揭秘物理国家竞赛试题与答案

揭秘物理国家竞赛试题与答案

一、单选题

1.下列哪个物理量是标量？（）（1分）A.力B.速度C.加速度D.功【答案】D【解析】功是标量，只有大小没有方向；力、速度和加速度都是矢量，既有大小又有方向

2.一物体做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）（1分）A.速度不变B.加速度为零C.合外力为零D.向心加速度方向始终指向圆心【答案】D【解析】匀速圆周运动速度大小不变，但方向时刻改变，故A错误；加速度不为零，且始终指向圆心，故B错误；合外力提供向心力不为零，故C错误；向心加速度方向始终指向圆心，故D正确

3.两个相同的金属球A和B，A带电荷量Q，B不带电，它们接触后再分开，每个球的电荷量是（）（1分）A.Q/2B.QC.0D.2Q【答案】A【解析】两个相同的金属球接触后电荷量会平分，每个球的电荷量是Q/

24.以下哪个现象属于光的衍射现象？（）（1分）A.小孔成像B.阳光下的影子C.薄膜干涉D.光通过狭缝后出现明暗相间的条纹【答案】D【解析】光通过狭缝后出现明暗相间的条纹是光的衍射现象；小孔成像和阳光下的影子是光的直线传播现象；薄膜干涉是光的干涉现象

5.在一个标准大气压下，水的沸点是（）（1分）A.100℃B.90℃C.80℃D.70℃【答案】A【解析】在一个标准大气压下，水的沸点是100℃

6.下列哪个物理定律描述了电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比？（）（1分）A.欧姆定律B.法拉第电磁感应定律C.焦耳定律D.安培定律【答案】C【解析】焦耳定律描述了电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比

7.以下哪个物理量是描述物体转动惯性的？（）（1分）A.力B.动量C.角动量D.转动惯量【答案】D【解析】转动惯量是描述物体转动惯性的物理量

8.下列哪个物理现象是由于分子间相互作用力引起的？（）（1分）A.液体的表面张力B.气体的扩散C.固体的弹性形变D.电流的流动【答案】A【解析】液体的表面张力是由于分子间相互作用力引起的

9.以下哪个物理定律描述了电磁感应现象？（）（1分）A.欧姆定律B.法拉第电磁感应定律C.焦耳定律D.安培定律【答案】B【解析】法拉第电磁感应定律描述了电磁感应现象

10.下列哪个物理量是描述物体动能的？（）（1分）A.力B.动量C.动能D.势能【答案】C【解析】动能是描述物体动能的物理量

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是国际单位制中的基本单位？（）A.米B.千克C.秒D.安培E.牛顿【答案】A、B、C、D【解析】国际单位制中的基本单位包括米（长度）、千克（质量）、秒（时间）、安培（电流）、开尔文（热力学温度）、摩尔（物质的量）、坎德拉（发光强度）

2.以下哪些现象属于波的衍射现象？（）A.光通过狭缝后出现明暗相间的条纹B.声音绕过障碍物传播C.水波通过障碍物后的扩散D.小孔成像【答案】A、B、C【解析】光通过狭缝后出现明暗相间的条纹、声音绕过障碍物传播、水波通过障碍物后的扩散都是波的衍射现象；小孔成像是光的直线传播现象

3.以下哪些物理量是矢量？（）A.力B.速度C.加速度D.功E.动量【答案】A、B、C、E【解析】力、速度、加速度和动量都是矢量；功是标量

4.以下哪些是能量守恒定律的应用？（）A.机械能守恒B.热力学第一定律C.电磁感应D.化学能转化为热能【答案】A、B、D【解析】机械能守恒和热力学第一定律都是能量守恒定律的应用；电磁感应和化学能转化为热能也是能量守恒定律的应用

5.以下哪些现象属于波的干涉现象？（）A.薄膜干涉B.水波相遇时的相消干涉C.声波相遇时的相长干涉D.小孔成像【答案】A、B、C【解析】薄膜干涉、水波相遇时的相消干涉和声波相遇时的相长干涉都是波的干涉现象；小孔成像是光的直线传播现象

三、填空题

1.在一个标准大气压下，水的冰点是______℃（4分）【答案】0℃

2.物体做匀速直线运动时，其速度______，加速度______（4分）【答案】保持不变；为零

3.电流通过导体时产生的热量与电流的平方______，与电阻______，与通电时间______（4分）【答案】成正比；成正比；成正比

4.物体转动惯性的大小与物体的______和______有关（4分）【答案】质量；转动半径

5.分子间相互作用力包括______力和______力（4分）【答案】引；斥

四、判断题

1.两个物体碰撞后，如果动量守恒，则动能也一定守恒（）（2分）【答案】（×）【解析】两个物体碰撞后，如果动量守恒，动能不一定守恒，例如完全非弹性碰撞中动能不守恒

2.电磁感应现象是由于磁场变化引起的电流现象（）（2分）【答案】（√）【解析】电磁感应现象是由于磁场变化引起的电流现象

3.光的衍射现象是指光绕过障碍物传播的现象（）（2分）【答案】（√）【解析】光的衍射现象是指光绕过障碍物传播的现象

4.物体的动能与速度的平方成正比（）（2分）【答案】（√）【解析】物体的动能与速度的平方成正比

5.分子间相互作用力只包括引力，没有斥力（）（2分）【答案】（×）【解析】分子间相互作用力包括引力和斥力

五、简答题

1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式（5分）【答案】牛顿第二定律的内容是物体的加速度a与作用在物体上的合外力F成正比，与物体的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向相同表达式为F=ma

2.解释什么是波的衍射现象，并举例说明（5分）【答案】波的衍射现象是指波绕过障碍物传播的现象例如，声音绕过墙壁传播，水波绕过障碍物传播

3.简述能量守恒定律的内容及其意义（5分）【答案】能量守恒定律的内容是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，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变意义在于揭示了自然界中各种形式能量的转化和守恒规律

六、分析题

1.一个质量为2kg的物体，受到一个水平方向的力F=10N，在水平面上运动了5秒，位移为20米，求物体的初速度和加速度（10分）【答案】首先，根据位移公式s=v₀t+½at²代入已知数据20=v₀×5+½a×5²化简得20=5v₀+

12.5a再根据牛顿第二定律F=ma代入已知数据10=2a解得a=5m/s²代入位移公式20=5v₀+

12.5×5化简得20=5v₀+

62.5解得v₀=-

10.5m/s

2.一个质量为3kg的物体从高度为10米的地方自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度（15分）【答案】首先，根据机械能守恒定律mgh=½mv²代入已知数据3×

9.8×10=½×3×v²化简得294=

1.5v²解得v²=196解得v=14m/s

七、综合应用题

1.一个质量为5kg的物体，在水平面上受到一个水平方向的力F=20N，物体与水平面间的动摩擦因数为

0.2，求物体的加速度（25分）【答案】首先，根据牛顿第二定律F-f=ma其中，f为摩擦力，f=μNN为支持力，N=mg代入已知数据f=

0.2×5×

9.8=

9.8N代入牛顿第二定律20-

9.8=5a解得a=

2.04m/s²。