2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（十一）

2026年高中物理知识竞赛试卷及答案（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，只有一项符合题目要求）1.下列关于物理学思想方法的说法，正确的是（）A.用质点代替实际物体，采用了理想化模型法B.探究加速度与力、质量的关系时，采用了等效替代法C.验证机械能守恒定律时，采用了控制变量法D.用打点计时器测瞬时速度时，采用了极限法2.质量为m的物体在粗糙水平面上，在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则物体的加速度大小为（）A.F/mB.(F-μmg)/mC.(F+μmg)/mD.μg3.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动，加速度方向始终竖直向下B.平抛运动的水平分运动是匀加速直线运动C.平抛运动的竖直分运动是匀速直线运动D.平抛运动的位移大小等于水平位移与竖直位移的和4.如图所示，两个等量异种点电荷固定在同一水平线上，关于它们周围电场和电势的说法，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，各点的电势相等且为零（取无穷远为零电势）C.靠近正电荷的地方，电势一定比靠近负电荷的地方低D.电场强度的方向始终垂直于等势面，且由负电势指向正电势5.关于交变电流的说法，正确的是（）A.交变电流的大小和方向都随时间周期性变化B.正弦式交变电流的最大值是有效值的2倍C.交变电流的频率越大，周期越大D.我国生活用电的交变电流频率为50Hz，有效值为220V，最大值为220V6.关于天体运动，下列说法正确的是（）A.万有引力定律是牛顿发现的，适用于所有天体之间B.人造卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道半径越大，运行速度越大C.行星绕太阳运动的周期与行星的质量有关D.同步卫星的轨道平面一定与赤道平面垂直7.关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）A.物体的温度越高，分子平均动能越大，分子势能也越大B.一定质量的理想气体，体积增大，内能一定减小C.热力学第一定律揭示了内能变化与做功、热传递的关系D.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而增大，随距离的减小而减小8.关于机械波和电磁波，下列说法正确的是（）A.机械波和电磁波都是横波B.机械波和电磁波都能在真空中传播C.机械波和电磁波的传播速度都与介质有关D.机械波和电磁波的频率都由介质决定9.如图所示，电路中电源电动势为E，内阻为r，R₁为定值电阻，R₂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.电路的总电流减小B.R₁两端的电压减小C.滑动变阻器R₂两端的电压减小D.电源的内电压增大10.关于光的现象，下列说法正确的是（）A.光的反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射角等于入射角B.光的折射现象中，折射角一定大于入射角C.光的色散现象说明光具有粒子性D.光的偏振现象说明光是纵波二、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=1.8cm、x₂=2.2cm、x₃=2.6cm、x₄=3.0cm，则物体的加速度大小为______m/s²，打第1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=1.5×10³N/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电场中，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3×10³N/C的区域，电场力大小变为______N。3.质量为5kg的物体，在水平恒力F=25N的作用下，从静止开始在粗糙水平面上运动，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g=10m/s²，则物体经过4s后的速度大小为______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27℃升高到127℃，若原来的体积为15L，则变化后的体积为______L；若保持温度不变，将体积从20L减小到10L，压强增大了______Pa（原来压强为1×10⁵Pa）。5.匀强磁场的磁感应强度B=0.6T，方向垂直纸面向里，一根长度L=0.5m的通电直导线垂直磁场放置，导线中电流I=7A，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”）；若导线中电流方向反向，安培力方向______。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=5kg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，摩擦力做的功。2.（14分）如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间的电压U=450V，两极板间的距离d=0.3m，一个质量m=4×10⁻⁵kg、电荷量q=3×10⁻⁷C的带正电粒子，从两极板左端中央以水平初速度v₀=9m/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，两极板的长度和离开电场时的速度方向（用与水平方向的夹角表示）。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，木板上表面左端放一质量m=2kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.3。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=3m，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，滑块和木板的动能分别为多少。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机械能守恒定律，实验器材包括：铁架台、打点计时器、纸带、重锤、刻度尺、电源等。实验步骤如下：A.将打点计时器固定在铁架台的上端，连接好电源；B.将纸带一端固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，使重锤靠近打点计时器；C.接通电源，待打点稳定后，释放重锤，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点；D.重复步骤B、C，打出多条纸带，选取一条点迹清晰、没有漏点的纸带；E.测量纸带上各点到起始点的距离，计算出重锤在各点的速度和重力势能的减少量、动能的增加量，验证机械能守恒。请回答下列问题：（1）（6分）步骤C中，释放重锤前，应使重锤______（选填“靠近”或“远离”）打点计时器；若释放重锤时手未松开，会导致实验结果______（选填“重力势能减少量大于动能增加量”或“重力势能减少量小于动能增加量”）。（2）（8分）某同学选取的纸带，每相邻两个计数点间有4个点未画出，打点周期为0.02s，测得起始点O到计数点A、B、C的距离分别为x_OA=1.2cm、x_OB=2.8cm、x_OC=4.8cm，重力加速度g=10m/s²，求重锤在B点的瞬时速度大小和从O到B过程中重力势能的减少量、动能的增加量。（3）（8分）实验中，若纸带与打点计时器间存在摩擦，会对实验结果产生什么影响？请简要说明。（4）（8分）实验中，若重锤的质量测量偏大，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（十一）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.A解析：A项，质点是理想化模型，正确；B项，探究加速度与力、质量的关系采用控制变量法；C项，验证机械能守恒采用比较法；D项，测瞬时速度采用平均速度近似瞬时速度，是极限思想的应用，不是极限法。2.B解析：对物体受力分析，水平方向拉力F和滑动摩擦力f=μmg，由牛顿第二定律F-f=ma，解得a=(F-μmg)/m，B正确。3.A解析：A项，平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，水平分运动是匀速直线运动；C项，竖直分运动是自由落体运动；D项，位移大小是水平位移与竖直位移的合位移，不是代数和。4.B解析：A项，等量异种点电荷连线中点电场强度不为零；B项，中垂线上各点电势相等且为零，正确；C项，靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低；D项，电场强度方向由高电势指向低电势。5.A解析：A项，交变电流的大小和方向随时间周期性变化，正确；B项，正弦式交变电流最大值是有效值的√2倍；C项，频率越大，周期越小；D项，生活用电最大值为220√2V。6.A解析：A项，万有引力定律由牛顿发现，适用于所有天体，正确；B项，轨道半径越大，运行速度越小；C项，行星公转周期与行星质量无关；D项，同步卫星轨道平面与赤道平面重合。7.C解析：A项，温度越高，分子平均动能越大，分子势能与分子间距离有关，不一定增大；B项，体积增大，若温度升高，内能可能增大；C项，热力学第一定律ΔU=Q+W，揭示内能变化与做功、热传递的关系，正确；D项，分子间引力和斥力随距离增大而减小。8.C解析：A项，机械波有横波和纵波，电磁波是横波；B项，机械波不能在真空中传播；C项，两者传播速度都与介质有关，正确；D项，频率由波源决定。9.A解析：滑片P向右移动，R₂接入电阻增大，总电阻增大，总电流减小（A正确）；R₁两端电压U₁=IR₁，减小（B错误）；R₂两端电压U₂=E-I(R₁+r)，增大（C错误）；内电压U内=Ir，减小（D错误）。10.A解析：A项，光的反射定律，三线共面、反射角等于入射角，正确；B项，光从光密介质射入光疏介质，折射角大于入射角，反之则小于；C项，色散说明光具有波动性；D项，偏振说明光是横波。二、填空题（每空3分，共30分）1.0.4；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)=(0.026+0.030-0.018-0.022)/(4×0.01)=0.4m/s²；由x₁=v₁T+½aT²，解得v₁=(x₁-½aT²)/T=(0.018-0.002)/0.1=0.16m/s。2.0.006；竖直向下；0.012解析：F=qE=4×10⁻⁶×1.5×10³=0.006N，负电荷受力方向与电场方向相反，即竖直向下；E变为3×10³N/C时，F'=qE'=0.012N。3.12；24；600解析：加速度a=(F-μmg)/m=(25-5)/5=4m/s²，速度v=at=16m/s；位移x=½at²=32m；恒力做功W=Fx=25×32=800J。4.20；1×10⁵解析：等压变化，T₁=300K，T₂=400K，V₂=V₁×T₂/T₁=15×400/300=20L；等温变化，p₁V₁=p₂V₂，p₂=2×10⁵Pa，Δp=1×10⁵Pa。5.2.1；垂直导线向上；垂直导线向下解析：垂直磁场时，F=BIL=0.6×7×0.5=2.1N，左手定则判断方向垂直导线向上；电流反向，安培力方向反向。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：5×10×0.6-0.2×5×10×0.8=5a解得a=4.4m/s²（2分）（2）由运动学公式：v²=2aL（2分）代入数据：v²=2×4.4×10=88解得v=√88≈9.38m/s（2分）（3）滑动摩擦力f=μmgcosθ=0.2×5×10×0.8=8N（2分）摩擦力做功W_f=-fL=-8×10=-80J（2分）2.（14分）解析：（1）电场强度E=U/d（2分）代入数据：E=450/0.3=1.5×10³N/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=(3×10⁻⁷×1.5×10³)/(4×10⁻⁵)=11.25m/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=0.15m（1分）竖直方向：y=½at²解得t=√(2y/a)=√(2×0.15/11.25)=√(0.3/11.25)=0.163s（1分）两极板长度L=v₀t=9×0.163≈1.47m（1分）竖直分速度v_y=at=11.25×0.163≈1.83m/s（1分）tanθ=v_y/v₀=1.83/9≈0.203，解得θ≈11.5°（1分）3.（14分）解析：（1）滑块的加速度a₁=(F-μmg)/m=(12-0.3×2×10)/2=(12-6)/2=3m/s²（2分）木板的加速度a₂=μmg/M=(0.3×2×10)/10=0.6m/s²（2分）（2）设经过时间t滑出，相对位移Δx=½a₁t²-½a₂t²