2026年25届物理决赛试题答案

2026年25届物理决赛试题答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.以下关于电场强度的说法正确的是（）A.电场中某点的电场强度与试探电荷的电荷量成反比B.电场强度的方向就是电荷在该点所受电场力的方向C.电场强度的大小由电场本身决定，与试探电荷无关D.公式$E=\frac{F}{q}$只适用于点电荷产生的电场2.一物体做简谐振动，其位移-时间图像如图（此处假设无图，仅文字表述）所示，在$t_1$到$t_2$时间内，物体的（）A.速度增大，加速度增大B.速度减小，加速度减小C.速度增大，加速度减小D.速度减小，加速度增大3.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.热量不可能从低温物体传到高温物体B.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响C.一切自发过程都是不可逆的，可逆过程是不存在的D.第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成4.一束光从空气射向某种介质，入射角为$45^{\circ}$时，折射角为$30^{\circ}$，则该介质的折射率为（）A.$\frac{\sqrt{2}}{2}$B.$\sqrt{2}$C.$\frac{\sqrt{3}}{2}$D.$\sqrt{3}$5.一个带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，若仅将其速度增大一倍，则（）A.其运动半径增大一倍，周期增大一倍B.其运动半径增大一倍，周期不变C.其运动半径不变，周期增大一倍D.其运动半径不变，周期不变6.一列沿$x$轴正方向传播的简谐横波，在$t=0$时刻的波形如图（此处假设无图，仅文字表述）所示，此时质点$P$的位移为-0.2m。已知该波的周期为$T=0.4s$，则在$t=0.3s$时，质点$P$的（）A.位移为0.2m，速度为零B.位移为-0.2m，速度为零C.位移为0，速度最大D.位移为0，速度为零7.以下关于电容器的说法，正确的是（）A.电容器的电容与极板间的电压成正比B.电容器所带电荷量与极板间的电压成反比C.电容器的电容由其本身的结构决定，与电荷量和电压无关D.平行板电容器的电容与极板间距离成正比，与极板的正对面积成反比8.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，第1s内的位移为2m，则该物体在第3s内的位移为（）A.6mB.8mC.10mD.12m9.关于分子动理论，下列说法错误的是（）A.物质是由大量分子组成的B.分子在永不停息地做无规则运动C.分子间同时存在引力和斥力D.温度越高，分子的热运动越缓慢10.一个电阻$R$与一个电容$C$串联后接在交流电源上，已知交流电源的电压$u=U_m\sin\omegat$，则电路中的电流（）A.与电压同相位B.比电压超前$\frac{\pi}{2}$C.比电压滞后$\frac{\pi}{2}$D.与电压的相位关系不确定二、填空题（每题2分，共10题）1.一质量为$m=2kg$的物体，在水平恒力$F=10N$的作用下，从静止开始在光滑水平面上运动，经过$t=3s$，物体的速度大小为______m/s。2.真空中有两个点电荷，电荷量分别为$q_1=2\times10^{-6}C$和$q_2=-3\times10^{-6}C$，它们之间的距离为$r=0.2m$，则它们之间的库仑力大小为______N。（静电力常量$k=9\times10^{9}N\cdotm^{2}/C^{2}$）3.一个单摆的摆长为$l=1m$，当地的重力加速度为$g=10m/s^{2}$，则该单摆的周期为______s。4.某种放射性元素的半衰期为5天，现有10g该元素，经过15天后，剩余的质量为______g。5.一理想变压器的原、副线圈匝数比为$n_1:n_2=5:1$，原线圈输入电压$U_1=220V$，则副线圈输出电压$U_2=$______V。6.一个物体在水平面上做匀速圆周运动，线速度大小为$v=4m/s$，轨道半径为$r=2m$，则该物体的向心加速度大小为______$m/s^{2}$。7.若把折射率为1.5的玻璃制成的凸透镜放在折射率为1.33的水中，其焦距将______（填“变大”“变小”或“不变”）。8.一定质量的理想气体，在等温膨胀过程中，气体对外做功为$W$，则气体从外界吸收的热量$Q=$______。9.一个弹簧振子做简谐振动，其振动方程为$x=0.2\sin(5\pit)m$，则该振子的振幅为______m，频率为______Hz。10.某金属的逸出功为$W_0=3eV$，用频率为$\nu=8\times10^{14}Hz$的光照射该金属，普朗克常量$h=6.63\times10^{-34}J\cdots$，则光电子的最大初动能为______eV。三、判断题（每题2分，共10题）1.物体的加速度方向一定与速度方向相同。（）2.电场线是真实存在的，用来描述电场的强弱和方向。（）3.机械能守恒的条件是只有重力做功。（）4.光的干涉现象说明光具有波动性。（）5.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。（）6.热力学第一定律表明，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。（）7.电容器充电过程中，电流从电容器的负极板流向正极板。（）8.简谐振动是一种匀变速直线运动。（）9.当波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率会增大。（）10.放射性元素的半衰期与外界条件有关，温度越高，半衰期越短。（）四、简答题（每题5分，共4题）1.简述牛顿第二定律的内容，并写出其表达式。2.简述光的全反射现象及其产生条件。3.简述楞次定律的内容，并举例说明其应用。4.简述理想气体状态方程，并说明各物理量的含义。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论在电磁感应现象中，感应电动势的大小与哪些因素有关，并举例说明。2.讨论热力学第二定律的不同表述之间的等价性，并举例说明其在实际生活中的应用。3.讨论波的干涉和衍射现象的本质及其区别和联系。4.讨论在原子物理中，玻尔的原子模型的主要内容及其局限性。答案一、单项选择题1.C2.C3.B4.B5.B6.C7.C8.C9.D10.C二、填空题1.152.1.353.24.1.255.446.87.变大8.$W$9.0.2；2.510.1.2三、判断题1.×2.×3.×4.√5.√6.√7.×8.×9.√10.×四、简答题1.牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为$F=ma$，其中$F$是物体所受的合外力，$m$是物体的质量，$a$是物体的加速度。2.光的全反射现象：光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度，使折射角达到$90^{\circ}$时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。产生条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角。3.楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。应用举例：当条形磁铁插入闭合线圈时，线圈中产生的感应电流的磁场会阻碍磁铁的插入。4.理想气体状态方程为$pV=nRT$。其中$p$是气体的压强，$V$是气体的体积，$n$是气体的物质的量，$R$是普适气体常量，$T$是气体的热力学温度。五、讨论题1.感应电动势的大小与磁通量的变化率$\frac{\Delta\varPhi}{\Deltat}$成正比，即$E=n\frac{\Delta\varPhi}{\Deltat}$（$n$为线圈匝数）。还与磁场的强弱、导体切割磁感线的速度、导体的有效长度等有关。例如，在法拉第电磁感应实验中，当磁铁插入或拔出线圈的速度越快，磁通量变化率越大，产生的感应电动势就越大；在导体切割磁感线的实验中，导体切割磁感线的速度越大，感应电动势越大。2.热力学第二定律的不同表述是等价的，都揭示了自然界中与热现象有关的宏观过程的方向性。例如，从热量传递的方向性表述“热量不可能自发地从低温物体传到高温物体”和从功热转换的方向性表述“不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响”，可以通过反证法证明它们的等价性。在实际生活中，空调制冷是通过消耗电能来实现热量从低温物体（室内）传到高温物体（室外），这就产生了其他影响（消耗电能并产生热量排放到室外）；汽车发动机工作时，从燃料燃烧的单一热源吸收热量，不可能完全变成功，总有一部分热量散失到环境中。3.波的干涉和衍射现象的本质都是波的叠加。干涉是两列或多列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的波在空间相遇时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，形成稳定的干涉图样。衍射是波绕过障碍物或通过小孔继续传播的现象。区别：干涉需要两列或多列特定条件的波，形成稳定的图样；衍射是波遇到障碍物或小孔的一种传播特性。联系：它们都是波所特有的现象，都体现了波的叠加原理，都能说明波具有波动性。4.玻尔的原子模型主要内容：①原子只能处于一系列不连续的能量状态中，这些状态称为定态；②原子从一