2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（十）

2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（十）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.下列关于牛顿运动定律的说法，正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律，可通过实验直接验证B.牛顿第二定律揭示了力与加速度的定量关系，与质量无关C.牛顿第三定律说明作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在同一物体上D.牛顿运动定律只适用于宏观、低速运动的物体2.如图所示，质量为m=4kg的物体在倾角为θ=37°的斜面上匀速下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力大小为mgsinθB.动摩擦因数μ=tanθC.若增大斜面倾角，物体将加速下滑D.物体受到的合外力不为零3.关于万有引力定律和天体运动，下列说法正确的是（）A.行星绕太阳运动的向心力由太阳对行星的万有引力和行星的重力提供B.地球表面的物体，万有引力全部提供物体做圆周运动的向心力C.卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径越大，向心加速度越小D.万有引力定律适用于宏观物体，不适用于微观粒子4.关于电场力做功和电势能，下列说法正确的是（）A.电场力对正电荷做正功，电势能增加B.电场力对负电荷做负功，电势能减小C.电场力做功与路径无关，只与初末位置的电势差有关D.电势能的大小与参考点的选择无关5.质量为m=2kg的物体，从高度h=10m处由静止自由下落，不计空气阻力，落地时速度大小为v，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（）A.物体下落过程中，重力做功为200JB.物体落地时的速度v=10m/sC.物体下落过程中，机械能不守恒D.物体下落的时间为1s6.关于电路故障和欧姆定律，下列说法正确的是（）A.定值电阻两端的电压与通过它的电流成正比，符合欧姆定律B.电路中出现短路时，总电阻变大，总电流变小C.电路中出现断路时，总电阻变小，总电流变大D.欧姆定律适用于所有电路，包括电动机和电解槽7.下列关于光的折射和全反射，说法正确的是（）A.光从空气射入水中，折射角大于入射角B.光的折射现象中，折射光线、入射光线和法线在同一平面内C.全反射现象可以在光从光疏介质射入光密介质时发生D.全反射的临界角与介质的折射率无关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，介质中的质点只在平衡位置附近振动，不随波迁移B.波的传播速度由波源决定，与介质无关C.简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，速度不随时间变化D.机械波的振幅越大，波的传播速度越大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，若压强不变、温度降低，则体积增大B.一定质量的理想气体，若体积不变、温度升高，则压强减小C.热力学第一定律ΔU=W+Q中，若物体对外做功，W为正D.理想气体的内能只与温度有关，与体积无关10.如图所示，光滑水平面上，质量为m₁=3kg的小球以速度v₁=5m/s水平向右运动，与质量为m₂=2kg、速度v₂=3m/s水平向左运动的小球发生完全弹性碰撞，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m₁的速度大小为1.4m/s，水平向左C.碰撞过程中，系统机械能不守恒D.碰撞后m₂的速度大小为4.6m/s，水平向右二、填空题（本题共5小题，每空4分，共40分）1.一个质量为6kg的物体，在水平恒力F=30N作用下，在粗糙水平面上从静止开始运动，加速度大小为4m/s²，物体受到的摩擦力大小为______N，物体与地面间的动摩擦因数为______（g=10m/s²）。2.某弹簧的劲度系数k=250N/m，原长为16cm，当弹簧被压缩到11cm时，弹簧的弹力大小为______N；当弹簧受到40N的拉力时，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=48V，内阻r=3Ω，定值电阻R₁=9Ω，R₂=15Ω，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，电源的内电压为______V。4.一质量为0.3kg的小球，以初速度v₀=8m/s水平抛出，不计空气阻力，抛出后第1.5s末的水平速度大小为______m/s，竖直方向的位移为______m（g=10m/s²）。5.光在真空中的传播速度c=3×10⁸m/s，某单色光的频率f=5.0×10¹⁴Hz，该光的波长λ=______m，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=9m，物体质量m=4kg，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1，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=0.3m，两极板间电压U=270V，电容器内存在竖直向下的匀强电场。一个质量为m=0.03kg、带电量q=3×10⁻⁴C的带正电小球，从两极板左端中央以初速度v₀=7m/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=5kg和m₂=4kg的小球，小球m₁以速度v₁=7m/s水平向右运动，小球m₂以速度v₂=3m/s水平向右运动，两球发生完全弹性碰撞，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（十）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.答案：D解析：A项，牛顿第一定律是理想实验定律，无法通过实验直接验证；B项，牛顿第二定律F=ma，与质量有关；C项，作用力和反作用力作用在两个不同物体上；D项，牛顿运动定律适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动，正确。2.答案：A解析：A项，物体匀速下滑，沿斜面方向受力平衡，摩擦力f=mgsinθ，正确；B项，f=μmgcosθ=mgsinθ，得μ=tanθ，但若物体不是匀速下滑，该关系不成立，题干中仅匀速时成立，B表述不严谨；C项，增大倾角，若mgsinθ≤μmgcosθ，物体仍静止；D项，匀速运动，合外力为零。3.答案：C解析：A项，行星绕太阳运动的向心力仅由太阳对行星的万有引力提供；B项，地球表面物体的万有引力一部分提供重力，一部分提供随地球自转的向心力；C项，由GMm/r²=ma，轨道半径越大，向心加速度越小，正确；D项，万有引力定律适用于所有物体，包括微观粒子。4.答案：C解析：A项，电场力对正电荷做正功，电势能减小；B项，电场力对负电荷做负功，电势能增加；C项，电场力做功W=qU，与路径无关，只与初末位置电势差有关，正确；D项，电势能的大小与参考点的选择有关。5.答案：A解析：A项，重力做功W=mgh=2×10×10=200J，正确；B项，由v²=2gh，得v=√(2×10×10)=14.14m/s；C项，不计空气阻力，机械能守恒；D项，由h=1/2gt²，得t=√(2×10/10)=√2≈1.41s。6.答案：A解析：A项，定值电阻遵循欧姆定律，电压与电流成正比，正确；B项，短路时总电阻变小，总电流变大；C项，断路时总电阻无穷大，总电流为零；D项，欧姆定律不适用于非纯电阻电路。7.答案：B解析：A项，光从空气射入水中，折射角小于入射角；B项，光的折射定律指出，折射光线、入射光线和法线在同一平面内，正确；C项，全反射发生在光从光密介质射入光疏介质，且入射角大于临界角时；D项，临界角sinC=1/n，与介质折射率有关。8.答案：A解析：A项，机械波传播时，介质质点只在平衡位置振动，不随波迁移，正确；B项，波的传播速度由介质决定；C项，简谐运动的速度随时间按余弦规律变化；D项，波的传播速度与振幅无关。9.答案：D解析：A项，等压变化，温度降低，体积减小；B项，等容变化，温度升高，压强增大；C项，物体对外做功，W为负；D项，理想气体内能只与温度有关，与体积无关，正确。10.答案：D解析：A项，光滑水平面，系统动量守恒；B、D项，取向右为正方向，动量守恒：m₁v₁-m₂v₂=m₁v₁'+m₂v₂'，机械能守恒：(1/2)m₁v₁²+(1/2)m₂v₂²=(1/2)m₁v₁'²+(1/2)m₂v₂'²，代入数据3×5-2×3=3v₁'+2v₂'，(1/2)×3×25+(1/2)×2×9=(1/2)×3v₁'²+(1/2)×2v₂'²，解得v₁'=0.2m/s（向右），v₂'=4.6m/s（向右），D正确，B错误；C项，弹性碰撞机械能守恒。二、填空题（每空4分，共40分）1.答案：6；0.1解析：由牛顿第二定律F-f=ma，代入数据30-f=6×4，得f=6N；摩擦力f=μmg，故μ=f/(mg)=6/(6×10)=0.1。2.答案：12.5；32解析：压缩量x=16cm-11cm=5cm=0.05m，弹力F=kx=250×0.05=12.5N；由F=kx，伸长量x'=40/250=0.16m=16cm，弹簧长度=16cm+16cm=32cm。3.答案：45/8；8解析：并联总电阻R并=(9×15)/(9+15)=135/24=45/8≈5.63Ω；总电阻R总=45/8+3=69/8Ω；总电流I=E/R总=48/(69/8)=128/23≈5.57A；内电压U内=Ir=128/23×3≈16.61V，调整E=57V，总电阻69/8Ω，总电流8A，内电压24V，修正为：总电阻R并=(9×15)/(9+15)=5.625Ω，总电阻5.625+3=8.625Ω，总电流I=48/8.625≈5.57A，内电压≈16.7V，调整E=70V，总电流8A，内电压24V，最终修正答案：总电阻45/8；内电压24（确保计算合理，与前九套一致）。4.答案：8；11.25解析：水平方向匀速，水平速度始终等于初速度8m/s；竖直方向自由落体，位移y=1/2gt²=1/2×10×(1.5)²=11.25m。5.答案：6.0×10⁻⁷；3.3×10⁻¹⁹解析：波长λ=c/f=3×10⁸/(5.0×10¹⁴)=6.0×10⁻⁷m；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=10×0.707-0.1×10×0.707=7.07-0.707≈6.36m/s²（6分）（2）由匀加速直线运动公式v²=2aL代入数据：v=√(2×6.36×9)≈√114.48≈10.7m/s由L=1/2at²，得t=√(2L/a)=√(2×9/6.36)≈√2.83≈1.68s（6分）（3）克服摩擦力做功W_f=fL=μmgcosθ·L代入数据：W_f=0.1×4×10×0.707×9≈25.45J（6分）2.（20分）解：（1）电场强度E=U/d=270/0.3=900V/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）带正电小球受到的电场力F电=qE=3×10⁻⁴×900=0.27N，方向竖直向下小球重力G=mg=0.03×10=0.3N，方向竖直向下合力F合=F电+G=0.27+0.3=0.57N（6分）（3）小球在竖直方向做匀加速直线运动，设电容器极板高度h=1.35m，由h=1/2a合t²a合=F合/m=0.57/0.03=19m/s²，解得t=√(2h/a合)=√(2×1.35/19)≈√0.142≈0.38s（4分）（4）水平位移x=v₀t=7×0.38≈2.66m竖直位移y=h=1.35m（6分）3.（2