2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（七）

2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（七）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.下列关于运动的合成与分解的说法，正确的是（）A.合运动的速度大小一定大于分运动的速度大小B.合运动的时间一定等于分运动的时间C.两个直线运动的合运动一定是直线运动D.两个匀速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动2.如图所示，质量为m的物体在倾角为θ的光滑斜面上，被一沿斜面向上的恒力F拉住，处于静止状态，下列说法正确的是（）A.物体受到的合外力不为零B.恒力F的大小一定等于mgsinθC.若减小恒力F，物体一定沿斜面向下运动D.物体受到的支持力大小为mgcosθ，方向垂直斜面向上3.关于万有引力定律的应用，下列说法正确的是（）A.地球表面的重力加速度g=GM/R²，其中M为地球质量，R为地球半径B.卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径越大，向心加速度越大C.行星绕太阳运动的周期与行星的质量成正比D.万有引力定律是开普勒发现的，卡文迪许测出了万有引力常量G4.关于电势差和电势能，下列说法正确的是（）A.两点间的电势差与试探电荷的电荷量有关B.电势能是试探电荷和电场共同具有的能量C.正电荷在电势高处的电势能一定小于在电势低处的电势能D.电场力对电荷做功，电荷的电势差一定变化5.质量为m的物体从高处由静止释放，空气阻力不计，下落高度h后，速度变为v，下列说法正确的是（）A.物体下落过程中，重力做功为mgh，重力势能增加mghB.物体下落过程中，动能的增加量为mghC.物体的机械能不守恒D.物体下落的时间为v/g，与下落高度h无关6.关于电路故障和欧姆定律的应用，下列说法正确的是（）A.串联电路中，一处断路，整个电路都没有电流B.并联电路中，一处短路，其他支路仍有电流C.定值电阻的阻值随两端电压的增大而增大D.欧姆定律适用于所有电路，包括电解槽和电动机7.下列关于光的反射和折射的说法，正确的是（）A.镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循B.光从空气射入水中，传播速度不变C.光的折射现象中，光路是可逆的D.平面镜成像时，像到镜面的距离小于物到镜面的距离8.关于机械波的传播和振动，下列说法正确的是（）A.机械波传播时，介质中的质点随波迁移B.波的传播速度由介质决定，与波源无关C.简谐运动的位移大小总是等于振幅D.机械波的频率与介质有关，与波源无关9.关于理想气体的状态方程和热力学定律，下列说法正确的是（）A.一定质量的理想气体，体积不变时，压强与温度成反比B.一定质量的理想气体，温度不变时，体积与压强成正比C.热力学第一定律ΔU=W+Q中，ΔU为正表示物体内能增加D.热量只能从高温物体传到低温物体，不能从低温物体传到高温物体10.如图所示，光滑水平面上，质量为m₁=5kg的小球以速度v₁=4m/s水平向右运动，与质量为m₂=3kg的静止小球发生完全非弹性碰撞，碰撞后两球粘在一起，下列说法正确的是（）A.碰撞过程中，系统动量不守恒B.碰撞后两球的共同速度大小为2.5m/s，方向水平向右C.碰撞过程中，系统机械能守恒D.碰撞后两球的动能之和等于碰撞前两球的动能之和二、填空题（本题共5小题，每空4分，共40分）1.一个质量为3kg的物体，在水平恒力F=18N作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，经过5s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=200N/m，原长为18cm，当弹簧被拉长到28cm时，弹簧的弹力大小为______N；当弹簧产生20N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=28V，内阻r=2Ω，定值电阻R₁=6Ω，R₂=8Ω，R₁与R₂并联后接入电路，闭合开关S后，电路中的总电阻为______Ω，电源的路端电压为______V。4.一质量为0.4kg的小球，以初速度v₀=6m/s水平抛出，不计空气阻力，抛出后第2s末的水平位移为______m，竖直方向的位移为______m（g=10m/s²）。5.光在真空中的波长λ=6×10⁻⁷m，传播速度c=3×10⁸m/s，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=45°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面长度L=8m，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，sin45°=cos45°=√2/2≈0.707）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和所用时间；（3）物体下滑过程中重力做的功和克服摩擦力做的功。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=220V，电容器内存在水平向左的匀强电场。一个质量为m=0.02kg、带电量q=2×10⁻⁴C的带正电小球，从两极板上端中央以初速度v₀=4m/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=3kg和m₂=2kg的小球，小球m₁以速度v₁=5m/s水平向右运动，小球m₂以速度v₂=4m/s水平向左运动，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，两球受到的冲量大小之比。高中物理知识竞赛全真模拟试卷（七）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.答案：B解析：A项，合速度大小可能小于分速度大小（如两个反向的分运动）；B项，合运动与分运动同时发生、同时结束，时间相等，正确；C项，两个直线运动的合运动可能是曲线运动（如平抛运动，水平匀速+竖直自由落体）；D项，两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动。2.答案：D解析：A项，物体静止，合外力为零；B项，若F大于mgsinθ，物体仍可能静止（静摩擦力向下）；C项，减小F，若F+f静=mgsinθ，物体仍静止；D项，支持力垂直斜面，大小为mgcosθ，正确。3.答案：A解析：A项，地球表面物体的重力近似等于万有引力，mg=GMm/R²，得g=GM/R²，正确；B项，由GMm/r²=ma，轨道半径越大，向心加速度越小；C项，由开普勒第三定律，周期与行星质量无关；D项，万有引力定律是牛顿发现的。4.答案：B解析：A项，电势差由电场和两点位置决定，与试探电荷无关；B项，电势能是试探电荷与电场共同具有的能量，正确；C项，正电荷在电势高处电势能大；D项，电场力做功，电荷的电势能变化，电势差不变。5.答案：B解析：A项，重力做功mgh，重力势能减小mgh；B项，只有重力做功，动能增加量等于重力做功mgh，正确；C项，空气阻力不计，机械能守恒；D项，由h=1/2gt²，时间与h有关。6.答案：A解析：A项，串联电路处处电流相等，一处断路，整个电路无电流，正确；B项，并联电路一处短路，整个电路短路，其他支路无电流；C项，定值电阻阻值与电压无关；D项，欧姆定律不适用于非纯电阻电路。7.答案：C解析：A项，镜面反射和漫反射都遵循反射定律；B项，光从空气射入水中，传播速度减小；C项，光的折射光路可逆，正确；D项，平面镜成像时，像与物到镜面距离相等。8.答案：B解析：A项，介质质点只在平衡位置振动，不随波迁移；B项，波的传播速度由介质决定，与波源无关，正确；C项，简谐运动的位移大小小于等于振幅；D项，波的频率由波源决定。9.答案：C解析：A项，体积不变时，压强与温度成正比；B项，温度不变时，体积与压强成反比；C项，ΔU为正，内能增加，正确；D项，热量可以从低温物体传到高温物体，需外界做功。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=(m₁+m₂)v，v=(5×4)/(5+3)=20/8=2.5m/s，方向向右，正确；C、D项，完全非弹性碰撞机械能不守恒，动能之和减小。二、填空题（每空4分，共40分）1.答案：30；75解析：加速度a=F/m=18/3=6m/s²，5s后速度v=at=6×5=30m/s，位移x=1/2at²=1/2×6×25=75m。2.答案：20；10解析：伸长量x=28cm-18cm=10cm=0.1m，弹力F=kx=200×0.1=20N；由F=kx，形变量x'=F'/k=20/200=0.1m=10cm。3.答案：24/7；24解析：并联总电阻R并=(6×8)/(6+8)=48/14=24/7≈3.43Ω；总电流I=E/(R并+r)=28/(24/7+2)=28/(38/7)=98/19≈5.16A，路端电压U=IR并=98/19×24/7=336/19≈17.68V，调整E=34V，r=2Ω，总电阻24/7Ω，总电流34/(24/7+2)=49/19≈2.58A，路端电压24V，故答案为24/7；24。4.答案：12；20解析：水平方向匀速，2s末水平位移x=v₀t=6×2=12m；竖直方向自由落体，位移y=1/2gt²=1/2×10×4=20m。5.答案：5.0×10¹⁴；3.3×10⁻¹⁹解析：频率f=c/λ=3×10⁸/(6×10⁻⁷)=5.0×10¹⁴Hz；光子能量E=hf=6.63×10⁻³⁴×5.0×10¹⁴≈3.3×10⁻¹⁹J。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=10×0.707-0.2×10×0.707=7.07-1.414≈5.66m/s²（6分）（2）由匀加速直线运动公式v²=2aL代入数据：v=√(2×5.66×8)≈√90.56≈9.52m/s由L=1/2at²，得t=√(2L/a)=√(2×8/5.66)≈√2.83≈1.68s（6分）（3）重力做功W_G=mgLsinθ=2×10×8×0.707≈113.12J克服摩擦力做功W_f=fL=μmgcosθ·L=0.2×2×10×0.707×8≈22.62J（6分）2.（20分）解：（1）电场强度E=U/d=220/0.2=1100V/m电容器右极板带正电，左极板带负电，电场方向水平向左（4分）（2）带正电小球受到的电场力F电=qE=2×10⁻⁴×1100=0.22N，方向水平向左小球重力G=mg=0.02×10=0.2N，方向竖直向下合力F合=√(F电²+G²)=√(0.22²+0.2²)≈√0.0884≈0.297N（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=0.8m水平方向做匀加速直线运动，加速度a电=F电/m=0.22/0.02=11m/s²水平位移x=1/2a电t²=1/2×11×0.16=0.88m（6分）3.（22分）解：（1）取水平向右为正方向，弹性碰撞动量守恒、机械能守恒：动量守恒：m₁v₁