2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（九）

2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（九）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.下列关于物理学史实的说法，错误的是（）A.伽利略通过理想斜面实验，推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点B.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系C.楞次总结出了楞次定律，用来判断感应电流的方向D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验证实了电磁波的存在2.质量为m的物体在水平地面上，在大小为F、与水平方向成θ角斜向下的推力作用下做匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.物体受到的支持力大小为mgB.物体受到的摩擦力大小为FcosθC.若增大θ角，物体受到的摩擦力会减小D.若减小推力F，物体一定做减速直线运动3.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动的速度方向一定变化，速度大小一定不变B.曲线运动的加速度一定不为零，且加速度方向一定与速度方向垂直C.物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不在同一直线上D.做曲线运动的物体，所受合外力一定是变力4.如图所示，两个等量同种点电荷固定在同一水平线上，关于它们周围电场的说法，正确的是（）A.两电荷连线的中点电场强度为零B.两电荷连线的中垂线上，电场强度方向始终指向中点C.两电荷连线的中垂线上，各点的电势相等且为零（取无穷远为零电势）D.靠近电荷的地方，电场强度一定比远离电荷的地方大5.关于电感和电容对交变电流的作用，下列说法正确的是（）A.电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小与交变电流的频率无关B.电容对交变电流有阻碍作用，阻碍作用的大小与交变电流的频率无关C.电感对交变电流的阻碍作用叫感抗，频率越高，感抗越大D.电容对交变电流的阻碍作用叫容抗，频率越高，容抗越大6.关于天体运动，下列说法正确的是（）A.第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小速度B.第二宇宙速度是人造卫星脱离地球引力的最小速度C.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆形，太阳处在圆心处D.同步卫星的轨道半径是固定的，与地球质量无关7.关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.热力学第一定律的表达式为ΔU=Q-W，其中W表示物体对外界做的功B.热力学第二定律表明，不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化C.热传递的方向性是指热量只能从内能大的物体传递到内能小的物体D.一定质量的理想气体，绝热膨胀时，温度一定升高8.关于电磁波和机械波，下列说法正确的是（）A.电磁波和机械波都需要介质才能传播B.电磁波和机械波都是横波C.电磁波和机械波都能传递能量和信息D.电磁波和机械波的传播速度都由介质决定9.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R₁、R₂为定值电阻，开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A.电路的总电流增大B.R₂两端的电压减小C.电源的内电压增大D.电源的输出功率一定增大10.关于光的传播和现象，下列说法正确的是（）A.光在同种均匀介质中沿直线传播，在不同介质中传播速度相同B.光的反射现象中，反射角等于入射角，且反射光线、入射光线和法线在同一平面内C.光的折射现象中，折射光线一定向法线偏折D.光的色散现象说明光具有粒子性二、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，测得各计数点到第一个计数点的距离分别为x₁=1.2cm、x₂=2.0cm、x₃=2.8cm、x₄=3.6cm，则物体的加速度大小为______m/s²，打第2个计数点时的瞬时速度大小为______m/s。2.在匀强电场中，两点间的距离d=0.4m，两点间的电势差U=20V，电场强度方向水平向右，则该电场的电场强度大小为______N/C；若将一个电荷量q=5×10⁻⁶C的带正电粒子从其中一点移到另一点，电场力做功为______J，粒子的电势能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。3.质量为4kg的物体，在水平恒力F=20N的作用下，从静止开始在光滑水平面上运动，经过5s，物体的速度达到______m/s，位移为______m，恒力F做的功为______J。4.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度从0℃升高到100℃，若原来的体积为10L，则变化后的体积为______L（结果保留一位小数）；若保持体积不变，将压强增大到原来的2倍，则温度变为原来的______倍（热力学温度）。5.匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向垂直纸面向里，一根长度L=0.6m的通电直导线与磁场方向垂直放置，导线中电流I=8A，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”）；若导线与磁场方向成60°角，安培力大小为______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°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面长度L=12m，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，质量m=4kg的物体从斜面顶端以初速度v₀=4m/s沿斜面向下滑动，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，合外力做的功。2.（14分）如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间的电场强度E=1.5×10³N/C，方向竖直向上，两极板间的距离d=0.25m，一个质量m=5×10⁻⁵kg、电荷量q=3×10⁻⁷C的带负电粒子，从两极板左端以水平初速度v₀=6m/s射入电容器，粒子在电场中做类平抛运动，不计重力。求：（1）粒子在电场中运动的加速度大小和方向；（2）粒子恰好从两极板右端边缘射出时，运动的时间和两极板的长度；（3）粒子离开电场时的速度大小和方向（用与水平方向的夹角表示）。3.（14分）如图所示，质量为M=9kg的木板静止在光滑水平地面上，木板上表面左端放一质量m=3kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.3。现给滑块一个水平向右的恒力F=18N，使滑块向右加速运动，木板在摩擦力作用下也向右运动，木板长度L=4m，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右端滑出；（3）滑块滑出木板时，滑块和木板的速度大小分别为多少。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平抛运动的规律，实验器材包括：斜槽、小球、白纸、复写纸、刻度尺、铁架台、重垂线等。实验步骤如下：A.将斜槽固定在铁架台上，调整斜槽末端切线水平；B.在竖直木板上铺上白纸，在白纸上铺上复写纸，用重垂线确定竖直方向，记下斜槽末端在白纸上的投影点O，作为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴水平向右，y轴竖直向下）；C.将小球从斜槽的某一固定位置由静止释放，小球撞击复写纸，留下痕迹；D.重复步骤C，在白纸上留下多个痕迹，选取3个清晰的痕迹，测量其坐标分别为A（x₁，y₁）、B（x₂，y₂）、C（x₃，y₃）；E.根据测量数据，探究平抛运动的水平分运动和竖直分运动的规律。请回答下列问题：（1）（6分）步骤A中调整斜槽末端切线水平的目的是______；若斜槽末端切线不水平，会导致小球做______运动（选填“平抛”“斜抛”或“自由落体”）。（2）（8分）某同学测量的三个痕迹坐标分别为A（0.15m，0.05m）、B（0.30m，0.20m）、C（0.45m，0.45m），已知重力加速度g=10m/s²，求小球平抛的初速度大小和运动到C点时的竖直分速度大小。（3）（8分）实验中，若小球在斜槽上运动时受到摩擦力，会对实验结果产生什么影响？请简要说明。（4）（8分）实验中，若复写纸放置过厚，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（九）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.D解析：A项，伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的错误观点，正确；B项，奥斯特发现电流的磁效应，正确；C项，楞次总结出楞次定律，正确；D项，麦克斯韦预言电磁波存在，赫兹用实验证实，错误。2.B解析：A项，支持力N=mg+Fsinθ，大于mg；B项，物体匀速，摩擦力f=Fcosθ，正确；C项，增大θ角，Fsinθ增大，支持力增大，摩擦力增大；D项，减小F，合力可能为零，物体仍匀速，不一定减速。3.C解析：A项，曲线运动速度方向变化，速度大小可能变化（如平抛运动）；B项，加速度方向不一定与速度方向垂直（如斜抛运动）；C项，合外力与速度不在同一直线时做曲线运动，正确；D项，合外力可以是恒力（如平抛运动）。4.A解析：A项，等量同种点电荷连线中点电场强度为零，正确；B项，中垂线上电场强度方向背离中点（同种正电荷）或指向中点（同种负电荷）；C项，中垂线上电势不相等，也不一定为零；D项，电场强度大小与距离有关，靠近电荷处不一定更大。5.C解析：A项，电感对交变电流的阻碍作用与频率有关；B项，电容对交变电流的阻碍作用与频率有关；C项，感抗随频率增大而增大，正确；D项，容抗随频率增大而减小。6.B解析：A项，第一宇宙速度是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度；B项，第二宇宙速度是脱离地球引力的最小速度，正确；C项，行星轨道是椭圆，太阳在椭圆一个焦点上；D项，同步卫星轨道半径与地球质量有关。7.B解析：A项，热力学第一定律ΔU=Q+W，W表示外界对物体做的功；B项，热力学第二定律的开尔文表述，正确；C项，热量只能从温度高的物体传递到温度低的物体；D项，绝热膨胀时，物体对外做功，温度降低。8.C解析：A项，电磁波不需要介质，机械波需要介质；B项，机械波有横波和纵波，电磁波是横波；C项，两者都能传递能量和信息，正确；D项，电磁波传播速度由介质和频率共同决定，机械波由介质决定。9.B解析：滑片P向右移动，R接入电阻增大，总电阻增大，总电流减小（A错误）；R₂两端电压U₂=E-I(R₁+r)，总电流减小，U₂减小（B正确）；内电压U内=Ir，总电流减小，U内减小（C错误）；输出功率与外电阻有关，不一定增大（D错误）。10.B解析：A项，光在不同介质中传播速度不同；B项，光的反射定律，反射角等于入射角，三线共面，正确；C项，光从光密介质射入光疏介质，折射光线远离法线；D项，色散现象说明光具有波动性。二、填空题（每空3分，共30分）1.0.8；0.16解析：相邻计数点时间间隔T=0.1s，逐差法a=(x₃+x₄-x₁-x₂)/(4T²)=(0.028+0.036-0.012-0.020)/(4×0.01)=0.8m/s²；v₂=(x₁+x₂)/(2T)=(0.012+0.020)/0.2=0.16m/s。2.50；1×10⁻⁴；减小解析：E=U/d=20/0.4=50N/C；电场力做功W=qU=5×10⁻⁶×20=1×10⁻⁴J；电场力做正功，电势能减小。3.25；62.5；1250解析：加速度a=F/m=20/4=5m/s²，速度v=at=25m/s；位移x=½at²=62.5m；恒力做功W=Fx=20×62.5=1250J。4.13.7；2解析：等压变化，T₁=273K，T₂=373K，V₂=V₁×T₂/T₁=10×373/273≈13.7L；等容变化，p₁/T₁=p₂/T₂，p₂=2p₁，故T₂=2T₁。5.2.4；垂直导线向下；1.2√3解析：垂直磁场时，F=BIL=0.5×8×0.6=2.4N，左手定则判断方向垂直导线向下；成60°角时，F'=BILsin60°=0.5×8×0.6×(√3/2)=1.2√3N。三、计算题（共40分）1.（12分）解析：（1）物体受力分析：重力、支持力、滑动摩擦力，合力沿斜面向下由牛顿第二定律：mgsinθ-μmgcosθ=ma（2分）代入数据：4×10×0.6-0.25×4×10×0.8=4a解得a=4m/s²（2分）（2）由运动学公式：v²-v₀²=2aL（2分）代入数据：v²-4²=2×4×12解得v=√(96+16)=√112=4√7≈10.58m/s（2分）（3）合外力F合=ma=4×4=16N（2分）合外力做功W合=F合L=16×12=192J（2分）2.（14分）解析：（1）粒子加速度a=qE/m（2分）代入数据：a=(3×10⁻⁷×1.5×10³)/(5×10⁻⁵)=9m/s²（2分）带负电粒子受力方向与电场方向相反，故加速度方向竖直向下（2分）（2）粒子从左端射入，恰好从右端边缘射出，竖直位移y=d=0.25m（1分）竖直方向：y=½at²解得t=√(2y/a)=√(2×0.25/9)=√(1/18)≈0.236s（2分）两极板长度L=v₀t=6×0.236≈1.42m（2分）（3）竖直分速度v_y=at=9×0.236≈2.12m/s（1分）离开电场时的速度v=√(v₀²+v_y²)=√(36+4.49)=√40.49≈6.36m/s（1分）tanθ=v_y/v₀=2.12/6≈0.353，解得θ≈19.4°（1分）3.（14分）解析：（1）滑块的加速度a₁=(F-μmg)/m=(18-0.3×3×10)/3=(18-9)/3=3m/s²（2分）木板的加速度a₂=μmg/M=(0.3×3×10)/9=1m/s²（2分）