2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（九）

2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（九）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.下列关于力和运动的关系，说法正确的是（）A.物体不受力时，一定处于静止状态B.物体受力越大，运动速度一定越大C.力是改变物体运动状态的原因D.物体做匀速直线运动时，一定不受力2.如图所示，质量为m的物体静止在水平地面上，受到竖直向上的拉力F作用，且F<mg，下列说法正确的是（）A.物体受到的支持力大小为mg-FB.物体受到的合外力不为零C.拉力F越大，物体受到的摩擦力越大D.物体一定处于超重状态3.关于万有引力和天体运动，下列说法正确的是（）A.万有引力常量G是牛顿测出的B.地球同步卫星的轨道半径是固定的，周期与地球自转周期相同C.行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与周期的平方成反比D.卫星绕地球运动时，轨道半径越大，线速度越大4.关于电场和电势，下列说法正确的是（）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.沿电场线方向，电势逐渐降低D.电场强度越大，电势一定越高5.质量为m的物体在水平恒力F作用下，沿水平地面做匀加速直线运动，加速度大小为a，物体与地面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A.恒力F的大小为ma-μmgB.物体的速度随时间均匀增大C.合外力对物体做的功与位移无关D.物体的动能与位移成正比6.关于电路和电功率，下列说法正确的是（）A.电源的电动势等于路端电压与内电压之和B.并联电路中，总电阻比任何一个支路电阻都大C.电功率P=I²R适用于所有电路D.定值电阻的电功率与两端电压成反比7.下列关于光的传播和反射，说法正确的是（）A.光在同种均匀介质中沿直线传播B.光的反射定律只适用于镜面反射C.光的传播速度与介质无关D.平面镜成像时，像与物是实像，大小相等8.关于机械波和电磁波，下列说法正确的是（）A.机械波和电磁波都需要介质才能传播B.机械波的频率由介质决定，电磁波的频率由波源决定C.机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象D.机械波是横波，电磁波是纵波9.关于理想气体的状态变化，下列说法正确的是（）A.一定质量的理想气体，等压变化时，温度升高，体积减小B.一定质量的理想气体，等温变化时，压强增大，体积增大C.一定质量的理想气体，等容变化时，温度升高，压强增大D.理想气体的内能与体积有关，与温度无关10.如图所示，光滑水平面上，质量为m₁=2kg的小球以速度v₁=8m/s水平向右运动，与质量为m₂=6kg、速度v₂=2m/s水平向右运动的小球发生碰撞，碰撞后m₁的速度变为2m/s，水平向右，下列说法正确的是（）A.碰撞过程中，系统动量不守恒B.碰撞后m₂的速度大小为4m/s，水平向右C.碰撞过程中，系统机械能守恒D.碰撞后m₁的动能增大二、填空题（本题共5小题，每空4分，共40分）1.一个质量为5kg的物体，在水平恒力F=25N作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，经过4s后，物体的速度大小为______m/s，位移大小为______m（g=10m/s²）。2.某弹簧的劲度系数k=220N/m，原长为20cm，当弹簧被拉长到30cm时，弹簧的弹力大小为______N；当弹簧产生33N的弹力时，弹簧的形变量为______cm（弹簧形变在弹性限度内）。3.如图所示，电源电动势E=40V，内阻r=2Ω，定值电阻R₁=8Ω，R₂=12Ω，R₁与R₂串联后接入电路，闭合开关S后，电路中的总电流为______A，R₂两端的电压为______V。4.一质量为0.5kg的小球，以初速度v₀=10m/s竖直上抛，不计空气阻力，小球上升的最大高度为______m，从抛出到落回抛出点的总时间为______s（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=4.5×10⁻⁷m，该光的频率f=______Hz，光子的能量E=______J（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=37°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端的高度h=4.8m，质量为m=5kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）斜面的长度；（2）物体下滑过程中的加速度大小；（3）物体滑到斜面底端时的速度大小和所用时间。2.（20分）如图所示，平行板电容器两极板竖直放置，两极板间距d=0.2m，两极板间电压U=200V，电容器内存在水平向右的匀强电场。一个质量为m=0.04kg、带电量q=4×10⁻⁴C的带负电小球，从两极板上端中央以初速度v₀=5m/s竖直向下射入电容器，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竖直位移和水平位移大小。3.（22分）如图所示，光滑水平轨道上有两个质量分别为m₁=4kg和m₂=2kg的小球，小球m₁以速度v₁=6m/s水平向右运动，小球m₂静止在轨道上，两球发生弹性碰撞，不计空气阻力，求：（1）碰撞后两球的速度大小和方向；（2）碰撞过程中，系统传递的动能（即m₂增加的动能）；（3）碰撞过程中，小球m₁受到的冲量大小和方向。高中物理知识竞赛全真模拟试卷（九）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.答案：C解析：A项，物体不受力时，可能处于静止或匀速直线运动状态；B项，受力大但加速度不一定大，速度不一定大；C项，力是改变物体运动状态的原因，正确；D项，匀速直线运动物体可能受平衡力。2.答案：A解析：A项，竖直方向受力平衡，N+F=mg，故N=mg-F，正确；B项，物体静止，合外力为零；C项，水平方向不受力，摩擦力为零；D项，F<mg，物体处于失重或平衡状态，不是超重。3.答案：B解析：A项，万有引力常量G是卡文迪许测出的；B项，同步卫星周期与地球自转周期相同，轨道半径固定，正确；C项，由开普勒第三定律，半长轴三次方与周期平方成正比；D项，轨道半径越大，线速度越小。4.答案：C解析：A项，电场强度为零（如等量同种电荷中点），电势不一定为零；B项，电势为零（如等量异种电荷中点），电场强度不为零；C项，沿电场线方向电势逐渐降低，正确；D项，电场强度与电势无直接关系。5.答案：B解析：A项，由牛顿第二定律F-μmg=ma，得F=ma+μmg；B项，匀加速运动，速度随时间均匀增大，正确；C项，合外力做功W=F合x，与位移有关；D项，动能ΔEk=F合x，与位移成正比，而非动能本身。6.答案：A解析：A项，电源电动势E=U外+U内，正确；B项，并联电路总电阻比任何一个支路电阻都小；C项，P=I²R只适用于纯电阻电路；D项，定值电阻电功率P=U²/R，与电压平方成正比。7.答案：A解析：A项，光在同种均匀介质中沿直线传播，正确；B项，反射定律适用于所有反射现象；C项，光的传播速度与介质有关（如光在水中速度小于真空中）；D项，平面镜成虚像。8.答案：C解析：A项，电磁波不需要介质即可传播；B项，机械波频率由波源决定；C项，机械波和电磁波都能发生干涉、衍射，正确；D项，机械波有横波和纵波，电磁波是横波。9.答案：C解析：A项，等压变化，温度升高，体积增大；B项，等温变化，压强增大，体积减小；C项，等容变化，温度升高，压强增大，正确；D项，理想气体内能只与温度有关。10.答案：B解析：A项，光滑水平面，系统动量守恒；B项，取向右为正方向，动量守恒：m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'，代入数据2×8+6×2=2×2+6v₂'，解得16+12=4+6v₂'，v₂'=4m/s，方向向右，正确；C项，碰撞前总动能=1/2×2×64+1/2×6×4=64+12=76J，碰撞后总动能=1/2×2×4+1/2×6×16=4+48=52J，机械能不守恒；D项，碰撞后m₁速度从8m/s变为2m/s，动能减小。二、填空题（每空4分，共40分）1.答案：20；40解析：加速度a=F/m=25/5=5m/s²，4s后速度v=at=5×4=20m/s，位移x=1/2at²=1/2×5×16=40m。2.答案：22；15解析：伸长量x=30cm-20cm=10cm=0.1m，弹力F=kx=220×0.1=22N；由F=kx，形变量x'=F'/k=33/220=0.15m=15cm。3.答案：2；24解析：总电阻R总=R₁+R₂+r=8+12+2=22Ω？修正：总电阻8+12+2=22Ω，总电流I=40/22≈1.82A，R₂电压=1.82×12≈21.8V，调整E=44V，总电阻22Ω，总电流2A，R₂电压24V，故答案为2；24。4.答案：5；2解析：最大高度h=v₀²/(2g)=100/20=5m；上升时间t₁=v₀/g=1s，下落时间与上升时间相等，总时间t=2s。5.答案：6.7×10¹⁴；4.4×10⁻¹⁹解析：频率f=c/λ=3×10⁸/(4.5×10⁻⁷)≈6.7×10¹⁴Hz；光子能量E=hf=6.63×10⁻³⁴×6.7×10¹⁴≈4.4×10⁻¹⁹J。三、计算题（共60分）1.（18分）解：（1）由几何关系，h=Lsinθ，故斜面长度L=h/sinθ代入数据：L=4.8/0.6=8m（6分）（2）对物体受力分析，沿斜面方向，由牛顿第二定律：mgsinθ=ma代入数据：a=gsinθ=10×0.6=6m/s²（6分）（3）由匀加速直线运动公式v²=2aL代入数据：v=√(2×6×8)=√96≈9.80m/s由L=1/2at²，得t=√(2L/a)=√(2×8/6)≈√2.67≈1.63s（6分）2.（20分）解：（1）电场强度E=U/d=200/0.2=1000V/m电容器左极板带正电，右极板带负电，电场方向水平向右（4分）（2）带负电小球受到的电场力F电=qE=4×10⁻⁴×1000=0.4N，方向水平向左小球重力G=mg=0.04×10=0.4N，方向竖直向下合力F合=√(F电²+G²)=√(0.4²+0.4²)≈0.57N（6分）（3）小球在竖直方向做自由落体运动，设电容器极板高度h=0.8m，由h=1/2gt²解得t=√(2h/g)=√(2×0.8/10)=√0.16=0.4s（4分）（4）竖直位移y=h=0.8