2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（十二）

2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（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，只有一项符合题目要求）1.下列关于物理学史实和概念的说法，正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G的数值B.加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，是矢量，方向与速度变化量方向相同C.位移是标量，位移的大小等于路程D.重力的方向总是垂直于接触面指向下方2.质量为2kg的物体，在水平地面上受到大小为10N、与水平方向成37°角斜向上的拉力作用，做匀速直线运动，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s²，则物体与地面间的动摩擦因数为（）A.0.5B.0.6C.0.4D.0.33.关于斜抛运动，下列说法正确的是（）A.斜抛运动是匀变速曲线运动，加速度方向始终竖直向下B.斜抛运动的上升过程和下落过程，加速度大小不同C.斜抛运动的最高点，速度为零，加速度也为零D.斜抛运动的水平分速度随时间变化，竖直分速度不变4.如图所示，在电场中，A、B两点的电势分别为φₐ=20V，φᵦ=10V，将一个电荷量q=2×10⁻⁶C的带正电粒子从A点移到B点，下列说法正确的是（）A.粒子的电势能增加，增加量为2×10⁻⁵JB.粒子的电势能减少，减少量为2×10⁻⁵JC.电场力做功为-2×10⁻⁵JD.电场强度方向一定从B点指向A点5.关于变压器和交变电流，下列说法正确的是（）A.变压器的原、副线圈匝数比等于原、副线圈电压比B.交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的，与频率无关C.我国生活用电的交变电流，周期为0.02s，最大值为220VD.变压器可以改变交变电流的频率和电压6.关于天体运动，下列说法正确的是（）A.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其向心力由地球对卫星的万有引力提供B.第一宇宙速度是人造卫星脱离地球引力的最小速度C.行星绕太阳运动的轨道半长轴的三次方与周期的平方之比，与行星的质量有关D.同步卫星的周期为24h，轨道半径可以任意调整7.关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是（）A.布朗运动是液体分子的无规则运动，温度越高，布朗运动越剧烈B.一定质量的理想气体，温度升高，内能一定增大C.分子间的引力和斥力相等时，分子势能最大D.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8.关于机械波的传播和性质，下列说法正确的是（）A.机械波的传播需要介质，介质中的质点随波迁移B.横波的传播方向与质点的振动方向垂直，纵波的传播方向与质点的振动方向平行C.机械波的波长越长，频率越大，波速越大D.同一机械波在不同介质中传播时，波长、频率和波速都发生改变9.如图所示，电路中电源电动势E=12V，内阻r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=3Ω，R₃为滑动变阻器，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.电路的总电阻减小B.电流表的示数增大C.电压表的示数（测路端电压）减小D.R₁两端的电压增大10.关于光的反射、折射和偏振，下列说法正确的是（）A.光的反射现象中，反射光线和入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角B.光的折射现象中，折射光线一定向法线偏折，折射角小于入射角C.光的偏振现象说明光是纵波D.光从空气射入水中，传播速度增大，波长变长二、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=1.5cm、x₂=3.5cm、x₃=6.5cm、x₄=10.5cm，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A、B间的距离为0.5m，两点间的电势差U=25V，电场强度方向与A、B连线方向一致，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A点移到B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，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，空气阻力做的功为______J。4.一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度从0℃升高到27℃，若原来的压强为1×10⁵Pa，则变化后的压强为______Pa；若保持压强不变，将体积从12L增大到18L，温度升高了______℃（原来温度为27℃）。5.匀强磁场的磁感应强度B=0.5T，方向垂直纸面向外，一根长度L=0.8m的通电直导线与磁场方向垂直放置，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”）；若导线与磁场方向成30°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°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面顶端有一质量m=4kg的物体，现给物体一个沿斜面向下的初速度v₀=2m/s，斜面长度L=8m，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，重力做功的瞬时功率（落地瞬间）。2.（14分）如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间的电场强度E=2×10³N/C，方向竖直向下，两极板的长度L=1.8m，一个质量m=5×10⁻⁵kg、电荷量q=4×10⁻⁷C的带负电粒子，从两极板左端中央以水平初速度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）粒子在电场中运动的时间和竖直方向的位移；（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=7kg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=3kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2。现给木板一个水平向左的恒力F=28N，使木板向左加速运动，滑块在摩擦力作用下也向左运动，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左端滑出；（3）滑块滑出木板时，系统的总动能和恒力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、坐标纸等。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，确保小球抛出时初速度水平；B.在竖直木板上固定坐标纸，用重垂线确定竖直方向，以斜槽末端投影点为坐标原点O，建立xOy坐标系（x轴水平向右，y轴竖直向下）；C.将小球从斜槽的固定位置由静止释放，小球撞击复写纸，在坐标纸上留下痕迹；D.重复步骤C，在坐标纸上留下多个痕迹，选取4个清晰的痕迹，测量其坐标分别为A（x₁，y₁）、B（x₂，y₂）、C（x₃，y₃）、D（x₄，y₄）；E.根据测量数据，分析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______；若斜槽末端切线倾斜，会导致小球的______分运动不是匀速直线运动。（2）（8分）某同学测量的四个痕迹坐标分别为A（0.20m，0.05m）、B（0.40m，0.20m）、C（0.60m，0.45m）、D（0.80m，0.80m），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D点时的竖直分速度大小。（3）（8分）实验中，若小球每次从斜槽上不同位置由静止释放，会对实验结果产生什么影响？请简要说明。（4）（8分）实验中，若坐标纸未固定牢固，测量坐标时出现偏差，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（十二）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.B解析：A项，牛顿发现万有引力定律，卡文迪许测出引力常量G；B项，加速度描述速度变化快慢，矢量，方向与速度变化量方向相同，正确；C项，位移是矢量，位移大小不一定等于路程；D项，重力方向竖直向下，不一定垂直于接触面。2.A解析：物体匀速，水平方向Fcos37°=f，竖直方向N=mg-Fsin37°，f=μN，代入数据：10×0.8=μ(2×10-10×0.6)，解得μ=8/14≈0.57，最接近0.5，A正确。3.A解析：A项，斜抛运动加速度为重力加速度，方向竖直向下，是匀变速曲线运动，正确；B项，上升和下落过程加速度大小相同；C项，最高点速度不为零（水平分速度），加速度为g；D项，水平分速度不变，竖直分速度随时间变化。4.B解析：电势差U_AB=φₐ-φᵦ=10V，电场力做功W=qU_AB=2×10⁻⁶×10=2×10⁻⁵J，电场力做正功，电势能减少，减少量为2×10⁻⁵J，B正确；A、C错误；电场强度方向不一定沿A、B连线。5.B解析：A项，变压器原、副线圈电压比等于匝数比（理想变压器）；B项，交变电流有效值根据热效应定义，与频率无关，正确；C项，生活用电最大值为220√2V；D项，变压器不能改变交变电流频率。6.A解析：A项，人造卫星向心力由万有引力提供，正确；B项，第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大速度，第二宇宙速度是脱离地球引力的最小速度；C项，比值与太阳质量有关，与行星质量无关；D项，同步卫星轨道半径固定。7.B解析：A项，布朗运动是悬浮微粒的运动，不是液体分子运动；B项，理想气体内能只与温度有关，温度升高，内能增大，正确；C项，分子间引力和斥力相等时，分子势能最小；D项，热量不能自发从低温物体传递到高温物体。8.B解析：A项，介质质点不随波迁移，只在平衡位置振动；B项，横波传播方向与振动方向垂直，纵波平行，正确；C项，波速由介质决定，与波长、频率无关；D项，同一机械波在不同介质中频率不变，波长和波速改变。9.C解析：滑片P向右移动，R₃接入电阻增大，总电阻增大（A错误）；总电流减小（B错误）；路端电压U=E-Ir，增大（C错误）；R₁两端电压U₁=IR₁，减小（D错误）。修正：滑片右移，R₃增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压U=E-Ir增大（C错误），R₁电压U₁=IR₁减小，无正确选项？重新分析：电源电动势12V，r=1Ω，R₁=2Ω，R₂=3Ω，R₃与R₂并联后与R₁、r串联，滑片右移，R₃增大，并联电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R₁电压减小，并联部分电压U并=E-I(R₁+r)增大，R₂电流增大，电流表（测R₂电流）增大，B正确。10.A解析：A项，光的反射定律，反射光线与入射光线分居法线两侧，反射角等于入射角，正确；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，偏振说明光是横波；D项，光从空气射入水中，速度减小，波长变短。二、填空题（每空3分，共30分）1.1.0；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)=(0.065+0.105-0.015-0.035)/(4×0.01)=1.0m/s²；v₂=(x₁+x₂)/(2T)=(0.015+0.035)/0.2=0.25m/s。2.50；-7.5×10⁻⁵；增大解析：E=U/d=25/0.5=50N/C；电场力做功W=qU=3×10⁻⁶×(-25)=-7.5×10⁻⁵J；电场力做负功，电势能增大。3.18；2；-72解析：加速度a=(mg-f)/m=(40-4)/4=9m/s²，速度v=√(2ah)=√(2×9×18)=18m/s；时间t=v/a=2s；空气阻力做功W_f=-fh=-4×18=-72J。4.1.1×10⁵；90解析：等容变化，T₁=273K，T₂=300K，p₂=p₁×T₂/T₁≈1.1×10⁵Pa；等压变化，V₁=12L，V₂=18L，T₁=300K，T₂=450K，ΔT=150K=150℃（修正：原来温度27℃=300K，T₂=V₂T₁/V₁=18×300/12=450K，ΔT=150℃）。5.2.0；垂直导线向下；1.0解析：垂直磁场时，F=BIL=0.5×5×0.8=2.0N，左手定则判断方向垂直导线向下；成30°角时，F'=BILsin30°=0.5×5×0.8×0.5=1.0N。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）由运动学公式：v²-v₀²=2aL（2分）代入数据：v²-2²=2×6×8解得v=√(96+4)=√100=10m/s（2分）（3）落地瞬间，重力的瞬时功率P=mgvsinθ（2分）代入数据：P=4×10×10×0.6=240W（2分）2.（14分）解析：（1）粒子加速度a=qE/m（2分）代入数据：a=(4×10⁻⁷×2×10³)/(5×10⁻⁵)=16m/s²（1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）粒子在电场中运动的时间t=L/v₀（2分）代入数据：t=1.8/6=0.3s（1分）竖直方向位移y=½at²（2分）代入数据：y=½×16×0.3²=0.72m（1分）（3）竖直分速度v_y=at=16×0.3=4.8m/s（1分）离开电场时的速度v=√(v₀²+v_y²)=√(36+23.04)=√59.04≈7.68m/s（1分）tanθ=v_y/v₀=4.8/6=0.8，解得θ≈38.7°（1分）3.（14分）解析：（1）滑块的加速度a₁=μg=0.2×10=2m/s²（2分）木板的加速度a₂=(F-μmg)/M=(28-0.2×3×10)/7=(28-6)/7=3.14m/s²（2分）（2）木板加速度大于滑块，滑块从左端滑出，相对位移Δx=½a₂t²-½a₁t²=L（3分）代入数据：½×3.14t²-½×2t²=4解得0.57t²=4，t²≈7.02，t≈2.65s（2分）（