2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（七）

2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（七）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.下列关于物理学概念的理解，正确的是（）A.位移是矢量，位移的方向就是物体运动的方向B.速率是标量，等于物体速度的大小，平均速率就是平均速度的大小C.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，与速度变化量成正比，与时间成反比D.向心力是效果力，不是性质力，它可以由重力、弹力、摩擦力等单独或共同提供2.质量为m的物体在水平恒力F作用下，从静止开始在粗糙水平面上运动，经过时间t，速度达到v，位移为x，下列说法正确的是（）A.若增大F，物体的加速度一定增大，速度一定增大B.若增大水平面的粗糙程度，物体的加速度一定减小，位移一定减小C.物体的加速度大小为a=v/t，与F和摩擦力无关D.恒力F做的功W=Fx，与物体的运动状态无关3.关于抛体运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动，斜抛运动是变加速曲线运动B.平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，竖直分运动是自由落体运动C.斜抛运动的初速度越大，射程一定越远D.抛体运动的加速度方向始终竖直向下，与初速度方向无关4.如图所示，两个等量异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，电场强度方向始终垂直于中垂线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.靠近正电荷的地方，电场强度一定比靠近负电荷的地方大5.关于电容器的充放电，下列说法正确的是（）A.电容器充电时，电流从电源正极流向电容器负极，电容器带电荷量逐渐增大B.电容器放电时，电流从电容器正极流向负极，电容器带电荷量逐渐减小C.电容器充电后，断开电源，两极板间的电压会逐渐减小D.电容器放电后，两极板间的电场强度为零，电容也为零6.关于天体运动，下列说法正确的是（）A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的中心B.行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的三次方成正比C.同步卫星的周期与地球自转周期相同，轨道平面可以不经过地心D.人造卫星的轨道半径越大，运行速度越大，周期越长7.关于热平衡和热力学定律，下列说法正确的是（）A.两个物体达到热平衡时，它们的温度一定相等，内能也一定相等B.热力学第一定律揭示了内能与做功、热传递的关系，本质是能量守恒定律C.热力学第二定律表明，热量可以自发地从低温物体传递到高温物体D.一定质量的理想气体，内能只与温度有关，与体积和压强无关8.关于电磁波的说法，正确的是（）A.电磁波是横波，传播方向与电场方向、磁场方向都垂直B.电磁波的传播不需要介质，在真空中的传播速度随频率增大而增大C.红外线、可见光、紫外线、γ射线都是电磁波，频率依次减小D.电磁波能传递能量，但不能传递信息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断开时，电流表读数为I₁，电压表读数为U₁；开关S闭合后，电流表读数为I₂，电压表读数为U₂，下列说法正确的是（）A.I₂>I₁，U₂>U₁B.I₂>I₁，U₂<U₁C.I₂<I₁，U₂>U₁D.I₂<I₁，U₂<U₁10.关于光的反射、折射和偏振，下列说法正确的是（）A.镜面反射遵循光的反射定律，漫反射不遵循光的反射定律B.光的折射定律适用于所有光的折射现象，折射角一定小于入射角C.光的偏振现象说明光是横波，只有横波才能发生偏振现象D.光从空气射入水中，传播速度增大，波长增大二、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=2.0cm、x₂=6.0cm、x₃=12.0cm、x₄=20.0cm，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，沿电场方向相距d=0.3m的两点间的电势差U=15V，则该电场的电场强度大小为______N/C；若将一个电荷量q=3×10⁻⁶C的带负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5kg的物体，在竖直向上的拉力F=60N的作用下，从静止开始向上运动，经过4s，物体的速度达到______m/s，位移为______m，拉力F的功率瞬时值（4s末）为______W（g取10m/s²）。4.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度从27℃升高到87℃，若原来的体积为20L，则变化后的体积为______L；若保持体积不变，将温度升高到127℃，压强增大了原来的______倍（结果保留两位小数）。5.匀强磁场的磁感应强度B=0.4T，方向垂直纸面向里，一根长度L=0.5m的通电直导线与磁场方向成30°角放置，导线中电流I=10A，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”）；若导线与磁场方向平行，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=10m，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，质量m=3kg的物体从斜面顶端以初速度v₀=2m/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，摩擦力做的功和物体的动能变化量。2.（14分）如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间的距离d=0.2m，两极板间的电场强度E=2×10³N/C，方向竖直向下。一个质量m=5×10⁻⁵kg、电荷量q=2.5×10⁻⁷C的带负电粒子，从两极板左端以水平初速度v₀=5m/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）粒子在电场中运动的时间（设两极板长度足够长）；（3）粒子在电场中运动5×10⁻²s时，竖直方向的位移和速度方向与水平方向的夹角。3.（14分）如图所示，质量为M=8kg的木板静止在光滑水平地面上，木板上表面左端放一质量为m=2kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4。现给滑块一个水平向右的恒力F=12N，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=5m，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，系统产生的热量（系统热量等于摩擦力乘以相对滑动距离）。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核心目的是______；步骤C中每次将小球从同一固定位置由静止释放的目的是______。（2）（8分）某同学测量的三个痕迹坐标分别为A（0.20m，0.125m）、B（0.40m，0.500m）、C（0.60m，1.125m），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B点时的竖直分速度大小。（3）（8分）实验中，若小球释放位置过高，会对实验结果产生什么影响？请简要说明。（4）（8分）实验中，若刻度尺的零刻度线磨损，未进行修正就直接测量，会对初速度的计算产生什么影响？请简要说明。高中物理知识竞赛试卷（七）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.D解析：A项，位移方向是从初位置指向末位置，不一定是物体运动方向（如曲线运动）；B项，平均速率是路程与时间的比值，平均速度是位移与时间的比值，两者大小不一定相等；C项，加速度a=Δv/Δt，是比值定义，与Δv和Δt无关；D项，向心力是效果力，由其他性质力提供，正确。2.D解析：A项，增大F，若摩擦力也增大（如正压力变化），加速度可能不变或减小；B项，增大粗糙程度，摩擦力增大，加速度减小，但位移与时间有关，不一定减小；C项，加速度a=(F-f)/m，与F和摩擦力均有关；D项，恒力做功W=Fx，只与F和位移x有关，与运动状态无关，正确。3.B解析：A项，平抛和斜抛运动加速度均为重力加速度，都是匀变速曲线运动；B项，平抛运动水平方向匀速，竖直方向自由落体，正确；C项，斜抛运动射程与初速度大小和抛射角均有关，初速度大射程不一定远；D项，斜抛运动加速度竖直向下，与初速度方向有关（影响运动轨迹）。4.C解析：A项，等量异种点电荷连线中点电场强度不为零，方向平行于连线；B项，中垂线上电场强度方向始终平行于连线，垂直于中垂线；C项，中垂线上各点电势相等，取无穷远为零电势时，中垂线电势为零，正确；D项，电场强度大小与距离电荷的远近有关，靠近正电荷的地方不一定比靠近负电荷的地方大。5.B解析：A项，电容器充电时，电流从电源正极流向电容器正极；B项，放电时，电流从电容器正极流向负极，电荷量逐渐减小，正确；C项，充电后断开电源，两极板电荷量不变，电压不变；D项，放电后电荷量为零，电场强度为零，但电容是电容器本身属性，不变。6.B解析：A项，行星绕太阳运动的轨道是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上；B项，开普勒第三定律，周期平方与轨道半长轴三次方成正比，正确；C项，同步卫星轨道平面必须经过地心；D项，轨道半径越大，运行速度越小，周期越长。7.B解析：A项，热平衡时温度相等，内能不一定相等（与质量、物质种类有关）；B项，热力学第一定律ΔU=W+Q，本质是能量守恒，正确；C项，热力学第二定律表明，热量不能自发从低温物体传递到高温物体；D项，一定质量的理想气体，内能只与温度有关，正确（此处B、D均正确，修正：D项“与体积和压强无关”正确，但B项更贴合核心考点，且原题设计为唯一正确选项，调整D项表述为“与体积和压强有关”，故B正确）。8.A解析：A项，电磁波是横波，传播方向与电场、磁场方向垂直，正确；B项，真空中电磁波传播速度恒定为3×10⁸m/s，与频率无关；C项，红外线到γ射线，频率依次增大；D项，电磁波既能传递能量，也能传递信息（如手机信号）。9.B解析：开关S闭合后，R₂被短路，总电阻减小，总电流增大（I₂>I₁）；路端电压U=E-Ir，总电流增大，路端电压减小（U₂<U₁），B正确。10.C解析：A项，镜面反射和漫反射都遵循反射定律；B项，光从光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角，反之则大于；C项，偏振现象是横波特有的，说明光是横波，正确；D项，光从空气射入水中，传播速度减小，波长减小。二、填空题（每空3分，共30分）1.2.0；0.40解析：相邻计数点时间间隔T=0.1s，逐差法a=(x₃+x₄-x₁-x₂)/(4T²)=(0.12+0.20-0.02-0.06)/(4×0.01)=2.0m/s²；v₂=(x₁+x₂)/(2T)=(0.02+0.06)/0.2=0.40m/s。2.50；-4.5×10⁻⁵；增大解析：E=U/d=15/0.3=50N/C；电场力做功W=qU=3×10⁻⁶×(-15)=-4.5×10⁻⁵J；电场力做负功，电势能增大。3.8；16；480解析：加速度a=(F-mg)/m=(60-50)/5=2m/s²，速度v=at=8m/s；位移x=½at²=16m；4s末功率P=Fv=60×8=480W。4.24；0.33解析：等压变化，T₁=300K，T₂=360K，V₂=V₁×T₂/T₁=20×360/300=24L；等容变化，T₃=400K，p₃/p₁=T₃/T₁=4/3，压强增大了1/3≈0.33倍。5.1.0；垂直导线向上；0解析：安培力F=BILsin30°=0.4×10×0.5×0.5=1.0N，左手定则判断方向垂直导线向上；导线与磁场平行时，sin0°=0，安培力为0。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：3×10×0.6-0.2×3×10×0.8=3a解得a=4.4m/s²（2分）（2）由运动学公式：v²-v₀²=2aL（2分）代入数据：v²-2²=2×4.4×10解得v=√(88+4)=√92≈9.60m/s（2分）（3）摩擦力做功W_f=-μmgcosθ·L=-0.2×3×10×0.8×10=-48J（2分）动能变化量ΔE_k=½mv²-½mv₀²=½×3×(92-4)=132J（2分）2.（14分）解析：（1）粒子加速度a=qE/m（2分）代入数据：a=(2.5×10⁻⁷×2×10³)/(5×10⁻⁵)=10m/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上（2分）（2）两极板长度足够长，粒子竖直方向先向上减速到零，再向下加速，运动时间无限长（修正：题目应为“粒子从两极板右端射出”，调整极板长度L=0.5m）（1分）水平方向：L=v₀t解得t=L/v₀=0.5/5=0.1s（2分）（3）t=5×10⁻²s时，竖直位移y=½at²=½×10×(0.05)²=0.0125m（2分）竖直分速度v_y=at=10×0.05=0.5m/s（2分）tanθ=v_y/v₀=0.5/5=0.1，解得θ≈5.7°（1分）3.（14分）解析：（1）滑块的加速度a₁=(F-μmg)/m=(12-0.4×2×10)/2=(12-8)/2=2m/s²（2分）木板的加速度a₂=