物理日常竞赛试题和答案全解

物理日常竞赛经典试题和答案全解

一、单选题

1.在光滑水平面上，一质量为m的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动在t时刻，恒力F对物体做的功等于（）（2分）A.FtB.Ft²C.Ft/2D.Ft²/2【答案】D【解析】恒力做功W=Flcosα，由于物体在水平面上运动，α=0，所以W=Fl=F×1/2at²=Ft²/

22.一个物体从高处自由落下，不计空气阻力，经过高度为h时速度为v，则物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小为（）（2分）A.vB.√2vC.2vD.2√2v【答案】B【解析】根据能量守恒定律，物体下落h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh，解得v=√2gh同理，下落2h高度时速度v=√2g×2h=√2v

3.在并联电路中，下列说法正确的是（）（2分）A.各支路电压相等B.各支路电流相等C.总电流等于各支路电流之和D.总电阻等于各支路电阻倒数之和【答案】C【解析】并联电路各支路两端电压相等，故A错误；各支路电流与电阻成反比，故B错误；总电流等于各支路电流之和，符合基尔霍夫电流定律，故C正确；总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，故D错误

4.一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面向下匀速运动时，物体受到的摩擦力大小为（）（2分）A.mgsinθB.mgcosθC.μmgcosθD.μmgsinθ【答案】C【解析】物体沿斜面向下匀速运动时，受到的合力为零，沿斜面方向的重力分力mgsinθ与摩擦力f相等，又f=μN，N=mgcosθ，所以f=μmgcosθ

5.关于交流电，下列说法正确的是（）（2分）A.交流电的最大值等于有效值的√2倍B.交流电的周期与频率互为倒数C.纯电阻电路中电压与电流同相位D.电容器在交流电路中相当于开路【答案】B【解析】交流电的最大值Um等于有效值U的√2倍，故A错误；周期T与频率f互为倒数，即T=1/f，故B正确；纯电阻电路中电压与电流同相位，但电感线圈中的电流滞后电压90°，电容电路中电流超前电压90°，故C错误；电容器在交流电路中相当于通路，电感线圈相当于短路，故D错误

6.一个质量为m的物体以速度v在水平面上运动，它与水平面间的动摩擦因数为μ，则物体在运动过程中克服摩擦力做的功为（）（2分）A.1/2mv²B.μmgC.μmv²D.μmgl【答案】A【解析】物体克服摩擦力做的功等于摩擦力f乘以位移s，f=μmg，s=1/2v²/a=1/2v²/μg，所以W=fs=1/2mv²

7.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒内通过的位移为（）（2分）A.3aB.5aC.6aD.9a【答案】B【解析】第3秒内通过的位移等于前3秒的位移减去前2秒的位移，x3=1/2at²3-1/2at²2=9a/2-4a/2=5a

8.在光滑水平面上，一个质量为m的物体受到一个水平恒力F的作用，从静止开始运动在t时刻，物体的动能等于（）（2分）A.FtB.Ft²C.Ft/2D.Ft²/2【答案】D【解析】物体动能Ek=1/2mv²，根据运动学公式v=at，x=1/2at²，所以Ek=1/2mv²=1/2mF/m×2x/2a=F×1/2x=Ft²/

29.一个物体从高处自由落下，不计空气阻力，经过高度为h时速度为v，则物体从开始下落到经过高度为h/2时的速度大小为（）（2分）A.v/2B.√v²/2C.√v²/4D.√v²/8【答案】A【解析】根据能量守恒定律，物体下落h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh，解得v=√2gh同理，下落h/2高度时速度v=√2gh/2=√gh=v/√2，近似等于v/

210.在串联电路中，下列说法正确的是（）（2分）A.各支路电流相等B.各支路电压相等C.总电阻等于各支路电阻之和D.总电压等于各支路电压倒数之和【答案】C【解析】串联电路各支路电流相等，故A错误；各支路电压与电阻成正比，故B错误；总电阻等于各支路电阻之和，符合串联电路特点，故C正确；总电压等于各支路电压之和，故D错误

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些物理量是标量？（）A.位移B.速度C.加速度D.功E.力【答案】D【解析】标量只有大小，没有方向；位移、速度、加速度和力都是矢量，具有大小和方向考查矢量和标量的概念

2.以下哪些情况下，物体的机械能守恒？（）A.物体自由落体运动B.物体在光滑水平面上做匀速圆周运动C.物体在粗糙水平面上做匀速直线运动D.物体被竖直向上抛出E.物体在光滑斜面上做匀速直线运动【答案】A、D、E【解析】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功自由落体运动只有重力做功，A正确；匀速圆周运动有向心力做功，但向心力不做功，机械能守恒，B正确；粗糙水平面上有摩擦力做功，机械能不守恒，C错误；竖直上抛运动只有重力做功，D正确；光滑斜面上无摩擦力，只有重力做功，E正确

3.以下哪些物理现象与波的干涉有关？（）A.双缝干涉实验B.水面上的波纹C.声音的共鸣D.光的衍射E.电磁波的传播【答案】A、C【解析】波的干涉是指两列或多列波在空间相遇时，某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱的现象双缝干涉实验和声音的共鸣都是波的干涉现象，A、C正确；水面上的波纹是波的叠加现象，但不是干涉；光的衍射是波绕过障碍物继续传播的现象；电磁波的传播是电磁场的变化，与干涉无关

4.以下哪些物理规律适用于惯性参考系？（）A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律C.牛顿第三定律D.万有引力定律E.能量守恒定律【答案】A、B、C、D、E【解析】牛顿运动定律和万有引力定律都只适用于惯性参考系；能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律，也适用于惯性参考系考查惯性参考系和物理定律的适用范围

5.以下哪些情况下，物体的动量守恒？（）A.系统不受外力B.系统所受外力之和为零C.系统在水平方向不受外力D.系统在竖直方向不受外力E.系统所受外力的冲量为零【答案】B【解析】动量守恒的条件是系统不受外力或系统所受外力之和为零系统在水平方向或竖直方向不受外力时，该方向上的动量守恒，但系统不一定整体动量守恒；外力的冲量为零时，动量不一定守恒考查动量守恒的条件

三、填空题

1.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒内通过的位移为______（4分）【答案】5a【解析】第3秒内通过的位移等于前3秒的位移减去前2秒的位移，x3=1/2at²3-1/2at²2=9a/2-4a/2=5a

2.一个物体从高处自由落下，不计空气阻力，经过高度为h时速度为v，则物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小为______（4分）【答案】√2v【解析】根据能量守恒定律，物体下落h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh，解得v=√2gh同理，下落2h高度时速度v=√2g×2h=√2v

3.在并联电路中，各支路两端电压______，总电流______各支路电流之和（4分）【答案】相等；等于【解析】并联电路各支路两端电压相等，总电流等于各支路电流之和，符合基尔霍夫电流定律

4.一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面向下匀速运动时，物体受到的摩擦力大小为______（4分）【答案】μmgcosθ【解析】物体沿斜面向下匀速运动时，受到的合力为零，沿斜面方向的重力分力mgsinθ与摩擦力f相等，又f=μN，N=mgcosθ，所以f=μmgcosθ

5.关于交流电，交流电的最大值等于有效值的______倍（4分）【答案】√2【解析】交流电的最大值Um等于有效值U的√2倍，即Um=√2U

四、判断题

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.在并联电路中，各支路电流相等（）（2分）【答案】（×）【解析】各支路电流与电阻成反比，只有电阻相同时电流才相等

3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度为a，则第3秒内通过的位移等于3at²（）（2分）【答案】（×）【解析】第3秒内通过的位移等于前3秒的位移减去前2秒的位移，x3=1/2at²3-1/2at²2=9a/2-4a/2=5a，不等于3at²

4.在串联电路中，各支路电压相等（）（2分）【答案】（×）【解析】各支路电压与电阻成正比，只有电阻相同时电压才相等

5.一个物体从高处自由落下，不计空气阻力，经过高度为h时速度为v，则物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小为2v（）（2分）【答案】（×）【解析】根据能量守恒定律，物体下落2h高度时速度v=√2g×2h=√2v，不等于2v

五、简答题

1.简述牛顿第一定律的内容及其意义（5分）【答案】牛顿第一定律的内容是任何物体都要保持静止或匀速直线运动状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态牛顿第一定律揭示了惯性是物体固有的属性，建立了力和运动的关系，是经典力学的基础

2.简述并联电路和串联电路的特点（5分）【答案】并联电路的特点各支路两端电压相等，总电流等于各支路电流之和，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和串联电路的特点各支路电流相等，总电压等于各支路电压之和，总电阻等于各支路电阻之和

3.简述机械能守恒的条件及其应用（5分）【答案】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功机械能守恒定律的应用可以通过分析物体受力情况，判断是否满足机械能守恒条件，从而简化问题，求解物体的速度、高度等物理量

六、分析题

1.一个质量为m的物体从高处自由落下，不计空气阻力，经过高度为h时速度为v，求物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小（10分）【答案】根据能量守恒定律，物体下落h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh，解得v=√2gh同理，下落2h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh×2，解得v=√4gh=2√gh，即物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小为2√gh

2.一个物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求物体沿斜面向下匀速运动时，物体受到的摩擦力大小（10分）【答案】物体沿斜面向下匀速运动时，受到的合力为零，沿斜面方向的重力分力mgsinθ与摩擦力f相等，又f=μN，N=mgcosθ，所以f=μmgcosθ，即物体受到的摩擦力大小为μmgcosθ

七、综合应用题

1.一个质量为m的物体从高处自由落下，不计空气阻力，经过高度为h时速度为v，求物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小，并分析能量转化过程（25分）【答案】根据能量守恒定律，物体下落h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh，解得v=√2gh同理，下落2h高度时动能增加等于重力势能减少，即1/2mv²=mgh×2，解得v=√4gh=2√gh，即物体从开始下落到经过高度为2h时的速度大小为2√gh能量转化过程分析物体从高处自由落下过程中，重力势能逐渐转化为动能在高度为h时，动能和重力势能分别为1/2mv²和mgh；在高度为2h时，动能和重力势能分别为1/2mv²和mgh×2由于v=2√gh，所以1/2mv²=2mgh，即动能增加了1倍，重力势能减少了1倍，总机械能守恒

八、完整标准答案

一、单选题

1.D

2.B

3.C

4.C

5.B

6.A

7.B

8.D

9.A

10.C

二、多选题

1.D

2.A、D、E

3.A、C

4.A、B、C、D、E

5.B

三、填空题

1.5a

2.√2v

3.相等；等于

4.μmgcosθ

5.√2

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（×）

5.（×）

五、简答题

1.略

2.略

3.略

六、分析题

1.略

2.略

七、综合应用题

1.略。