2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（二）

2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（二）考试时间：120分钟满分：150分一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50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.下列关于物理概念和规律的说法正确的是（）A.物体的惯性只与质量有关，与速度无关，速度越大惯性越大的说法是错误的B.牛顿第二定律F=ma中，F是物体所受的合外力，a是物体的加速度，二者方向一定相反C.功是标量，正负表示功的大小，正功大于负功D.电势是矢量，电场中某点的电势方向就是该点电场强度的方向2.如图所示，粗糙水平面上有一质量为m的物体，在水平拉力F的作用下做匀速直线运动，拉力F与水平方向成θ角斜向上。若将拉力大小变为2F，方向不变，物体的运动状态将发生变化，下列说法正确的是（）A.物体所受摩擦力大小不变B.物体所受支持力大小不变C.物体的加速度方向水平向右D.物体将做匀减速直线运动3.关于天体运动，下列说法正确的是（）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是正圆，太阳位于圆心处B.行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的三次方成正比，这是开普勒第三定律C.同步卫星的周期与地球自转周期相同，且一定位于地球赤道正上方，轨道半径可以任意调整D.卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力提供向心力，万有引力对卫星做正功4.如图所示，闭合电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R₁、R₂串联，开关S闭合后，若将滑动变阻器R的滑片向右移动，下列说法正确的是（）A.电路中的总电流增大B.R₁两端的电压减小C.R₂两端的电压增大D.电源的输出功率一定增大5.质量为m的物体从高处由静止释放，空气阻力f=kv（k为常量，v为物体速度），下列说法正确的是（）A.物体做自由落体运动B.物体的加速度随速度增大而增大C.物体最终将做匀速直线运动，速度大小为mg/kD.物体的动能随时间均匀增大6.关于电场和磁场，下列说法正确的是（）A.电场线和磁感线都是真实存在的曲线，分别描述电场和磁场的分布B.电场强度为零的地方，电势一定为零；电势为零的地方，电场强度一定为零C.通电导体在磁场中一定受到安培力的作用D.洛伦兹力不做功，安培力可以做功7.一束复色光通过三棱镜后发生色散，下列说法正确的是（）A.色散现象说明复色光由多种单色光组成B.红光的偏折程度最大，紫光的偏折程度最小C.光在三棱镜中传播速度最大的是紫光D.色散现象是光的反射形成的8.下列关于机械振动和机械波的说法正确的是（）A.简谐运动的回复力大小与位移大小成正比，方向与位移方向相同B.机械波传播过程中，介质中的质点随波迁移C.波的频率由波源决定，与介质无关D.横波的传播方向与质点的振动方向相同9.关于热力学现象和规律，下列说法正确的是（）A.物体的温度升高，内能一定增大，内能增大，温度一定升高B.热量可以从低温物体传到高温物体，不需要外界做功C.一定质量的理想气体，体积增大，压强一定减小D.气体的压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁产生的10.如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，质量为m的物块以初速度v₀滑上木板，物块与木板间存在摩擦力，最终物块与木板共速运动，下列说法正确的是（）A.摩擦力对物块做正功，对木板做负功B.物块与木板组成的系统动量守恒，机械能守恒C.系统损失的机械能转化为内能D.最终共速的速度大小为mv₀/(M-m)二、填空题（本题共5小题，每空4分，共40分）1.一个质量为1kg的物体，在竖直向上的拉力F=15N作用下，从静止开始运动，经过2s后，物体的速度大小为______m/s，上升的高度为______m（g=10m/s²）。2.某弹簧的劲度系数k=100N/m，原长为10cm，当用大小为20N的力拉弹簧时，弹簧的长度为______cm；当用大小为10N的力压弹簧时，弹簧的长度为______cm（弹簧形变在弹性限度内）。3.如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，定值电阻R₁=4Ω，R₂=5Ω，闭合开关S后，电路中的总电流为______A，电源的内电压为______V。4.一质量为0.5kg的小球，以速度v=4m/s水平抛出，不计空气阻力，抛出后第1s内重力做的功为______J，第1s末重力的瞬时功率为______W（g=10m/s²）。5.光在真空中的传播速度c=3×10⁸m/s，某单色光的波长λ=6×10⁻⁷m，该光的频率f=______Hz，光子的动量p=______kg·m/s（h=6.63×10⁻³⁴J·s，结果保留两位有效数字）。三、计算题（本题共3小题，共60分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分）1.（18分）如图所示，倾角为θ=30°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面长度L=4m，物体质量m=2kg，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，物体从斜面顶端由静止开始下滑，（g=10m/s²，sin30°=0.5，cos30°=√3/2≈0.866）求：（1）物体下滑过程中的加速度大小；（2）物体滑到斜面底端时的速度大小；（3）物体下滑过程中克服摩擦力做的功。2.（20分）如图所示，平行板电容器两极板水平放置，两极板间距d=0.2m，两极板间电压U=200V，电容器内存在竖直向下的匀强电场。一个质量为m=0.02kg、带电量q=2×10⁻⁴C的带负电小球，从两极板左端中央以初速度v₀=3m/s水平向右射入电容器，小球在电容器内做类平抛运动，不计空气阻力。（g=10m/s²）求：（1）两极板间电场强度的大小和方向；（2）小球在电场中受到的电场力和合力大小；（3）小球在电场中运动的时间；（4）小球离开电容器时的水平位移和竖直位移大小。3.（22分）如图所示，光滑水平轨道上有两个质量分别为m₁=2kg和m₂=3kg的小球，小球m₁以速度v₁=5m/s水平向右运动，小球m₂静止在轨道上，两球发生弹性碰撞，碰撞后小球m₁的速度方向水平向左，大小为v₁'=1m/s，不计空气阻力，求：（1）碰撞后小球m₂的速度大小和方向；（2）碰撞过程中，小球m₁受到的冲量大小和方向；（3）碰撞过程中，系统损失的机械能（弹性碰撞机械能守恒，验证并说明）。高中物理知识竞赛全真模拟试卷（二）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.答案：A解析：A项，惯性是物体的固有属性，只由质量决定，与速度无关，正确；B项，牛顿第二定律中，合外力F与加速度a方向一定相同；C项，功的正负表示做功的方向（动力做功为正，阻力做功为负），不表示大小，如-5J的功小于3J的功；D项，电势是标量，没有方向，电场强度的方向与等势面垂直。2.答案：C解析：物体匀速运动时，受力平衡：Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)，支持力N=mg-Fsinθ。当F变为2F时，N'=mg-2Fsinθ，支持力减小，B错误；摩擦力f=μN，N减小，摩擦力减小，A错误；拉力的水平分力2Fcosθ大于摩擦力f'，合外力水平向右，加速度水平向右，物体做匀加速直线运动，C正确，D错误。3.答案：B解析：A项，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上；B项，开普勒第三定律：所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的平方成正比，正确；C项，同步卫星轨道半径固定，与地球自转周期对应，不能任意调整；D项，卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力方向与速度方向垂直，不做功。4.答案：C解析：滑片向右移动，滑动变阻器R接入电阻增大，电路总电阻增大，总电流I减小，A错误；R₁两端电压U₁=IR₁，I减小，U₁减小，B错误；内电压U内=Ir，I减小，U内减小，路端电压U=E-U内增大，R₂两端电压U₂=U-U₁，U增大、U₁减小，故U₂增大，C正确；电源输出功率与外电阻和内阻的关系有关，外电阻增大时，输出功率不一定增大，D错误。5.答案：C解析：A项，空气阻力存在，物体不是自由落体运动；B项，由牛顿第二定律mg-kv=ma，v增大，kv增大，加速度a减小；C项，当a=0时，物体匀速运动，此时mg=kv，v=mg/k，正确；D项，加速度减小，速度增大的快慢变慢，动能随时间增大的快慢也变慢，不是均匀增大。6.答案：D解析：A项，电场线和磁感线是假想的曲线，不是真实存在的；B项，电场强度为零的地方，电势不一定为零（如等量同种电荷连线中点），电势为零的地方，电场强度不一定为零（如等量异种电荷连线中点）；C项，通电导体与磁场方向平行时，不受安培力；D项，洛伦兹力始终与速度方向垂直，不做功，安培力可以对导体做功（如电动机），正确。7.答案：A解析：A项，色散现象是复色光分解为单色光的现象，说明复色光由多种单色光组成，正确；B项，紫光偏折程度最大，红光偏折程度最小；C项，光在介质中的速度v=c/n，折射率n越大，速度越小，紫光折射率最大，速度最小；D项，色散现象是光的折射形成的。8.答案：C解析：A项，简谐运动的回复力F=-kx，大小与位移成正比，方向与位移方向相反；B项，机械波传播时，介质质点只在平衡位置振动，不随波迁移；C项，波的频率由波源决定，与介质无关，正确；D项，横波的传播方向与质点振动方向垂直，纵波的传播方向与质点振动方向平行。9.答案：D解析：A项，物体内能增大，温度不一定升高（如晶体熔化，内能增大，温度不变）；B项，热量从低温物体传到高温物体，必须外界做功（如冰箱），否则不可能自发发生；C项，一定质量的理想气体，体积增大时，若温度升高，压强可能不变或增大；D项，气体压强是大量气体分子频繁碰撞器壁产生的，正确。10.答案：C解析：A项，摩擦力对物块做负功（阻碍物块运动），对木板做正功（推动木板运动）；B项，系统所受合外力为零，动量守恒，但摩擦力做功，机械能不守恒；C项，系统损失的机械能转化为内能，正确；D项，由动量守恒定律mv₀=(M+m)v，解得共速速度v=mv₀/(M+m)。二、填空题（每空4分，共40分）1.答案：10；10解析：由牛顿第二定律F-mg=ma，代入数据15-1×10=1×a，得a=5m/s²；2s后速度v=at=5×2=10m/s；上升高度h=1/2at²=1/2×5×4=10m。2.答案：30；5解析：由胡克定律F=kx，拉力时x₁=F₁/k=20/100=0.2m=20cm，弹簧长度L₁=10+20=30cm；压力时x₂=F₂/k=10/100=0.1m=10cm，弹簧长度L₂=10-10=5cm。3.答案：1；1解析：电路总电阻R总=R₁+R₂+r=4+5+1=10Ω，总电流I=E/R总=10/10=1A；电源内电压U内=Ir=1×1=1V。4.答案：25；50解析：第1s内下落高度h=1/2gt²=1/2×10×1=5m，重力做功W=mgh=0.5×10×5=25J；第1s末竖直速度vᵧ=gt=10×1=10m/s，重力瞬时功率P=mgvᵧ=0.5×10×10=50W。5.答案：5.0×10¹⁴；1.1×10⁻²⁷解析：频率f=c/λ=3×10⁸/(6×10⁻⁷)=5.0×10¹⁴Hz；光子动量p=h/λ=6.63×10⁻³⁴/(6×10⁻⁷)≈1.1×10⁻²⁷kg·m/s。三、计算题（共60分）1.（18分）解：（1）对物体受力分析，沿斜面方向：mgsinθ-f=ma垂直斜面方向：N=mgcosθ摩擦力f=μN=μmgcosθ联立得：a=gsinθ-μgcosθ代入数据：a=10×0.5-0.2×10×0.866≈5-1.732=3.268m/s²（6分）（2）物体下滑做匀加速直线运动，由v²=2aL代入数据：v=√(2×3.268×4)≈√26.144≈5.11m/s（6分）（3）克服摩擦力做功Wf=fL=μmgcosθ·L代入数据：Wf=0.2×2×10×0.866×4≈13.86J（6分）2.（20分）解：（1）电场强度E=U/d=200/0.2=1000V/m电容器上极板带正电，下极板带负电，电场方向竖直向下（4分）（2）带负电小球受到的电场力F电=qE=2×10⁻⁴×1000=0.2N，方向竖直向上小球重力G=mg=0.02×10=0.2N，方向竖直向下合力F合=F电-G=0.2-0.2=0N（6分）（3）合力为零，小球在竖直方向静止，水平方向匀速直线运动，假设极板长度为L，题目隐含“小球恰好从右端射出”，但结合竖直方向合力为零，竖直位移为0，运动时间由水平方向决定，若未给出极板长度，