高中物理竞赛模拟试题分类及答案揭秘

高中物理竞赛模拟试题分类及答案揭秘

一、单选题（每题2分，共20分）

1.在光滑水平面上，质量为m的物体受到水平恒力F的作用，从静止开始运动，经过时间t速度达到v如果将力F改为2F，则物体速度达到v所需的时间是（）（2分）A.t/2B.tC.√2tD.2t【答案】A【解析】根据牛顿第二定律F=ma，加速度a=F/m速度v=at，则时间t=v/a当力变为2F时，加速度变为2a，时间变为t/

22.一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，则物体从静止开始自由落下经过2h时的速度大小为（）（2分）A.vB.√2vC.2vD.2√2v【答案】D【解析】根据机械能守恒，mgh=1/2mv²，v=√2gh当高度为2h时，v=√4gh=2√gh=2v

3.一个质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体沿斜面下滑的加速度大小为（）（2分）A.gsinθB.gcosθC.gsinθ-μcosθD.gμsinθ-cosθ【答案】C【解析】沿斜面方向受力F=mgsinθ-μcosθ，根据牛顿第二定律a=F/m=gsinθ-μcosθ

4.一个质量为m的小球，用长为L的细线悬挂，悬点固定小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为θ，则小球做圆周运动的周期为（）（2分）A.2π√L/gB.2π√Lcosθ/gC.2π√L/gsinθD.2π√L/gcosθ【答案】D【解析】向心力由细线的水平分力提供mgtanθ=mω²L，ω=√gtanθ/L，周期T=2π/ω=2π√L/gcosθ

5.一列简谐波沿x轴传播，某时刻波形如图所示，波速为v，质点P的坐标为x₀,0，则质点P开始振动的时间为（）（2分）A.0B.x₀/vC.2x₀/vD.3x₀/v【答案】B【解析】质点P开始振动的时间等于波峰传到P点所需时间，即t=x₀/v

6.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则水的折射率为（）（2分）A.

1.33B.

1.5C.

1.73D.

2.0【答案】C【解析】根据折射定律n₁sinθ₁=n₂sinθ₂，n₂=n₁sinθ₁/sinθ₂=sin30°/sin22°≈

1.

737.一个电阻为R的定值电阻，接在电压为U的电源上，通过电阻的电流为I如果将电阻改为2R，电源电压变为2U，则通过电阻的电流为（）（2分）A.IB.I/2C.2ID.4I【答案】A【解析】I=U/R，I=2U/2R=U/R=I

8.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间电压为U如果将板间距离变为2d，电容器的电容变为原来的（）（2分）A.1/2B.1C.2D.4【答案】C【解析】电容C=εS/4πkd，当d变为2d时，C变为C/

29.一个质量为m的物体，以速度v水平抛出，不计空气阻力，则物体在空中飞行时间取决于（）（2分）A.vB.gC.v和gD.h【答案】C【解析】飞行时间t=v₀/g，v₀为水平初速度，g为重力加速度

10.一个半径为R的圆环，绕通过环心的竖直轴以角速度ω匀速转动，环上一点P到轴的距离为r，则点P的线速度大小为（）（2分）A.ωRB.ωrC.ω√R²-r²D.ω√R²+r²【答案】B【解析】线速度v=rω，点P的线速度为ωr

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些物理量是矢量？（）（4分）A.位移B.速度C.功D.力E.温度【答案】A、B、D【解析】位移、速度、力既有大小又有方向，是矢量；功、温度只有大小没有方向，是标量

2.以下哪些现象属于波的衍射现象？（）（4分）A.光的干涉B.水波绕过障碍物C.声音的共振D.X射线衍射E.光的色散【答案】B、D【解析】波绕过障碍物传播是衍射现象；光的干涉、声音的共振、光的色散不属于衍射现象

3.以下哪些情况机械能守恒？（）（4分）A.物体自由落体B.拉力提物体匀速上升C.摩擦力做功D.单摆摆动E.物体沿光滑斜面下滑【答案】A、D、E【解析】只有重力或系统内弹力做功时机械能守恒；拉力做功、摩擦力做功都会改变机械能

4.以下哪些电路元件是理想元件？（）（4分）A.理想电流表B.理想电压表C.真空二极管D.理想变压器E.标准电阻【答案】A、B、D、E【解析】理想电流表内阻为零，理想电压表内阻无穷大；真空二极管不是理想元件

5.以下哪些物理现象与电磁感应有关？（）（4分）A.地球磁场B.电动机工作C.发电机发电D.电磁铁E.楞次定律【答案】C、E【解析】发电机发电、楞次定律都与电磁感应有关；地球磁场、电动机工作、电磁铁不直接属于电磁感应现象

三、填空题（每题4分，共20分）

1.一个质量为m的物体，从高度为h的平台上以速度v₀水平抛出，不计空气阻力，则物体落地时的速度大小为______（4分）【答案】√v₀²+2gh【解析】根据机械能守恒，落地时动能等于抛出时动能加重力势能，即1/2mv²=1/2mv₀²+mgh，v=√v₀²+2gh

2.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间电压为U，则电容器极板间的电场强度大小为______（4分）【答案】U/d【解析】电场强度E=U/d

3.一个质量为m的物体，以速度v₀斜向上抛出，抛射角为θ，不计空气阻力，则物体在最高点时的速度大小为______（4分）【答案】v₀cosθ【解析】在最高点时，竖直分速度为零，水平分速度保持不变，为v₀cosθ

4.一个周期为T的简谐横波，沿x轴传播，波速为v，某时刻波形如图所示，则图中波峰到波谷的距离为______（4分）【答案】λ/4【解析】波峰到波谷的距离等于四分之一波长，即λ/

45.一个质量为m的物体，从高度为h的平台上以速度v₀水平抛出，不计空气阻力，则物体落地时动能比抛出时动能增加了______（4分）【答案】mgh【解析】根据机械能守恒，物体落地时动能等于抛出时动能加重力势能，增加的动能为mgh

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个物体相对静止，它们的加速度一定相同（）（2分）【答案】（×）【解析】两个物体相对静止时，它们的加速度可以不同，例如一个物体在加速，另一个物体在减速但相对位置不变

2.闭合电路中，电流的方向总是从电源正极流向负极（）（2分）【答案】（×）【解析】在电源外部，电流从正极流向负极；在电源内部，电流从负极流向正极

3.机械能守恒的物体一定做匀速直线运动（）（2分）【答案】（×）【解析】机械能守恒的物体不一定做匀速直线运动，例如自由落体运动机械能守恒但加速度不为零

4.两个振动方向相同的简谐波叠加，一定会产生干涉现象（）（2分）【答案】（×）【解析】只有满足相干条件（频率相同、振动方向相同、相位差恒定）的简谐波叠加才会产生干涉现象

5.电磁感应现象是法拉第发现的（）（2分）【答案】（√）【解析】电磁感应现象确实是法拉第发现的

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式（4分）【答案】牛顿第二定律的内容是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

2.简述光的折射定律的内容（4分）【答案】光的折射定律（斯涅尔定律）的内容是入射光线、折射光线和法线在同一平面内；入射光线和折射光线分居在法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦之比等于常数，即n₁sinθ₁=n₂sinθ₂

3.简述机械能守恒的条件（4分）【答案】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，或者系统内没有非保守力做功

4.简述电磁感应现象的基本原理（4分）【答案】电磁感应现象的基本原理是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应现象

5.简述简谐振动的特征（4分）【答案】简谐振动的特征是物体所受的回复力F总是指向平衡位置，且大小与位移x成正比，即F=-kx；振动周期T和频率f由系统本身性质决定，与振幅无关

六、分析题（每题10分，共20分）

1.一个质量为m的物体，从高度为h的平台上以速度v₀水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小和方向（10分）【答案】

（1）落地时速度大小根据机械能守恒，落地时动能等于抛出时动能加重力势能，即1/2mv²=1/2mv₀²+mgh，v=√v₀²+2gh

（2）落地时速度方向设落地时速度方向与水平方向夹角为α，则tanα=vy/vx，vy=√2gh，vx=v₀，所以tanα=√2gh/v₀，α=arctan√2gh/v₀

2.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间电压为U，求电容器极板间的电场强度大小和电容器储存的电能（10分）【答案】

（1）电场强度大小根据电场强度定义，E=U/d

（2）电容器储存的电能电容器储存的电能W=1/2CU²，其中电容C=εS/4πkd，所以W=1/2εS/4πkdU²=εSU²/8πkd²

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.一个质量为m的物体，从高度为h的平台上以速度v₀水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小和方向，以及物体在空中飞行的时间（25分）【答案】

（1）落地时速度大小根据机械能守恒，落地时动能等于抛出时动能加重力势能，即1/2mv²=1/2mv₀²+mgh，v=√v₀²+2gh

（2）落地时速度方向设落地时速度方向与水平方向夹角为α，则tanα=vy/vx，vy=√2gh，vx=v₀，所以tanα=√2gh/v₀，α=arctan√2gh/v₀

（3）物体在空中飞行时间水平方向做匀速直线运动，飞行时间t=x/v₀，竖直方向做自由落体运动，飞行时间t=√2h/g，所以t=√2h/g

2.一个平行板电容器，板间距离为d，两板间电压为U，求电容器极板间的电场强度大小、电容器储存的电能，以及如果将板间距离变为2d，电容器的电容变为原来的多少倍（25分）【答案】

（1）电场强度大小根据电场强度定义，E=U/d

（2）电容器储存的电能电容器储存的电能W=1/2CU²，其中电容C=εS/4πkd，所以W=1/2εS/4πkdU²=εSU²/8πkd²

（3）如果将板间距离变为2d，电容器的电容变为原来的多少倍电容C=εS/4πkd，当d变为2d时，C=εS/4πk2d=C/2，所以电容变为原来的1/2倍。