阳泉高中物理竞赛试题及答案

阳泉高中物理竞赛试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.一质点做匀变速直线运动，初速度为v₀，加速度为a，经时间t后速度变为v，则质点在时间t内的平均速度为（）（2分）A.v₀+v/2B.v₀+atC.v₀t+at²D.v₀²+v²/2【答案】A【解析】匀变速直线运动的平均速度等于初速度和末速度的平均值

2.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时的速度为v，则物体从开始下落到该点所用的时间为（）（2分）A.√2ghB.v/2gC.2gh/v²D.√v²/2g【答案】B【解析】由v²=2gh可得h时速度为v，则时间t=v/g

3.一简谐振动，其周期为T，某时刻位移为正最大值，则再经过1/4周期时，其位移为（）（2分）A.零B.正最大值C.负最大值D.正最小值【答案】C【解析】简谐振动经过1/4周期，相位变化π/2，从最大位移到最小位移

4.一束单色光从空气射入水中，发生折射现象，下列说法正确的是（）（2分）A.光速变小，波长变长B.光速变小，波长变短C.光速变大，波长变长D.光速变大，波长变短【答案】B【解析】光从光疏介质进入光密介质，速度变小，频率不变，波长变短

5.一物体放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F拉物体，物体刚好开始运动，则物体受到的静摩擦力大小为（）（2分）A.μmgB.FC.0D.μmgcosθ【答案】B【解析】刚好开始运动时，静摩擦力达到最大值，等于拉力F

6.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）（2分）A.粒子的速度不变B.粒子的动能不变C.粒子的动量不变D.粒子的加速度不变【答案】B【解析】匀速圆周运动速度大小不变，动能不变，但方向变化，动量和加速度均变化

7.一平行板电容器，两板间距离为d，板面积为S，充入介电常数为ε的介质，其电容为（）（2分）A.ε₀S/dB.εS/dC.ε₀S/dεD.ε₀d/εS【答案】B【解析】C=εS/4πkd

8.一电阻丝，电阻为R，将其截成两段，再并联起来，其总电阻为（）（2分）A.R/2B.R/4C.2RD.4R【答案】B【解析】截成两段后每段电阻为R/2，并联后总电阻为R/2×R/2/R/2+R/2=R/

49.一物体做平抛运动，初速度为v₀，不计空气阻力，则其水平射程为（）（2分）A.v₀tB.v₀²/gC.v₀g/v₀²D.2v₀²/g【答案】D【解析】水平射程x=v₀t，竖直高度h=1/2gt²，联立可得x=2v₀²/g

10.一质点做简谐振动，其振动方程为x=Acosωt+φ，则其振动周期为（）（2分）A.2π/ωB.ω/2πC.2πωD.1/ω【答案】A【解析】周期T=2π/ω

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些物理量是标量？（）（4分）A.速度B.力C.功D.矢量E.能量【答案】C、E【解析】标量只有大小，没有方向；速度和力是矢量

2.以下哪些现象属于波的衍射现象？（）（4分）A.光的直线传播B.水波的绕过障碍物C.声波的传播D.光的色散E.X射线的衍射【答案】B、C、E【解析】衍射是波绕过障碍物的现象，声波和光波都能发生衍射

3.以下哪些情况下，物体的机械能守恒？（）（4分）A.只有重力做功B.摩擦力不做功C.弹簧弹力做功D.合外力做功为零E.物体做匀速直线运动【答案】A、B【解析】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功

4.以下哪些物理规律适用于惯性参考系？（）（4分）A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律C.热力学第二定律D.麦克斯韦方程组E.电磁感应定律【答案】A、B【解析】牛顿定律适用于惯性参考系

5.以下哪些说法正确？（）（4分）A.电流做功越多，电功率越大B.电阻越大，电流越小C.电压不变时，电阻越大，电功率越小D.电流一定从高电势流向低电势E.电源的电动势等于内电压与外电压之和【答案】C、E【解析】电功率P=UI，电阻越大，功率越小；电动势等于内外电压之和

三、填空题（每题4分，共32分）

1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时的速度为v，则物体从开始下落到该点所用的时间为______（4分）【答案】v/g【解析】由v²=2gh可得h时速度为v，则时间t=v/g

2.一简谐振动，其周期为T，某时刻位移为正最大值，则再经过1/4周期时，其位移为______（4分）【答案】负最大值【解析】简谐振动经过1/4周期，相位变化π/2，从最大位移到最小位移

3.一束单色光从空气射入水中，发生折射现象，光速变小，频率不变，波长变______（4分）【答案】短【解析】光从光疏介质进入光密介质，速度变小，频率不变，波长变短

4.一物体放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为μ，现用水平力F拉物体，物体刚好开始运动，则物体受到的静摩擦力大小为______（4分）【答案】F【解析】刚好开始运动时，静摩擦力达到最大值，等于拉力F

5.一带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，速度大小不变，动能______（4分）【答案】不变【解析】匀速圆周运动速度大小不变，动能不变，但方向变化，动量和加速度均变化

6.一平行板电容器，两板间距离为d，板面积为S，充入介电常数为ε的介质，其电容为______（4分）【答案】εS/4πkd【解析】C=εS/4πkd

7.一电阻丝，电阻为R，将其截成两段，再并联起来，其总电阻为______（4分）【答案】R/4【解析】截成两段后每段电阻为R/2，并联后总电阻为R/2×R/2/R/2+R/2=R/

48.一物体做平抛运动，初速度为v₀，不计空气阻力，则其水平射程为______（4分）【答案】2v₀²/g【解析】水平射程x=v₀t，竖直高度h=1/2gt²，联立可得x=2v₀²/g

四、判断题（每题2分，共20分）

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.匀速圆周运动是匀变速运动（）（2分）【答案】（×）【解析】匀速圆周运动加速度方向变化，不是匀变速运动

3.机械能守恒一定意味着没有摩擦力（）（2分）【答案】（×）【解析】机械能守恒只要系统内只有重力或弹力做功即可

4.电流一定从高电势流向低电势（）（2分）【答案】（×）【解析】电流方向是正电荷运动方向，从高电势流向低电势，但负电荷相反

5.电阻丝的温度升高，其电阻一定增大（）（2分）【答案】（×）【解析】对大多数金属，温度升高电阻增大，但半导体相反

6.波的衍射是波特有的现象（）（2分）【答案】（√）【解析】衍射是波绕过障碍物的现象，是波特有的现象

7.惯性参考系是指静止不动的参考系（）（2分）【答案】（×）【解析】惯性参考系是指不受外力或受平衡力的参考系，可以是运动的

8.电动势等于电源两端的电压（）（2分）【答案】（×）【解析】电动势等于电源两端开路电压，短路时为零

9.光的干涉是光特有的现象（）（2分）【答案】（√）【解析】干涉是波特有的现象，光波能发生干涉

10.功是标量（）（2分）【答案】（√）【解析】功只有大小，没有方向，是标量

五、简答题（每题4分，共20分）

1.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，系统与外界无能量交换

2.简述简谐振动的特征（4分）【答案】简谐振动是周期性运动，恢复力与位移成正比且方向相反，加速度与位移成正比且方向相反

3.简述光的干涉现象（4分）【答案】光的干涉是两列光波叠加时，某些区域振动加强，某些区域振动减弱的现象

4.简述波的衍射现象（4分）【答案】波的衍射是波绕过障碍物或小孔继续传播的现象，当障碍物或孔的尺寸与波长相近时明显

5.简述平抛运动的特点（4分）【答案】平抛运动是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动的匀变速曲线运动

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时的速度和所用时间（10分）【答案】由自由落体运动公式v²=2gh，可得速度v=√2gh；由v=gt，可得时间t=v/g=√2gh/g=√2h/g

2.分析一质点做简谐振动，其振动方程为x=Acosωt+φ，求其速度和加速度表达式（10分）【答案】速度v=dx/dt=-Aωsinωt+φ；加速度a=dv/dt=-Aω²cosωt+φ=-ω²x

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.一物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过高度为h的某点时的速度为v，求物体从开始下落到该点所用的时间，并分析其运动过程（25分）【答案】由自由落体运动公式v²=2gh，可得速度v=√2gh；由v=gt，可得时间t=v/g=√2gh/g=√2h/g运动过程分析自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g，速度随时间均匀增大，位移随时间二次方增大

2.一平行板电容器，两板间距离为d，板面积为S，充入介电常数为ε的介质，求其电容，并分析其影响因素（25分）【答案】电容C=εS/4πkd，影响因素包括介电常数ε、板面积S和板间距离d；介电常数越大、板面积越大、板间距离越小，电容越大【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小【答案】（×）【解析】匀速圆周运动加速度方向变化，不是匀变速运动【答案】（×）【解析】机械能守恒只要系统内只有重力或弹力做功即可【答案】（×）【解析】电流方向是正电荷运动方向，从高电势流向低电势，但负电荷相反【答案】（×）【解析】对大多数金属，温度升高电阻增大，但半导体相反【答案】（√）【解析】衍射是波绕过障碍物的现象，是波特有的现象【答案】（×）【解析】惯性参考系是指不受外力或受平衡力的参考系，可以是运动的【答案】（×）【解析】电动势等于电源两端开路电压，短路时为零【答案】（√）【解析】干涉是波特有的现象，光波能发生干涉【答案】（√）【解析】功只有大小，没有方向，是标量【答案】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，系统与外界无能量交换【答案】简谐振动是周期性运动，恢复力与位移成正比且方向相反，加速度与位移成正比且方向相反【答案】光的干涉是两列光波叠加时，某些区域振动加强，某些区域振动减弱的现象【答案】波的衍射是波绕过障碍物或小孔继续传播的现象，当障碍物或孔的尺寸与波长相近时明显【答案】平抛运动是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动的匀变速曲线运动【答案】由自由落体运动公式v²=2gh，可得速度v=√2gh；由v=gt，可得时间t=v/g=√2gh/g=√2h/g运动过程分析自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g，速度随时间均匀增大，位移随时间二次方增大【答案】电容C=εS/4πkd，影响因素包括介电常数ε、板面积S和板间距离d；介电常数越大、板面积越大、板间距离越小，电容越大【答案】A【解析】匀变速直线运动的平均速度等于初速度和末速度的平均值【答案】B【解析】由v²=2gh可得h时速度为v，则时间t=v/g【答案】C【解析】简谐振动经过1/4周期，相位变化π/2，从最大位移到最小位移【答案】B【解析】光从光疏介质进入光密介质，速度变小，频率不变，波长变短【答案】F【解析】刚好开始运动时，静摩擦力达到最大值，等于拉力F【答案】B【解析】匀速圆周运动速度大小不变，动能不变，但方向变化，动量和加速度均变化【答案】εS/4πkd【解析】C=εS/4πkd【答案】R/4【解析】截成两段后每段电阻为R/2，并联后总电阻为R/2×R/2/R/2+R/2=R/4【答案】2v₀²/g【解析】水平射程x=v₀t，竖直高度h=1/2gt²，联立可得x=2v₀²/g【答案】C、E【解析】标量只有大小，没有方向；速度和力是矢量【答案】B、C、E【解析】衍射是波绕过障碍物的现象，声波和光波都能发生衍射【答案】A、B【解析】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功【答案】A、B【解析】牛顿定律适用于惯性参考系【答案】C、E【解析】电功率P=UI，电阻越大，功率越小；电动势等于内外电压之和【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小【答案】（×）【解析】匀速圆周运动加速度方向变化，不是匀变速运动【答案】（×）【解析】机械能守恒只要系统内只有重力或弹力做功即可【答案】（×）【解析】电流方向是正电荷运动方向，从高电势流向低电势，但负电荷相反【答案】（×）【解析】对大多数金属，温度升高电阻增大，但半导体相反【答案】（√）【解析】衍射是波绕过障碍物的现象，是波特有的现象【答案】（×）【解析】惯性参考系是指不受外力或受平衡力的参考系，可以是运动的【答案】（×）【解析】电动势等于电源两端开路电压，短路时为零【答案】（√）【解析】干涉是波特有的现象，光波能发生干涉【答案】（√）【解析】功只有大小，没有方向，是标量【答案】机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，系统与外界无能量交换【答案】简谐振动是周期性运动，恢复力与位移成正比且方向相反，加速度与位移成正比且方向相反【答案】光的干涉是两列光波叠加时，某些区域振动加强，某些区域振动减弱的现象【答案】波的衍射是波绕过障碍物或小孔继续传播的现象，当障碍物或孔的尺寸与波长相近时明显【答案】平抛运动是水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动的匀变速曲线运动【答案】由自由落体运动公式v²=2gh，可得速度v=√2gh；由v=gt，可得时间t=v/g=√2gh/g=√2h/g运动过程分析自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，加速度为g，速度随时间均匀增大，位移随时间二次方增大【答案】电容C=εS/4πkd，影响因素包括介电常数ε、板面积S和板间距离d；介电常数越大、板面积越大、板间距离越小，电容越大。