为零C.电场强度较大的地方，电势一定较高D.沿着电场线的方向，电势逐渐降低4.一列简谐横波在某时刻的波形图如图所示，已知波的传播速度为v，此时质点P的运动方向沿y轴正方向，则（）A.波沿x轴正方向传播B.经过一个周期，质点P通过的路程为4AC.该时刻质点Q的速度方向沿y轴负方向D.该时刻质点Q的加速度方向沿y轴正方向5.一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1:n2=10:1，原线圈两端接在有效值为220V的正弦交流电源上，副线圈两端接一个阻值为R=10Ω的电阻，则副线圈中的电流为（）A.2.2AB.0.22AC.22AD.0.022A6.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1s内的位移为x，则物体在第3s内的位移为（）A.3xB.5xC.7xD.9x7.一个质量为m的物体，在水平拉力F的作用下，在粗糙的水平面上做匀速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则拉力F的大小为（）A.μmgB.mgC.μmgcosθD.μmg/sinθ8.一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，若磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则粒子的（）A.轨道半径减小为原来的1/2B.轨道半径增大为原来的2倍C.周期减小为原来的1/2D.周期增大为原来的2倍9.一根长为L的直导线，通有电流I，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当导线与磁场方向垂直时，导线所受的安培力大小为（）A.BILB.BILsinθC.BILcosθD.010.一个物体从高处自由下落，经过t时间落地，则物体在下落过程中，前t/2时间内的位移与后t/2时间内的位移之比为（）A.1:2B.1:3C.1:4D.1:5二、填空题（总共10题，每题2分）1.已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，则地球的第一宇宙速度为______。2.一个质点做简谐运动的位移随时间变化的关系式为x=5sin(2πt+π/3)cm，则该质点的振幅为______cm，周期为______s。3.一个电容器的电容为C，两极板间的电压为U，则该电容器所带的电荷量为______。4.一个物体在水平面上受到一个与水平方向成θ角的拉力F的作用，在拉力F的作用下物体做匀速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则拉力F的大小为______。5.一个带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，电场强度为E，则粒子的加速度为______。6.一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为n1:n2=2:1，原线圈两端接在有效值为220V的正弦交流电源上，副线圈两端接一个阻值为R=10Ω的电阻，则副线圈两端的电压为______V，副线圈中的电流为______A。7.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1s内的位移为x，则物体在第2s内的位移为______，前2s内的位移为______。8.一个质量为m的物体，在水平拉力F的作用下，在粗糙的水平面上做匀速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力为______。9.一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，已知粒子的电荷量为q，质量为m，磁场的磁感应强度为B，则粒子的轨道半径为______，周期为______。10.一个物体从高处自由下落，经过t时间落地，则物体在下落过程中，前t/2时间内的平均速度与后t/2时间内的平均速度之比为______。三、判断题（总共10题，每题2分）1.物体的加速度为零，则物体一定处于静止状态。（）2.摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反。（）3.电场线越密的地方，电场强度越大。（）4.磁感应强度是矢量，其方向与小磁针北极所受磁力的方向相同。（）5.一个物体在几个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中一个力，则物体一定做加速运动。（）6.一个质点做简谐运动，在平衡位置时速度最大，加速度为零。（）7.一个电容器的电容与两极板间的电压成正比，与所带的电荷量成反比。（）8.一个理想变压器的原、副线圈的功率相等。（）9.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1s内的位移与第2s内的位移之比为1:3。（）10.一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，若磁场的磁感应强度增大为原来的2倍，则粒子的轨道半径减小为原来的1/2。（）四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述牛顿第一定律的内容。2.简述电场强度的定义式，并说明其物理意义。3.简述电磁感应现象的定义，并说明产生感应电流的条件。4.简述热力学第一定律的内容，并写出其数学表达式。五、讨论题（总共4题，每题5分）1.讨论物体做曲线运动的条件，并举例说明。2.讨论电容器的电容与哪些因素有关，并说明如何增大电容器的电容。3.讨论理想变压器的特点，并说明原、副线圈的电压、电流与匝数之间的关系。4.讨论简谐运动的特点，并说明简谐运动的能量转化情况。答案一、单项选择题1.B2.D3.D4.B5.A6.B7.A8.A9.A10.B二、填空题1.$\sqrt{gR}$2.5；13.CU4.$\frac{\mumg}{\cos\theta+\mu\sin\theta}$5.$\frac{qE}{m}$6.110；117.3x；4x8.μmg9.$\frac{mv}{qB}$；$\frac{2\pim}{qB}$10.1:3三、判断题1.×2.×3.√4.√5.√6.√7.×8.√9.√10.√四、简答题1.任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。它揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。2.电场强度的定义式为$E=\frac{F}{q}$，其中$F$是放入电场中某点的电荷所受的电场力，$q$是该电荷的电荷量。其物理意义是描述电场中某点电场的强弱和方向，电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。3.电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流的现象。产生感应电流的条件是：闭合回路；穿过闭合回路的磁通量发生变化。4.热力学第一定律是指一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。数学表达式为$\DeltaU=Q+W$，其中$\DeltaU$表示内能的变化量，$Q$表示吸收或放出的热量，$W$表示外界对系统做的功。五、讨论题1.物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上。例如平抛运动，物体只受重力，重力方向竖直向下，而物体抛出时具有水平初速度，速度方向与重力方向不在同一直线，物体做曲线运动；又如匀速圆周运动，物体所受合外力指向圆心，与速度方向始终垂直，物体做曲线运动。2.电容器的电容与两极板的正对面积、两极板间的距离以及两极板间的电介质有关。增大正对面积、减小两极板间的距离、使用相对介电常数大的电介质，可以增大电容器的电容。例如，平行板电容器，增大极板面积、减小板间距，电容会增大；在极板间插入电介质，电容也会增大。3.理想变压器的特点是没有能量损失，即输入功率等于输出功率。原、副线圈的电压与匝数成正比，即$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$；原