2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（八）

2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（八）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，只有一项符合题目要求）1.下列关于物理学方法的说法，正确的是（）A.探究加速度与力、质量的关系时，采用了等效替代法B.研究平抛运动时，将其分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，采用了分解法C.用打点计时器探究匀变速直线运动的规律时，采用了控制变量法D.定义电场强度E=F/q、磁感应强度B=F/IL时，采用了比值法，且两个物理量都与定义式中的物理量有关2.质量为m的物体在三个共点力作用下处于静止状态，其中两个力的大小分别为F₁=4N、F₂=6N，下列说法正确的是（）A.第三个力的大小一定为10NB.若撤去F₁，物体所受合力大小一定为4N，方向与F₁相反C.若同时撤去F₁和F₂，物体一定仍处于静止状态D.若将F₂的大小变为8N，方向不变，物体一定做匀加速直线运动3.关于直线运动的速度和加速度，下列说法正确的是（）A.速度增大，加速度一定增大B.速度变化量越大，加速度一定越大C.速度为零，加速度一定为零D.加速度方向与速度变化量方向相同，与速度方向可能相同也可能相反4.如图所示，带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动，若粒子的电荷量变为原来的2倍，质量变为原来的4倍，电场强度变为原来的2倍，则粒子的加速度大小变为原来的（）A.1倍B.2倍C.4倍D.8倍5.关于电容器的说法，正确的是（）A.电容器的电容越大，容纳电荷的本领越强，带电荷量一定越多B.平行板电容器的电容与极板正对面积成正比，与极板间距成反比，与电介质无关C.电容器充电后，两极板带等量异种电荷，且电荷量始终相等D.电容器的电压越高，电容越大，电场强度越大6.关于人造地球卫星，下列说法正确的是（）A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的万有引力提供B.所有人造卫星的轨道半径越大，运行周期越小C.近地卫星的运行速度大于第一宇宙速度D.同步卫星的运行速度大于地球自转速度，周期与地球自转周期不同7.关于热现象，下列说法正确的是（）A.温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，分子运动越剧烈B.物体的内能增加，一定是吸收了热量C.一定质量的理想气体，体积不变，温度升高，内能一定减小D.布朗运动是悬浮在液体中的固体分子的无规则运动，反映了液体分子的无规则运动8.关于机械波，下列说法正确的是（）A.机械波的传播需要介质，真空不能传播机械波B.机械波的频率由介质决定，与波源无关C.横波的传播方向与质点的振动方向平行，纵波的传播方向与质点的振动方向垂直D.机械波在传播过程中，振幅和频率都不断减小9.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R₁为定值电阻，R为滑动变阻器，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A.电路的总电阻减小B.电流表的示数减小C.R₁两端的电压增大D.电源的输出功率一定减小10.关于光的现象，下列说法正确的是（）A.光的干涉和衍射现象说明光具有粒子性B.光电效应现象说明光具有波动性C.光的折射现象中，折射角与入射角的关系遵循折射定律，与介质无关D.光的偏振现象说明光是横波，自然光通过偏振片后变成偏振光二、填空题（本题共5小题，每空3分，共30分）1.某同学用打点计时器探究匀变速直线运动，打点周期为0.02s，每相邻两个计数点间有4个点未画出，测得相邻两个计数点间的距离分别为x₁=1.5cm、x₂=1.9cm、x₃=2.3cm、x₄=2.7cm，则物体的加速度大小为______m/s²，打第4个计数点时的瞬时速度大小为______m/s。2.在匀强电场中，电场强度E=1×10⁴N/C，方向竖直向上，将一个电荷量q=4×10⁻⁶C的带负电粒子放在该点，粒子受到的电场力大小为______N，方向______（选填“竖直向上”或“竖直向下”）；若将粒子移到电场强度为2×10⁴N/C的匀强电场中，粒子受到的电场力大小为______N。3.质量为2kg的物体，从高度h=18m的地方由静止释放，下落过程中受到空气阻力f=4N，重力加速度g=10m/s²，则物体落地时的速度大小为______m/s，下落时间为______s，重力做功的平均功率为______W。4.一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积从15L增大到30L，若原来的压强为2×10⁵Pa，则变化后的压强为______Pa；若保持压强不变，将温度从300K升高到600K，体积变为原来的______倍。5.匀强磁场的磁感应强度B=0.6T，方向垂直纸面向外，一根长度L=0.4m的通电直导线垂直磁场放置，导线中电流I=5A，则导线受到的安培力大小为______N，方向______（选填“垂直导线向上”或“垂直导线向下”）；若导线中电流大小变为10A，安培力大小变为______N。三、计算题（本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不得分）1.（12分）如图所示，倾角为θ=37°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端距地面高度h=4.8m，质量m=2kg的物体从斜面顶端由静止释放，重力加速度g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）物体沿斜面下滑的加速度大小；（2）物体滑到斜面底端时的速度大小；（3）物体下滑过程中，重力的瞬时功率（落地瞬间）。2.（14分）如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间的电压U=400V，两极板间的距离d=0.2m，一个质量m=2×10⁻⁵kg、电荷量q=1×10⁻⁷C的带正电粒子，从两极板左端中央以水平初速度v₀=8m/s射入电容器，粒子在电场中做类平抛运动，不计重力。求：（1）两极板间的电场强度大小和方向；（2）粒子在电场中运动的加速度大小和方向；（3）粒子恰好从两极板右端边缘射出时，两极板的长度和粒子离开电场时的速度大小。3.（14分）如图所示，质量为M=10kg的木板静止在光滑水平地面上，木板上表面右端放一质量m=2kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.5。现给木板一个水平向右的恒力F=40N，使木板向右加速运动，滑块在摩擦力作用下也向右运动，木板长度L=6m，重力加速度g=10m/s²。求：（1）滑块和木板的加速度大小；（2）经过多长时间滑块从木板左端滑出；（3）滑块滑出木板时，木板的速度大小和恒力F做的功。四、实验题（本题共1小题，共30分）1.某同学利用如图所示的装置探究牛顿第二定律，实验器材包括：小车、砝码、砝码盘、细绳、定滑轮、打点计时器、纸带、刻度尺、天平、长木板、电源等。实验步骤如下：A.用天平测出小车的质量M、砝码盘及砝码的总质量m；B.将长木板放在水平实验台上，将小车放在长木板上，连接好细绳、砝码盘，调整定滑轮高度，使细绳与长木板平行；C.平衡摩擦力：在长木板不带定滑轮的一端垫上薄木板，反复调整，使小车在不受拉力时能在长木板上匀速下滑；D.将砝码盘及砝码通过细绳与小车相连，接通电源，待打点稳定后，释放小车，打出一条纸带；E.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤D，打出多条纸带；F.根据纸带数据计算出小车的加速度，绘制a-F图像，探究加速度与合外力的关系。请回答下列问题：（1）（6分）步骤C中平衡摩擦力的原理是______；若平衡摩擦力不足，会导致绘制的a-F图像______（选填“过原点”“不过原点，横轴有截距”或“不过原点，纵轴有截距”）。（2）（8分）某同学打出的一条纸带，每相邻两个计数点间有4个点未画出，打点周期为0.02s，测得各计数点到第一个计数点的距离如下表所示：|计数点|1|2|3|4|5||----|----|----|----|----|----||距离（cm）|0|0.80|3.20|7.20|12.80|求小车的加速度大小和打第3个计数点时的瞬时速度大小。（3）（8分）实验中，若细绳与长木板不平行，会对实验结果产生什么影响？请简要说明。（4）（8分）实验中，若砝码盘及砝码的总质量m不满足远小于小车的质量M，会对实验结果产生什么影响？请简要说明。高中物理知识竞赛试卷（八）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.B解析：A项，探究加速度与力、质量的关系采用控制变量法；B项，研究平抛运动采用分解法，正确；C项，用打点计时器探究匀变速直线运动采用逐差法；D项，E、B均为比值定义法，与定义式中的物理量无关。2.B解析：A项，第三个力的范围为2N≤F₃≤10N，不一定为10N；B项，三力平衡，撤去F₁，合力与F₁等大反向，大小为4N，正确；C项，同时撤去F₁和F₂，物体受第三个力，不会静止；D项，F₂变为8N，三力合力不一定沿直线，不一定做匀加速直线运动。3.D解析：A项，速度增大，加速度可能减小（如加速度减小的加速运动）；B项，加速度与速度变化量和时间都有关，变化量大但时间长，加速度可能小；C项，速度为零，加速度不一定为零（如竖直上抛最高点）；D项，加速度方向与速度变化量方向相同，与速度方向可同可反，正确。4.A解析：由牛顿第二定律a=qE/m，q变为2倍，m变为4倍，E变为2倍，a'=(2q×2E)/(4m)=qE/m=a，即加速度不变，为原来的1倍，A正确。5.C解析：A项，电容越大，容纳电荷本领越强，但带电荷量还与电压有关；B项，平行板电容器电容与电介质有关；C项，电容器充电后，两极板带等量异种电荷，正确；D项，电容与电压无关，电压越高，电场强度越大。6.A解析：A项，人造卫星的向心力由地球万有引力提供，正确；B项，轨道半径越大，周期越长；C项，近地卫星运行速度等于第一宇宙速度；D项，同步卫星周期与地球自转周期相同，运行速度小于地球自转速度（同步卫星轨道半径大）。7.A解析：A项，温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，正确；B项，内能增加可能是做功或吸热；C项，体积不变，温度升高，理想气体内能增大；D项，布朗运动是悬浮微粒的运动，不是固体分子的运动。8.A解析：A项，机械波传播需要介质，真空不能传播，正确；B项，机械波频率由波源决定，与介质无关；C项，横波传播方向与质点振动方向垂直，纵波平行；D项，机械波传播中，振幅减小，频率不变。9.B解析：滑片P向左移动，R接入电阻增大，总电阻增大（A错误）；总电流减小，电流表读数减小（B正确）；R₁两端电压U₁=IR₁，总电流减小，U₁减小（C错误）；电源输出功率与外电阻有关，R增大，输出功率不一定减小（D错误）。10.D解析：A项，干涉和衍射说明光具有波动性；B项，光电效应说明光具有粒子性；C项，折射角与入射角、介质都有关；D项，偏振现象说明光是横波，自然光通过偏振片变成偏振光，正确。二、填空题（每空3分，共30分）1.0.4；0.25解析：相邻计数点时间间隔T=0.1s，逐差法a=(x₃+x₄-x₁-x₂)/(4T²)=(0.023+0.027-0.015-0.019)/(4×0.01)=0.4m/s²；v₄=(x₃+x₄)/(2T)=(0.023+0.027)/0.2=0.25m/s。2.0.04；竖直向下；0.08解析：F=qE=4×10⁻⁶×1×10⁴=0.04N，负电荷受力方向与电场方向相反，即竖直向下；E变为2×10⁴N/C时，F'=qE'=4×10⁻⁶×2×10⁴=0.08N。3.12；1.5；240解析：加速度a=(mg-f)/m=(20-4)/2=8m/s²，速度v=√(2ah)=√(2×8×18)=12m/s；时间t=v/a=1.5s；重力做功W=mgh=360J，平均功率P=W/t=240W。4.1×10⁵；2解析：等温变化，p₁V₁=p₂V₂，p₂=(p₁V₁)/V₂=(2×10⁵×15)/30=1×10⁵Pa；等压变化，V₁/T₁=V₂/T₂，T₂=2T₁，故V₂=2V₁。5.1.2；垂直导线向上；2.4解析：垂直磁场时，F=BIL=0.6×5×0.4=1.2N，左手定则判断方向垂直导线向上；电流变为10A时，F'=BI'L=0.6×10×0.4=2.4N。三、计算题（共40分）1.（12分）解析：（1）物体沿斜面下滑，受力分析：重力、支持力，合力沿斜面向下由牛顿第二定律：mgsinθ=ma（2分）解得a=gsinθ=10×0.6=6m/s²（2分）（2）斜面长度L=h/sinθ=4.8/0.6=8m（1分）由运动学公式：v²=2aL（2分）代入数据：v²=2×6×8=96解得v=4√6≈9.80m/s（2分）（3）落地瞬间，重力的瞬时功率P=mgvsinθ（2分）代入数据：P=2×10×4√6×0.6=48√6≈117.57W（1分）2.（14分）解析：（1）电场强度E=U/d（2分）代入数据：E=400/0.2=2×10³N/C（1分）电容器上极板带正电，下极板带负电，电场方向竖直向下（2分）（2）粒子加速度a=qE/m（2分）代入数据：a=(1×10⁻⁷×2×10³)/(2×10⁻⁵)=10m/s²（1分）带正电粒子受力方向与电场方向相同，故加速度方向竖直向下（2分）（3）粒子从中央射入，恰好从边缘射出，竖直位移y=d/2=0.1m（1分）竖直方向：y=½at²解得t=√(2y/a)=√(2×0.1/10)=0.141s（1分）极板长度L=v₀t=8×0.141≈1.13m（1分）竖直分速度v_y=at=10×0.141≈1.41m/s（1分）离开电场时的速度v=√(v₀²+v_y²)=√(64+2)=√66≈8.12m/s（1分）3.（14分）解析：（1）滑块的加速度a₁=μg=0.5×10=5m/s²（2分）