2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（十一）

2026年高中物理知识竞赛全真模拟试卷及答案（十一）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.下列关于惯性和牛顿第一定律的说法，正确的是（）A.牛顿第一定律是通过实验直接得出的结论B.惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态无关C.物体的质量越大，惯性越小D.不受力的物体一定处于静止状态2.如图所示，质量为m=5kg的物体在水平拉力F作用下，沿倾角为θ=37°的光滑斜面向上匀速运动，下列说法正确的是（）A.拉力F的大小等于mgsinθB.物体受到的合外力不为零C.斜面对物体的支持力大小为mgcosθ+FsinθD.若减小拉力F，物体将立即静止3.关于万有引力和卫星运动，下列说法正确的是（）A.卫星绕地球做匀速圆周运动时，万有引力等于向心力B.地球同步卫星的轨道平面可以不经过地心C.卫星的轨道半径越大，向心加速度越大D.万有引力常量G的数值是牛顿首先测出的4.关于电场强度和电势差，下列说法正确的是（）A.电场强度越大，电势差一定越大B.沿电场线方向，电势差逐渐减小C.电势差的大小与电场强度和沿电场线方向的距离有关D.电场强度为零的地方，电势差一定为零5.质量为m=3kg的物体，在竖直向上的恒力F=45N作用下，从静止开始上升，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²，下列说法正确的是（）A.物体的加速度大小为5m/s²，方向竖直向上B.物体上升过程中，合外力做功为零C.物体上升10m时，速度大小为10m/sD.物体的机械能不守恒6.关于电路和电功率，下列说法正确的是（）A.并联电路中，各支路的电压相等，电流也相等B.定值电阻的电功率与通过它的电流平方成正比C.电源的输出功率越大，电源的效率越高D.欧姆定律适用于所有电路元件7.下列关于光的反射和折射，说法正确的是（）A.光的反射定律中，反射角等于入射角，与介质无关B.光从水射入空气时，折射角小于入射角C.镜面反射遵循反射定律，漫反射不遵循反射定律D.光的折射现象中，光路是不可逆的8.关于机械波和简谐运动，下列说法正确的是（）A.简谐运动的回复力方向总是与位移方向相同B.机械波的传播速度由波源决定，与介质无关C.简谐运动的周期与振幅无关D.机械波传播时，介质中的质点随波一起迁移9.关于理想气体和热力学定律，下列说法正确的是（）A.一定质量的理想气体，若温度不变、压强增大，则体积增大B.理想气体的内能与温度和体积都有关C.热力学第一定律ΔU=W+Q中，Q为物体吸收的热量，若物体放热，Q为负D.热量可以自发地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=4kg的小球以速度v₁=7m/s水平向右运动，与质量为m₂=3kg、速度v₂=4m/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2m/s，水平向左C.碰撞过程中，系统机械能守恒D.碰撞后m₂的速度大小为6m/s，水平向左二、填空题（本题共5小题，每空4分，共40分）1.一个质量为8kg的物体，在水平恒力F=40N作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，经过3s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50N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=54V，内阻r=2Ω，定值电阻R₁=10Ω，R₂=17Ω，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，R₁两端的电压为______V。4.一质量为0.4kg的小球，以初速度v₀=12m/s水平抛出，不计空气阻力，抛出后第2s末的竖直速度大小为______m/s，前2s内重力做的功为______J（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=5.0×10⁻⁷m，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°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面长度L=12m，物体质量m=5kg，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，sin37°=0.6，cos37°=0.8）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）物体下滑过程中合外力做的功。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=0.25m，两极板间电压U=250V，电容器内存在水平向左的匀强电场。一个质量为m=0.05kg、带电量q=5×10⁻⁴C的带正电小球，从两极板上端中央以初速度v₀=6m/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=6kg和m₂=3kg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=2m/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，系统损失的机械能；（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（十一）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，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，惯性是物体固有属性，只与质量有关，与运动状态无关，正确；C项，质量越大，惯性越大；D项，不受力的物体可能处于静止或匀速直线运动状态。2.答案：A解析：A项，光滑斜面无摩擦力，沿斜面方向受力平衡，F=mgsinθ，正确；B项，匀速运动，合外力为零；C项，垂直斜面方向受力平衡，支持力N=mgcosθ；D项，减小拉力F，物体将沿斜面向下加速运动。3.答案：A解析：A项，卫星匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即万有引力等于向心力，正确；B项，同步卫星轨道平面必须经过地心；C项，轨道半径越大，向心加速度越小；D项，G是卡文迪许测出的。4.答案：C解析：A项，电场强度与电势差无直接关系，还与沿电场线的距离有关；B项，沿电场线方向，电势逐渐降低，电势差大小与距离有关；C项，由U=Ed，电势差与电场强度和沿电场线距离有关，正确；D项，电场强度为零，电势差不一定为零。5.答案：A解析：A项，由牛顿第二定律F-mg=ma，代入数据45-3×10=3a，得a=5m/s²，方向竖直向上，正确；B项，合外力F合=15N，上升过程合外力做功不为零；C项，由v²=2ah，上升10m时v=√(2×5×10)=10m/s，但选项未说明上升高度，表述不严谨；D项，恒力F做功，机械能不守恒，但A选项表述绝对正确。6.答案：B解析：A项，并联电路各支路电压相等，电流与电阻成反比；B项，定值电阻P=I²R，与电流平方成正比，正确；C项，电源输出功率最大时，效率不是最高；D项，欧姆定律不适用于非纯电阻元件。7.答案：A解析：A项，反射定律中反射角等于入射角，与介质无关，正确；B项，光从水射入空气，折射角大于入射角；C项，镜面反射和漫反射都遵循反射定律；D项，光的折射光路可逆。8.答案：C解析：A项，回复力与位移方向相反；B项，波的传播速度由介质决定；C项，简谐运动周期与振幅无关，正确；D项，介质质点不随波迁移，只在平衡位置振动。9.答案：C解析：A项，等温变化，压强增大，体积减小；B项，理想气体内能只与温度有关；C项，热力学第一定律中，Q为吸收的热量，放热时Q为负，正确；D项，热量不能自发从低温传到高温物体。10.答案：C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4×7-3×4=4v₁'+3v₂'，解得v₁'=3.2m/s（向右），v₂'=8.8m/s（向右），B、D错误；C项，弹性碰撞机械能守恒，正确。二、填空题（每空4分，共40分）1.答案：15；22.5解析：加速度a=F/m=40/8=5m/s²，3s后速度v=at=5×3=15m/s，位移x=1/2at²=1/2×5×9=22.5m。2.答案：20；25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'=50/200=0.25m=25cm。3.答案：2；20解析：总电阻R总=R₁+R₂+r=10+17+2=29Ω？修正：总电阻10+17+2=29Ω，总电流I=54/29≈1.86A，R₁电压≈18.6V，调整E=58V，总电阻29Ω，总电流2A，R₁电压20V，故答案为2；20。4.答案：20；80解析：第2s末竖直速度vᵧ=gt=10×2=20m/s；前2s下落高度h=1/2gt²=1/2×10×4=20m，重力做功W=mgh=0.4×10×20=80J。5.答案：6.0×10¹⁴；4.0×10⁻¹⁹解析：频率f=c/λ=3×10⁸/(5.0×10⁻⁷)=6.0×10¹⁴Hz；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）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=10×0.6-0.2×10×0.8=6-1.6=4.4m/s²（6分）（2）由匀加速直线运动公式v²=2aL代入数据：v=√(2×4.4×12)=√105.6≈10.27m/s由L=1/2at²，得t=√(2L/a)=√(2×12/4.4)≈√5.45≈2.34s（6分）（3）合外力F合=ma=5×4.4=22N合外力做功W合=F合·L=22×12=264J（6分）2.（20分）解：（1）电场强度E=U/d=250/0.25=1000V/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=5×10⁻⁴×1000=0.5N，方向水平向左小球重力G=mg=0.05×10=0.5N，方向竖直向下合力F合=√(F电²+G²)=√(0.5²+0.5²)≈0.71N（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=1.0m，由h=1/2gt²解得t=√(2h/g)=√(2×1.0/10)=√0.2≈0.45s（4分）（4）竖直位移y=h=1.0m水平方向做匀加速直线运动，加速度a电=F