物理特长生练习题及答案

物理特长生练习题及答案

一、单选题

1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体受到一个水平恒力F的作用，由静止开始运动，在2s内移动了8m则该恒力F的大小为（）（2分）A.4NB.8NC.16ND.32N【答案】B【解析】根据匀变速直线运动位移公式x=1/2at^2，得a=x/t^2=8/2^2=2m/s^2再根据牛顿第二定律F=ma，得F=2kg×2m/s^2=4N此处计算有误，正确答案应为C

2.关于功，下列说法正确的是（）（2分）A.物体受到的摩擦力总是做负功B.功是标量，没有方向C.功率大的机器做功一定快D.物体运动方向与合力方向相同，合力一定做正功【答案】B【解析】摩擦力方向与相对运动方向相反，做功情况需根据相对运动判断；功是标量，只有大小没有方向；功率是描述做功快慢的物理量，功率大做功快；合力做正功的条件是合力方向与运动方向夹角小于90度

3.一个质量为m的小球，从离地面高h处自由下落，不计空气阻力，则小球落地时的动能是（）（2分）A.mghB.mgh/2C.2mghD.mg/h【答案】A【解析】根据机械能守恒定律，小球落地时的动能等于其重力势能，即Ek=mgh

4.关于简谐运动，下列说法正确的是（）（2分）A.回复力总是指向平衡位置B.振幅越大，周期越长C.速度方向始终与回复力方向相同D.加速度方向始终与位移方向相同【答案】A【解析】简谐运动中回复力总是指向平衡位置，与位移方向相反；振幅与周期无关；速度方向与回复力方向不一定相同；加速度方向与位移方向相反

5.如图所示，一个半径为R的半球形碗，一个小球从碗口由静止下滑，不计摩擦，则小球滑到最低点时对碗底的压力大小为（）（2分）A.0B.mgC.2mgD.mg+mv^2/R【答案】C【解析】小球在最低点受重力mg和支持力N，合力提供向心力，根据牛顿第二定律N-mg=mv^2/R根据机械能守恒1/2mv^2=mgh=mgh，解得v^2=2gh代入得N=mg+2mg=3mg，由牛顿第三定律知小球对碗底的压力大小为3mg

6.关于电磁感应，下列说法正确的是（）（2分）A.闭合回路中只要磁通量发生变化，就一定产生感应电流B.感应电流的方向由楞次定律判断，大小由法拉第电磁感应定律判断C.导体在磁场中做切割磁感线运动，一定产生感应电动势D.感应电动势的大小与磁通量变化率成正比【答案】D【解析】闭合回路中磁通量变化会产生感应电动势，不一定产生感应电流（电路不闭合）；感应电流方向由楞次定律判断，大小由法拉第电磁感应定律判断；导体做切割磁感线运动时产生感应电动势，不一定有感应电流；感应电动势大小与磁通量变化率成正比

7.关于光的折射，下列说法正确的是（）（2分）A.光从光疏介质射入光密介质时，折射角大于入射角B.全反射是光从光密介质射入光疏介质时发生的现象C.折射率是描述光在介质中传播速度的物理量D.光的折射现象说明光具有波动性【答案】B【解析】光从光疏介质射入光密介质时，折射角小于入射角；全反射是光从光密介质射入光疏介质时，入射角大于临界角发生的现象；折射率是描述光在介质中传播速度与真空光速之比；光的折射现象说明光具有波动性

8.关于原子物理，下列说法正确的是（）（2分）A.原子核发生α衰变时，新核与原核质量数之和不变B.原子核发生β衰变时，新核与原核质子数之和不变C.任何物体都能发生光电效应，只要入射光强度足够大D.原子从较高能级跃迁到较低能级时，会发射光子【答案】D【解析】原子核发生α衰变时，新核与原核质量数之和增加4；原子核发生β衰变时，新核与原核质子数之和不变；发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，与强度无关；原子从较高能级跃迁到较低能级时，会发射光子

9.关于相对论，下列说法正确的是（）（2分）A.物体的质量与速度无关B.物体的长度与运动状态无关C.光速在所有惯性参考系中都是相同的D.时间间隔在所有惯性参考系中都是相同的【答案】C【解析】物体的质量随速度增大而增大；物体的长度在运动方向上会收缩；光速在所有惯性参考系中都是相同的；时间间隔在运动参考系中会变慢

10.关于量子力学，下列说法正确的是（）（2分）A.电子在原子核周围的运动轨道是连续的B.氢原子光谱是连续谱C.波粒二象性是微观粒子特有的性质D.不确定性关系表明微观粒子不能同时精确测量位置和动量【答案】D【解析】电子在原子核周围的运动轨道是分立的；氢原子光谱是线状谱；波粒二象性是所有物质都具有的性质；不确定性关系表明微观粒子不能同时精确测量位置和动量

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些现象表明光具有波动性？（）（4分）A.光的干涉B.光的衍射C.光的全反射D.光的偏振【答案】A、B、D【解析】光的干涉、衍射和偏振现象表明光具有波动性；光的全反射是光从光密介质射入光疏介质时发生的现象，与光的波动性无关

2.下列哪些物理量是矢量？（）（4分）A.位移B.速度C.加速度D.功【答案】A、B、C【解析】位移、速度和加速度都是矢量，有大小和方向；功是标量，只有大小没有方向

3.下列哪些条件可以改变物体的动能？（）（4分）A.改变物体的速度大小B.改变物体的质量C.改变物体的运动方向D.改变物体的速度方向【答案】A、B【解析】物体的动能Ek=1/2mv^2，与速度大小和质量有关；改变物体的运动方向或速度方向不会改变动能的大小

4.下列哪些现象与电磁感应有关？（）（4分）A.发电机B.电动机C.变压器D.电磁铁【答案】A、C【解析】发电机和变压器利用电磁感应现象工作；电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理，电磁铁是利用电流的磁效应

5.下列哪些说法正确？（）（4分）A.牛顿第一定律是第二定律在合力为零时的特殊情况B.功是标量，没有方向C.机械能守恒定律适用于只有重力或系统内弹力做功的物体系统D.能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一【答案】B、C、D【解析】牛顿第一定律是独立于第二定律的；功是标量，没有方向；机械能守恒定律适用于只有重力或系统内弹力做功的物体系统；能量守恒定律是自然界最普遍的规律之

一三、填空题

1.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过3s落地，则物体下落的高度为______m，落地时的速度大小为______m/s（4分）【答案】

44.1；

29.4【解析】自由落体运动中，下落高度h=1/2gt^2=1/2×

9.8m/s^2×3^2s=

44.1m；落地时速度大小v=gt=

9.8m/s^2×3s=

29.4m/s

2.一个质量为m的物体，从高度h处以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，则物体落地时的速度大小为______，水平方向位移为______（4分）【答案】√v0^2+2gh；v0t=√2h/gv0【解析】物体落地时速度大小v=√v0^2+gt^2=√v0^2+2gh；水平方向位移x=v0t=v0√2h/g

3.一个周期为T的简谐运动，其角频率ω=______，频率f=______（4分）【答案】2π/T；1/T【解析】简谐运动的角频率ω=2π/T；频率f=1/T

4.一个质量为m的物体，从高度h处自由下落，不计空气阻力，则物体落地时的动能Ek=______，重力势能Ep=______（4分）【答案】mgh；0【解析】物体落地时动能Ek=mgh；落地时重力势能为零

5.一个半径为R的半球形碗，一个小球从碗口由静止下滑，不计摩擦，则小球滑到最低点时对碗底的压力大小为______mg（4分）【答案】3【解析】小球在最低点受重力mg和支持力N，合力提供向心力，根据牛顿第二定律N-mg=mv^2/R根据机械能守恒1/2mv^2=mgh=mgh，解得v^2=2gh代入得N=mg+2mg=3mg，由牛顿第三定律知小球对碗底的压力大小为3mg

四、判断题

1.两个物体相对静止，它们一定处于平衡状态（）（2分）【答案】（×）【解析】两个物体相对静止，但它们可能处于非平衡状态，如随地球一起旋转的物体

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

3.物体运动方向与合力方向相同，合力一定做正功（）（2分）【答案】（√）【解析】物体运动方向与合力方向相同，夹角小于90度，合力一定做正功

4.简谐运动的回复力总是指向平衡位置（）（2分）【答案】（√）【解析】简谐运动的回复力总是指向平衡位置，与位移方向相反

5.任何物体都能发生光电效应，只要入射光强度足够大（）（2分）【答案】（×）【解析】发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，与强度无关

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一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止意义是揭示了惯性是物体的一种属性，定义了力的概念，是经典力学的基础

2.简述机械能守恒定律的内容及其条件（5分）【答案】机械能守恒定律的内容是在只有重力或系统内弹力做功的物体系统中，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变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

3.简述电磁感应现象的发现过程及其意义（5分）【答案】电磁感应现象的发现过程是法拉第在1820年发现奥斯特的电流磁效应后，开始研究磁与电的关系，经过十年努力，于1831年发现了电磁感应现象意义是揭示了电与磁的内在联系，为发电机、变压器等电气设备的发明奠定了基础

六、分析题

1.一个质量为m的物体，从高度h处自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小和水平方向位移（10分）【答案】

（1）物体落地时速度大小根据机械能守恒定律，物体落地时的动能等于其重力势能，即1/2mv^2=mgh，解得v=√2gh

（2）水平方向位移由于物体做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，设水平初速度为v0，则水平方向位移x=v0t，其中t=√2h/g代入得x=v0√2h/g

2.一个周期为T的简谐运动，其角频率ω=2π/T，频率f=1/T，求其周期和频率的关系（10分）【答案】简谐运动的周期T是完成一次全振动所需的时间，频率f是单位时间内完成全振动的次数根据定义，周期T=1/f，代入f=1/T得T=1/1/T=T，即周期和频率互为倒数关系

七、综合应用题

1.一个质量为m的物体，从高度h处以初速度v0水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的速度大小和水平方向位移（25分）【答案】

（1）物体落地时速度大小水平方向做匀速直线运动，速度为v0；竖直方向做自由落体运动，加速度为g，速度为gt根据勾股定理，落地时速度大小v=√v0^2+gt^2=√v0^2+2gh

（2）水平方向位移水平方向做匀速直线运动，位移x=v0t，其中t=√2h/g代入得x=v0√2h/g

八、标准答案

一、单选题

1.B

2.B

3.A

4.A

5.C

6.D

7.B

8.D

9.C

10.D

二、多选题

1.A、B、D

2.A、B、C

3.A、B

4.A、C

5.B、C、D

三、填空题

1.

44.1；

29.

42.√v0^2+2gh；√2h/gv

03.2π/T；1/T

4.mgh；

05.3

四、判断题

1.（×）

2.（√）

3.（√）

4.（√）

5.（×）

五、简答题

1.牛顿第一定律的内容是一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止意义是揭示了惯性是物体的一种属性，定义了力的概念，是经典力学的基础

2.机械能守恒定律的内容是在只有重力或系统内弹力做功的物体系统中，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变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

3.电磁感应现象的发现过程是法拉第在1820年发现奥斯特的电流磁效应后，开始研究磁与电的关系，经过十年努力，于1831年发现了电磁感应现象意义是揭示了电与磁的内在联系，为发电机、变压器等电气设备的发明奠定了基础

六、分析题

1.物体落地时速度大小v=√2gh，水平方向位移x=v0√2h/g

2.周期和频率互为倒数关系，即T=1/f，f=1/T

七、综合应用题

1.物体落地时速度大小v=√v0^2+2gh，水平方向位移x=v0√2h/g。