雅礼中学物理拔尖试题及答案

雅礼中学物理拔尖试题及答案

一、单选题（每题2分，共20分）

1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体A以4m/s的速度与质量为3kg的物体B（静止）发生正碰，碰撞后两物体粘在一起共同运动，则碰撞后的速度大小为（）（2分）A.1m/sB.2m/sC.3m/sD.4m/s【答案】B【解析】根据动量守恒定律m₁v₁+m₂v₂=m₁+m₂v，代入数据得2kg×4m/s+3kg×0m/s=2kg+3kgv，解得v=2m/s

2.一束单色光从空气射入水中，下列说法正确的是（）（2分）A.光的频率改变B.光的波长变短C.光的传播速度变小D.折射角等于入射角【答案】C【解析】光的频率由光源决定，不改变；光从空气射入水中，波速变小，根据v=λf知波长变短；折射定律表明折射角小于入射角

3.一物体做自由落体运动，在落地前2秒内的位移是全程的（）（2分）A.1/4B.1/3C.1/2D.3/4【答案】D【解析】设总时间为t，则全程位移h=1/2gt²；落地前2秒位移为h=1/2gt-2²，则h=h-h/4，解得h=3h/

44.一台理想变压器，原线圈匝数为n₁，副线圈匝数为n₂，原线圈电压为U₁，副线圈电压为U₂，则下列关系正确的是（）（2分）A.U₁/U₂=n₁/n₂B.U₁/U₂=n₂/n₁C.P₁=P₂D.I₁n₁=I₂n₂【答案】A【解析】理想变压器电压与匝数成正比U₁/U₂=n₁/n₂；功率守恒P₁=P₂（非理想）；电流与匝数成反比I₁n₁=I₂n₂

5.一物体放在粗糙的水平面上，用水平力F推物体，物体恰好做匀速直线运动，若增大水平力F，则（）（2分）A.物体所受摩擦力变大B.物体所受摩擦力变小C.物体加速度变大D.物体加速度为零【答案】C【解析】匀速运动时F=f，增大F则合力变大，根据F_net=ma，加速度a变大；静摩擦力达到最大值后变为滑动摩擦力f=μmg（不变）

6.一质点做简谐运动，其位移随时间变化的图像如图所示，则（）（2分）A.t=0时速度最大B.t=1s时加速度为零C.周期为4sD.t=2s时动能最大【答案】C【解析】周期T=4s；0-1s向负向最大位移，速度为零；2s时通过平衡位置，动能最大

7.在如图电路中，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）（2分）A.电流表读数变小B.电压表读数变大C.R₂消耗功率变小D.电源输出功率变大【答案】B【解析】P右移时接入电阻变小，总电阻R总变小，电流I变大；路端电压U=E-Ir变小，R₂两端电压U₂=IR₂变大，P₂=IR₂²R₂变大；电源输出P=UI=EI-I²r，可能减小

8.一个带正电的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.粒子速度大小不变，方向变化B.粒子动能发生变化C.磁场力做功不为零D.粒子加速度不变【答案】A【解析】洛伦兹力始终垂直速度方向，不做功，动能不变；速度大小恒定，方向沿圆周切线变化；加速度大小不变但方向时刻变化

9.如图所示，A、B两物体叠放在一起，在水平力F作用下一起向右匀速运动，则（）（2分）A.A不受B的摩擦力B.B不受地面摩擦力C.地面对B的支持力等于A+BgD.F等于A+B的动摩擦因数乘以B的重力【答案】C【解析】A受B向左摩擦力f_A=μ_Amg；B受地面向左摩擦力f_B=μ_BN=μ_BAg+mg；支持力N=A+Bg；F=A+Bμg（若整体匀速）

10.一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）（2分）A.离地面越高，线速度越大B.离地面越高，向心加速度越大C.线速度与轨道半径成正比D.周期与轨道半径成反比【答案】D【解析】根据v=√GM/r，r越大v越小；a=v²/r=GM/r²，r越大a越小；v与r成反比；T=2πr/v=2π√r³/GM，T与r^3/2成正比

二、多选题（每题4分，共20分）

1.关于机械能守恒，下列说法正确的是（）（4分）A.物体自由下落时机械能守恒B.摩擦力做功不为零时机械能一定不守恒C.绳子断裂后绳子张力做功不改变机械能D.系统内只有重力做功时机械能守恒【答案】A、D【解析】自由下落只有重力做功，机械能守恒；摩擦力做负功，机械能减少；绳子张力不做功（位移垂直）；只有重力做功时系统机械能守恒

2.关于电磁感应现象，下列说法正确的是（）（4分）A.导体在磁场中运动一定会产生感应电流B.感应电流的磁场总是阻碍原磁场的磁通量变化C.楞次定律是能量守恒在电磁感应中的体现D.法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小【答案】B、C、D【解析】导体运动若无闭合回路不产生电流；楞次定律体现能量守恒（感应电流做功消耗其他形式能）；法拉第定律ε=nΔΦ/Δt描述电动势大小；产生感应电流需同时满足闭合回路和切割磁感线

3.关于光的波动性，下列说法正确的是（）（4分）A.光的干涉现象说明光具有波动性B.光的衍射现象说明光具有粒子性C.单缝衍射条纹间距与缝宽成反比D.光的偏振现象说明光是一种横波【答案】A、C、D【解析】干涉、衍射是波动性特征；衍射与粒子性无关；缝宽b变小，Δx变大；偏振说明振动方向垂直传播方向，是横波特征

4.关于原子物理，下列说法正确的是（）（4分）A.α粒子散射实验说明原子具有核式结构B.天然放射现象中放出的三种射线穿透能力最强的是γ射线C.氢原子跃迁时吸收光子，跃迁到能级较高的轨道D.质量数守恒在核反应中不一定成立【答案】A、B、C【解析】卢瑟福实验揭示原子核；γ射线电离能力最弱但穿透最强；跃迁时E=hf=E高-E低，需吸收光子；核反应中质量数和电荷数均守恒

5.关于电路分析，下列说法正确的是（）（4分）A.串联电路中处处电流相等B.并联电路中各支路电压相等C.分压电路中滑动变阻器总电阻变小，分压比变大D.滑动变阻器接成限流电路时，变阻器阻值最大时电流最小【答案】A、B、D【解析】串联电流处处相等；并联电压处处相等；分压比U₂/U₁=R₂/R₁+R₂，R总变小则分压比变小；限流电路中I=E/R+r，R最大时I最小

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3s前一半路程和后一半路程的时间之比为______（4分）【答案】1:3【解析】总时间t=√2h/g，前一半时间t₁=√h/g，后一半时间t₂=√2h/g-√h/g=√2-1√h/g，则t₁/t₂=1/√2-1=1:

32.一束光从空气射入玻璃，入射角为30°，折射角为22°，则玻璃的折射率为______，该光在玻璃中的传播速度为______m/s（真空中光速c=3×10⁸m/s）（4分）【答案】

1.49；2×10⁸【解析】n=sin30°/sin22°≈

1.49；v=c/n=2×10⁸m/s

3.一物体放在水平桌面上，物体与桌面动摩擦因数为

0.2，最大静摩擦力为4N，现用水平力F=3N推物体，则物体受到的摩擦力大小为______N（4分）【答案】3【解析】F=3N最大静摩擦力4N，物体保持静止，受静摩擦力f=3N

4.一质点做简谐运动，周期为4s，振幅为5cm，在t=0时刻质点过平衡位置向正方向运动，则质点在t=1s时的位移大小为______cm，速度大小为______cm/s（4分）【答案】

3.5；

4.7【解析】x=Acosωt+φ₀，ω=π/2，φ₀=-π/2，x=5cosπ/2+π/2=5cosπ=-5cm；v=-Aωsinωt+φ₀=-5×π/2sinπ/2+π/2=-

7.85cm/s，v≈

4.7cm/s

5.一理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈电压为220V，副线圈接一个标有6V6W的灯泡，则原线圈电流为______A（4分）【答案】

0.3【解析】副线圈电流I₂=P/U=6W/6V=1A；原线圈电流I₁=I₂/n=1A/10=

0.1A

6.一带电粒子（q=+2×10⁻⁶C）以速度v=10⁵m/s进入磁感应强度B=

0.5T的匀强磁场中，若粒子运动方向与磁场方向垂直，则粒子做圆周运动的半径为______m，周期为______s（4分）【答案】

0.1；

1.57【解析】r=mqv/B=

9.1×10⁻³kg×10⁵m/s/2×10⁻⁶C×

0.5T=

0.1m；T=2πm/Bq=2π×

9.1×10⁻³/2×10⁻⁶×

0.5=

1.14s

7.在如图电路中，电源电动势E=6V，内阻r=1Ω，R₁=4Ω，R₂=2Ω，当开关S闭合时，通过R₁的电流为______A（4分）【答案】1【解析】S闭合时，R₁与R₂并联，总电阻R=2Ω，电路电流I=E/R+r=6V/2Ω+1Ω=2A；并联电路电流分配I₁=I×R₂/R₁+R₂=2A×2Ω/4Ω+2Ω=1A

8.用一个焦距为10cm的凸透镜使物体成像，物距为20cm，则像距为______cm，成______像（4分）【答案】20；倒立缩小实像【解析】1/f=1/u+1/v，1/10=1/20+1/v，v=20cm；物距大于2f，成倒立缩小实像

四、判断题（每题2分，共20分）

1.两个分子间距离增大时，分子势能一定减小（）（2分）【答案】（×）【解析】分子力做正功时分子势能减小；若分子力表现为引力，距离增大时分子力做负功，势能增大

2.热机效率不可能达到100%（）（2分）【答案】（√）【解析】根据热力学第二定律，任何热机不可能将吸收的热量全部转化为有用功，必须向低温热源散热，效率η=1-Q/C

13.闭合电路中，电流总是从高电势流向低电势（）（2分）【答案】（×）【解析】外电路电流从高电势流向低电势；内电路电流从低电势（负极）流向高电势（正极）

4.光的偏振现象说明光是一种纵波（）（2分）【答案】（×）【解析】偏振现象说明光振动方向垂直传播方向，是横波特征；纵波振动方向与传播方向平行

5.在匀强电场中，沿电场线方向移动正电荷，电势能一定减小（）（2分）【答案】（√）【解析】正电荷受电场力方向与电场线方向相同，沿电场线方向移动时电场力做正功，电势能减小

6.做简谐运动的物体，回复力总是指向平衡位置（）（2分）【答案】（√）【解析】根据F=-kx，回复力总是与位移方向相反，指向平衡位置

7.玻璃的折射率大于水的折射率（）（2分）【答案】（√）【解析】通常n玻璃

1.5，n水约

1.33，n玻璃

1.33n水

8.电路中发生短路时，电源输出功率可能最大（）（2分）【答案】（×）【解析】短路时R=0，I=E/r，P=I²r=E²/r，但短路时电流可能过大导致危险；正常工作功率最大时R=r

9.在同一高度水平抛出两个物体，初速度大的物体飞行时间较长（）（2分）【答案】（×）【解析】平抛运动时间由高度决定，与初速度无关，t=√2h/g

10.根据玻尔理论，氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级时，辐射光子的波长在可见光范围内（）（2分）【答案】（√）【解析】n=3→2辐射光子能量E=

13.61/4-1/9eV≈

1.89eV，对应波长λ=c/E=3×10⁸m/s/

1.89×

1.6×10⁻¹⁹J≈656nm，属于可见光

五、简答题（每题5分，共15分）

1.为什么火车进站时速度减慢，出站时速度加快？（5分）【解析】火车进站时需要克服摩擦力做功，将动能转化为其他形式能，速度减慢；出站时需要动力做功，将其他形式能转化为动能，速度加快

2.为什么高压锅能更快煮熟食物？（5分）【解析】高压锅密封性好，锅内气压升高，水的沸点随之升高（沸点与压强成正比），食物在更高温度下烹饪，化学反应速率加快，煮熟更快

3.为什么在雷雨天打伞比不打伞更危险？（5分）【解析】金属伞是导体，在雷雨天打伞时，伞尖与云层形成放电通道，电流通过人体，可能造成触电事故；而人体与大地绝缘，不接触金属物体时相对安全

六、分析题（每题12分，共24分）

1.如图所示，质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，求碰撞过程中小球损失的机械能（12分）【解析】自由落体时mgh=1/2mv₁²，v₁=√2gh；弹起时1/2mv₂²=mgh/2，v₂=√gh；碰撞前动能Ek₁=1/2mv₁²=mgh；碰撞后动能Ek₂=1/2mv₂²=mgh/2；损失的机械能ΔE=Ek₁-Ek₂=mgh-mgh/2=1/2mgh

2.如图所示，两平行金属板间距离为d，电压为U，一电子（质量m，电荷量e）从A板小孔沿电场线方向射入，求电子到达B板时的速度大小（12分）【解析】电子受电场力F=eE=eU/d，做匀加速直线运动；根据牛顿第二定律F=ma，a=eU/md；根据v²-v₀²=2ax，v²=0+2a×d=2eU/md×d，v=√2eU/d

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.如图所示，质量为m的物体从高h处沿倾角为θ的斜面下滑，斜面与物体动摩擦因数为μ，求物体滑到底端时的速度大小（25分）【解析】沿斜面方向受力分析mgsinθ-μN=ma；垂直斜面方向受力分析mgcosθ-N=0，解得N=mgcosθ；代入第一式得mgsinθ-μmgcosθ=ma，a=gsinθ-μgcosθ；根据v²=2ax，v=√[2a×h/sinθ/μ+cosθ]

2.如图所示，一理想变压器原副线圈匝数比为n₁:n₂，原线圈接电动势为E、内阻为r的电源，副线圈接电阻为R的负载，求

（1）原线圈输入电流；

（2）变压器效率（25分）【解析】

（1）副线圈电流I₂=U₂/R，U₂=n₂E/n₁，I₂=n₂E/n₁R；原线圈电流I₁=I₂+n₂I₂/n₁=n₂E/n₁R+n₂R；

（2）副线圈功率P₂=U₂I₂=n₂²E²/n₁²R，原线圈功率P₁=EI₁=n₂E²/n₁²R+n₂²R，效率η=P₂/P₁=n₂²/n₁²+n₂²=1/1+n₁²/n₂²---标准答案

一、单选题B、C、B、A、C、C、C、A、B、D

二、多选题A、B、C、D；B、C、D；A、C、D；A、B、D

三、填空题1:3；

1.49；2×10⁸；3；

3.5；

4.7；

0.3；

0.1；

1.57；20

四、判断题

1.×；

2.√；

3.×；

4.×；

5.√；

6.√；

7.√；

8.×；

9.×；

10.√

五、简答题略

六、分析题略

七、综合应用题略。