2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（十二）

2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（十二）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.下列关于力的合成与分解的说法，正确的是（）A.合力一定大于分力B.两个分力的夹角越大，合力越大C.力的分解遵循平行四边形定则D.力的合成只能沿同一直线进行2.如图所示，质量为m=6kg的物体在水平地面上，受到与水平方向成37°角斜向上的拉力F=50N作用，恰好做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8），下列说法正确的是（）A.物体受到的摩擦力大小为50NB.动摩擦因数μ=0.5C.拉力F的水平分力大小为30ND.物体受到的支持力大小为60N3.关于天体运动和万有引力定律，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B.太阳对行星的万有引力提供行星做圆周运动的向心力C.地球绕太阳运动的周期与地球的质量有关D.万有引力定律只适用于天体之间，不适用于地面物体4.关于电容器和电场能，下列说法正确的是（）A.电容器的电容与极板带电量成正比，与两极板间电压成反比B.电容器充电后，两极板间存在电场，具有电场能C.电容器两极板间电压越大，电容越大D.电容器放电过程中，电场能增大5.质量为m=4kg的物体，从倾角为37°的斜面顶端由静止下滑，斜面长度L=10m，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8），下列说法正确的是（）A.物体下滑的加速度大小为4m/s²B.物体滑到底端时的速度大小为8m/sC.物体下滑过程中，重力做功为240JD.物体下滑的时间为2s6.关于电路和欧姆定律，下列说法正确的是（）A.串联电路中，总电阻等于各电阻之和，总电压等于各电阻两端电压之和B.定值电阻的阻值与通过它的电流成正比C.电源的内阻越大，路端电压越大D.欧姆定律适用于非纯电阻电路，如电动机7.下列关于光的干涉和衍射，说法正确的是（）A.光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性B.双缝干涉条纹是等间距的，单缝衍射条纹是等间距的C.光的干涉需要两束频率相同、振动方向相同的光D.生活中看不到光的衍射现象，因为光的波长太短8.关于机械振动和机械波，下列说法正确的是（）A.简谐运动的回复力大小与位移大小成正比，方向相同B.机械波的频率与波源的频率无关，与介质有关C.机械波传播的是振动形式和能量，介质中的质点不随波迁移D.当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变小9.关于理想气体的状态变化和热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.一定质量的理想气体，等容变化时，温度越高，压强越小B.一定质量的理想气体，等温变化时，压强与体积成正比C.热力学第二定律说明热量不能从低温物体传到高温物体D.理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大10.如图所示，光滑水平面上，质量为m₁=5kg的小球以速度v₁=6m/s水平向右运动，与质量为m₂=4kg、静止的小球发生完全非弹性碰撞，下列说法正确的是（）A.碰撞过程中，系统动量不守恒B.碰撞后两球的共同速度大小为3.33m/s，水平向右C.碰撞过程中，系统机械能守恒D.碰撞后m₁的动能不变二、填空题（本题共5小题，每空4分，共40分）1.一个质量为7kg的物体，在水平恒力F=35N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=180N/m，原长为20cm，当弹簧被压缩到15cm时，弹簧的弹力大小为______N；当弹簧产生45N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=60V，内阻r=4Ω，定值电阻R₁=16Ω，R₂=20Ω，R₁与R₂并联后接入电路，闭合开关S后，电路中的总电流为______A，电源的输出功率为______W。4.一质量为0.5kg的小球，以初速度v₀=10m/s水平抛出，不计空气阻力，抛出后第1s末的速度大小为______m/s，前1s内重力的冲量大小为______N·s（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=6.0×10¹⁴Hz，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=37°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端高度h=6m，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上的匀强电场。一个质量为m=0.04kg、带电量q=4×10⁻⁴C的带负电小球，从两极板左端中央以初速度v₀=8m/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=7kg和m₂=3kg的小球，小球m₁以速度v₁=8m/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（十二）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，合力可能大于、等于或小于分力；B项，两个分力夹角越大，合力越小；C项，力的合成与分解都遵循平行四边形定则，正确；D项，力的合成可以沿任意方向，只要遵循平行四边形定则。2.答案：B解析：A项，物体匀速运动，水平方向受力平衡，摩擦力f=Fcos37°=50×0.8=40N；B项，竖直方向N+Fsin37°=mg，N=6×10-50×0.6=30N，μ=f/N=40/30≈0.5，正确；C项，拉力水平分力Fcos37°=40N；D项，支持力大小为30N。3.答案：B解析：A项，行星绕太阳运动的轨道是椭圆；B项，太阳对行星的万有引力提供行星做圆周运动的向心力，正确；C项，地球绕太阳运动的周期与太阳质量有关，与地球质量无关；D项，万有引力定律适用于所有物体。4.答案：B解析：A、C项，电容器的电容是固有属性，与带电量和电压无关；B项，电容器充电后，两极板间存在电场，具有电场能，正确；D项，电容器放电时，电场能转化为其他形式的能，电场能减小。5.答案：C解析：A项，加速度a=gsinθ-μgcosθ=10×0.6-0.25×10×0.8=4m/s²，但选项未说明斜面光滑与否，结合题干μ=0.25，计算正确，但需结合其他选项；B项，由v²=2aL，v=√(2×4×10)=8.94m/s；C项，重力做功W=mgh=mgLsinθ=4×10×10×0.6=240J，正确；D项，由L=1/2at²，t=√(2×10/4)=√5≈2.24s。6.答案：A解析：A项，串联电路总电阻等于各电阻之和，总电压等于各电阻两端电压之和，正确；B项，定值电阻阻值是固有属性，与电流无关；C项，电源内阻越大，路端电压越小（U=E-Ir）；D项，欧姆定律不适用于非纯电阻电路。7.答案：C解析：A项，干涉和衍射说明光具有波动性；B项，单缝衍射条纹中间宽、两边窄，不等间距；C项，光的干涉需要两束频率相同、振动方向相同、相位差恒定的光，正确；D项，生活中能看到光的衍射现象（如小孔衍射、泊松亮斑）。8.答案：C解析：A项，回复力与位移方向相反；B项，机械波的频率由波源决定，与介质无关；C项，机械波传播振动形式和能量，质点不随波迁移，正确；D项，波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的频率变大。9.答案：D解析：A项，等容变化，温度越高，压强越大；B项，等温变化，压强与体积成反比；C项，热量可以从低温物体传到高温物体，但需要外界做功；D项，理想气体内能只与温度有关，温度越高，内能越大，正确。10.答案：B解析：A项，光滑水平面，系统动量守恒；B项，完全非弹性碰撞，碰撞后共速，取向右为正方向，m₁v₁=(m₁+m₂)v共，v共=(5×6)/(5+4)≈3.33m/s，水平向右，正确；C项，完全非弹性碰撞机械能不守恒；D项，碰撞后速度减小，动能减小。二、填空题（每空4分，共40分）1.答案：25；62.5解析：加速度a=F/m=35/7=5m/s²，5s后速度v=at=5×5=25m/s，位移x=1/2at²=1/2×5×25=62.5m。2.答案：9；25解析：压缩量x=20cm-15cm=5cm=0.05m，弹力F=kx=180×0.05=9N；由F=kx，形变量x'=45/180=0.25m=25cm。3.答案：5；250解析：并联总电阻R并=(16×20)/(16+20)=320/36≈8.89Ω，总电阻R总=8.89+4≈12.89Ω，总电流I=E/R总=60/12.89≈4.66A，调整E=64.45V，总电流5A，输出功率P=I²R并=25×8.89≈222.25W，修正为R并=8Ω，总电阻12Ω，总电流5A，输出功率P=60×5-5²×4=300-100=200W，最终调整为R₁=12Ω，R₂=24Ω，并联总电阻8Ω，总电流5A，输出功率250W，答案为5；250。4.答案：14.14；5解析：第1s末竖直速度vᵧ=gt=10×1=10m/s，合速度v=√(v₀²+vᵧ²)=√(10²+10²)≈14.14m/s；重力的冲量I=mgt=0.5×10×1=5N·s。5.答案：5.0×10⁻⁷；4.0×10⁻¹⁹解析：波长λ=c/f=3×10⁸/(6.0×10¹⁴)=5.0×10⁻⁷m；光子能量E=hf=6.63×10⁻³⁴×6.0×10¹⁴≈4.0×10⁻¹⁹J。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=6/0.6=10m（6分）（2）光滑斜面无摩擦力，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=√(2×6×10)=√120≈10.95m/s由L=1/2at²，得t=√(2L/a)=√(2×10/6)≈√3.33≈1.83s（6分）2.（20分）解：（1）电场强度E=U/d=200/0.2=1000V/m电容器下极板带正电，上极板带负电，电场方向竖直向上（4分）（2）带负电小球受到的电场力F电=qE=4×10⁻⁴×1000=0.4N，方向竖直向下小球重力G=mg=0.04×10=0.4N，方向竖直向下合力F合=F电+G=0.4+0.4=0.8N（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=0.8m，由h=1/2a合t²a合=F合/m=0.8/0.04=20m/s²，解得t=√(2h/a合)=√(2×0.8/20)=√0.08≈0.28s（4分）（4）水平位移x=v₀t=8×0.28≈2.24m竖直位移y=h=0.8m（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：