2026年37届物理竞赛试题答案

2026年37届物理竞赛试题答案

一、单项选择题（总共10题，每题2分）1.关于天体运动，下列说法正确的是（）A.行星绕太阳运动的轨道都是正圆B.行星轨道半长轴的三次方与周期的平方成正比C.太阳对行星的引力与行星的质量无关D.月球绕地球运动的向心力是由地球的重力提供的2.下列系统中动量守恒的是（）A.水平面上减速滑行的汽车B.空中自由下落的苹果C.光滑水平面上碰撞的两个小球D.粗糙斜面上下滑的物块3.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.电场中某点的场强与试探电荷的电荷量成正比B.电场线越密的地方场强越大C.电场强度的方向与负电荷在该点的受力方向相同D.点电荷的场强公式E=kQ/r²适用于任何电场4.当磁铁插入闭合线圈时，线圈中感应电流的磁场方向（）A.与磁铁的磁场方向相同B.与磁铁的磁场方向相反C.与磁铁的运动方向相同D.与磁铁的运动方向相反5.理想气体内能变化的说法正确的是（）A.温度不变，内能一定不变B.体积不变，内能一定不变C.压强不变，内能一定不变D.吸收热量，内能一定增加6.双缝干涉实验中，下列做法能使条纹间距变大的是（）A.减小双缝间距B.减小缝到屏的距离C.增大光的频率D.减小光的波长7.相对论中，相对于地面以高速运动的飞船中的时钟，地面观察者看到的情况是（）A.时钟变快B.时钟变慢C.时钟不变D.无法确定8.简谐振动中，位移为正最大时，下列物理量为正最大的是（）A.速度B.加速度C.动能D.势能9.关于安培力，下列说法正确的是（）A.安培力的方向与电流方向相同B.安培力的方向与磁场方向相同C.安培力的方向用左手定则判断D.安培力只存在于通电直导线中10.量子力学中，氢原子能级跃迁时，吸收光子的能量（）A.可以是任意值B.必须等于两能级的能量差C.必须大于两能级的能量差D.必须小于两能级的能量差二、填空题（总共10题，每题2分）1.万有引力定律中的引力常量G的数值约为__________N·m²/kg²。2.动量定理的内容是：合外力的冲量等于物体__________的变化。3.平行板电容器的电容大小与极板的正对面积成正比，与极板间距离成反比，还与__________有关。4.热力学第一定律的表达式是ΔU=__________，其中W是外界对系统做的功。5.光在真空中的传播速度c与波长λ、频率ν的关系是__________。6.单摆的周期公式中，摆长是指从悬点到摆球__________的距离。7.判断洛伦兹力方向的定则是__________定则。8.黑体辐射的维恩位移定律指出，峰值波长λ_m与温度T的乘积是常数，表达式为__________。9.α衰变中，原子核放出一个α粒子后，质量数减少__________。10.简谐振动的总能量等于动能与势能之和，且总能量与__________的平方成正比。三、判断题（总共10题，每题2分）1.物体只有在不受外力时，机械能才守恒。（）2.电场线是闭合曲线，磁感线也是闭合曲线。（）3.理想气体的内能仅由温度决定，与体积无关。（）4.光的衍射现象只有在障碍物尺寸与光的波长相近时才会明显。（）5.相对论中的时间膨胀效应是指运动的时钟比静止的时钟走得慢。（）6.安培力对通电导体一定不做功。（）7.单摆的周期与摆球的质量无关。（）8.黑体是只吸收电磁波而不辐射电磁波的物体。（）9.原子核的结合能越大，原子核越稳定。（）10.简谐振动的加速度大小与位移大小成正比，方向与位移方向相反。（）四、简答题（总共4题，每题5分）1.简述动量守恒定律的内容及成立条件。2.简述法拉第电磁感应定律的内容，并写出其数学表达式。3.简述光的干涉现象及其产生的条件。4.简述相对论中的质能关系，并说明其物理意义。五、讨论题（总共4题，每题5分）1.为什么宇航员在太空中会处于失重状态？请结合物理原理分析。2.为什么金属导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电动势？请从微观角度解释。3.夏天自行车轮胎容易爆胎，请用理想气体状态方程分析原因。4.请结合实例说明光的波粒二象性，并解释其物理意义。答案一、单项选择题答案1.B2.C3.B4.B5.A6.A7.B8.D9.C10.B二、填空题答案1.6.67×10^-112.动量3.介电常数（或电介质的性质）4.Q+W5.c=λν6.重心7.左手8.λ_mT=b（b为常数）9.410.振幅三、判断题答案1.×2.×3.√4.√5.√6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题答案1.动量守恒定律内容：如果一个系统不受外力或所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变。成立条件：系统不受外力或合外力为零；若某一方向合外力为零，该方向动量守恒。2.法拉第电磁感应定律内容：闭合电路中感应电动势的大小与穿过电路的磁通量变化率成正比。数学表达式：E=-nΔΦ/Δt（n为线圈匝数，负号表示感应电动势方向阻碍磁通量变化）。3.光的干涉现象：两列光相遇时，空间某些区域光强加强，某些区域减弱的稳定分布。产生条件：两束光频率相同、相位差恒定、振动方向相同（相干光）。4.质能关系：E=mc²（E为能量，m为质量，c为光速）。意义：质量与能量等价，质量变化对应能量变化，是核能利用（如核裂变、聚变）的理论基础。五、讨论题答案1.宇航员失重是因处于完全失重状态。地球引力提供其绕地球圆周运动的向心力，此时宇航员的加速度等于重力加速度，无支持力（视重为零）。例如，飞船中的宇航员，引力全用于提供向心力，无支持力，故感觉失重。2.金属导体含自由电子。切割磁感线时，电子随导体运动受洛伦兹力，向一端移动，使导体两端积累电荷，产生电势差（动生电动势）。例如，导体棒在磁场中运动，电子向一端移动，两端形成电压，闭合则产电流。3.夏天温度T升高，轮胎内气体体积V近似不变（弹性有限）。由理想气体状态方程pV=nRT