第38届物理竞赛的试题内容及答案指南

第38届物理竞赛的试题内容及答案指南

一、单选题（每题2分，共20分）

1.下列哪个物理量是标量？（）（2分）A.力B.速度C.加速度D.功【答案】D【解析】功是标量，其他都是矢量

2.两个质量分别为m₁和m₂的物体，用轻绳连接，跨过无摩擦的定滑轮，在光滑水平面上运动若m₁m₂，则系统的加速度大小为（）（2分）A.gB.gm₁-m₂/m₁+m₂C.gm₁+m₂/m₁-m₂D.0【答案】B【解析】根据牛顿第二定律，系统的加速度a=m₁-m₂g/m₁+m₂

3.在真空中，一个电子以速度v₀做匀速直线运动，进入一个匀强磁场中，电子将做（）运动（2分）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀速圆周运动D.抛物线运动【答案】C【解析】电子在匀强磁场中做匀速圆周运动

4.一个物体从高处自由下落，不计空气阻力，经过2秒落地，落地时的速度为（）（2分）A.4m/sB.8m/sC.10m/sD.20m/s【答案】B【解析】根据自由落体运动公式v=gt，落地速度v=8m/s

5.两个电阻R₁和R₂并联，总电阻为（）（2分）A.R₁+R₂B.R₁R₂/R₁+R₂C.1/R₁+R₂D.1/R₁R₂【答案】B【解析】并联电阻的总电阻R=1/1/R₁+1/R₂=R₁R₂/R₁+R₂

6.在光的折射现象中，光从光密介质进入光疏介质时，折射角（）（2分）A.小于入射角B.大于入射角C.等于入射角D.无法确定【答案】B【解析】根据折射定律，光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角

7.一个质量为m的物体，以速度v在水平面上运动，动能为（）（2分）A.1/2mv²B.mvC.2mv²D.m²v²【答案】A【解析】物体动能公式为Ek=1/2mv²

8.在电路中，电容器的电压不能跃变，这是因为（）（2分）A.电容器储存电荷B.电路中有电阻C.电容器有电感D.电路中有电感【答案】A【解析】电容器电压不能跃变是因为电容器储存电荷

9.在热力学中，理想气体状态方程为（）（2分）A.PV=nRTB.PV/T=CC.P₁V₁/T₁=P₂V₂/T₂D.PV=常数【答案】A【解析】理想气体状态方程为PV=nRT

10.在波动现象中，横波的波形是（）（2分）A.直线B.抛物线C.正弦曲线D.双曲线【答案】C【解析】横波的波形是正弦曲线

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是国际单位制的基本单位？（）（4分）A.米B.千克C.秒D.安培E.焦耳【答案】A、B、C、D【解析】国际单位制的基本单位包括米、千克、秒、安培

2.以下哪些现象是波的衍射现象？（）（4分）A.水波通过窄缝B.光通过双缝C.声波绕过障碍物D.光的反射E.波的干涉【答案】A、B、C【解析】波的衍射现象包括水波通过窄缝、光通过双缝和声波绕过障碍物

3.以下哪些是能量守恒定律的应用？（）（4分）A.机械能守恒B.热力学第一定律C.电能转化为热能D.动能定理E.电磁感应【答案】A、B、C、D【解析】能量守恒定律的应用包括机械能守恒、热力学第一定律、电能转化为热能和动能定理

4.以下哪些是电磁感应现象的应用？（）（4分）A.发电机B.电动机C.变压器D.电磁铁E.交流电【答案】A、C、E【解析】电磁感应现象的应用包括发电机、变压器和交流电

5.以下哪些是力学中的基本定律？（）（4分）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【解析】力学中的基本定律包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律

三、填空题（每题4分，共20分）

1.物体做匀速圆周运动时，向心加速度的方向始终指向______（4分）【答案】圆心

2.在电路中，电阻的串联总电阻等于各串联电阻的______（4分）【答案】和

3.物体从静止开始自由下落，经过t秒，下落的高度为______（4分）【答案】1/2gt²

4.在光的折射现象中，折射率n等于入射角正弦与______正弦之比（4分）【答案】折射角

5.电容器的电容C等于其储存的电荷量Q与______之比（4分）【答案】电压U

四、判断题（每题2分，共10分）

1.两个物体完全弹性碰撞时，动量和动能都守恒（）（2分）【答案】（√）【解析】完全弹性碰撞时，动量和动能都守恒

2.在电路中，电感器的电压不能跃变（）（2分）【答案】（×）【解析】电感器的电压不能跃变是因为电感器的电流不能跃变

3.在光的折射现象中，光从光疏介质进入光密介质时，波长变短（）（2分）【答案】（√）【解析】光从光疏介质进入光密介质时，波长变短

4.在热力学中，理想气体的内能只与温度有关（）（2分）【答案】（√）【解析】理想气体的内能只与温度有关

5.在波动现象中，横波的振动方向与波的传播方向垂直（）（2分）【答案】（√）【解析】横波的振动方向与波的传播方向垂直

五、简答题（每题4分，共12分）

1.简述牛顿第二定律的内容（4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，即F=ma

2.简述光的折射定律（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别位于法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于光在两种介质中的传播速度之比，即sinθ₁/sinθ₂=V₁/V₂

3.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当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，从而产生感应电流法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比

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的平台上自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度（10分）【答案】根据机械能守恒定律，物体在自由下落过程中，重力势能转化为动能设物体落地时的速度为v，则有mgh=1/2mv²解得v=√2gh

2.一个电阻为R的电阻器，接在电压为U的电源上，求通过电阻器的电流（10分）【答案】根据欧姆定律，通过电阻器的电流I等于电源电压U与电阻R之比，即I=U/R

七、综合应用题（每题25分，共25分）一个质量为m的物体，从高度为h的平台自由下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度和动能（25分）【答案】

（1）根据机械能守恒定律，物体在自由下落过程中，重力势能转化为动能设物体落地时的速度为v，则有mgh=1/2mv²解得v=√2gh

（2）物体落地时的动能为Ek=1/2mv²=1/2m2gh=mgh最后附完整标准答案

一、单选题

1.D

2.B

3.C

4.B

5.B

6.B

7.A

8.A

9.A

10.C

二、多选题

1.A、B、C、D

2.A、B、C

3.A、B、C、D

4.A、C、E

5.A、B、C

三、填空题

1.圆心

2.和

3.1/2gt²

4.折射角

5.电压U

四、判断题

1.（√）

2.（×）

3.（√）

4.（√）

5.（√）

五、简答题

1.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，即F=ma

2.光的折射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别位于法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于光在两种介质中的传播速度之比，即sinθ₁/sinθ₂=V₁/V₂

3.电磁感应现象的基本原理是当穿过闭合回路的磁通量发生变化时，回路中会产生感应电动势，从而产生感应电流法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比

六、分析题

1.根据机械能守恒定律，物体在自由下落过程中，重力势能转化为动能设物体落地时的速度为v，则有mgh=1/2mv²解得v=√2gh

2.根据欧姆定律，通过电阻器的电流I等于电源电压U与电阻R之比，即I=U/R

七、综合应用题

（1）根据机械能守恒定律，物体在自由下落过程中，重力势能转化为动能设物体落地时的速度为v，则有mgh=1/2mv²解得v=√2gh

（2）物体落地时的动能为Ek=1/2mv²=1/2m2gh=mgh。