物理卓越計(jì)劃試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.一個(gè)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為\(v_0=2m/s\)，加速度為\(a=1m/s^{2}\)，則3秒末的速度是（）A.5m/sB.6m/sC.7m/sD.8m/s答案：A。根據(jù)\(v=v_0+at\)，\(v=2+1×3=5m/s\)。2.以下哪種力不屬于基本相互作用（）A.重力B.摩擦力C.電磁力D.強(qiáng)相互作用答案：B?；鞠嗷プ饔冒ㄒΓㄖ亓儆谝Ψ懂牐?、電磁力、強(qiáng)相互作用、弱相互作用，摩擦力不屬于基本相互作用。3.真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷\(Q_1\)和\(Q_2\)，相距\(r\)，它們之間的庫侖力大小為\(F\)，若\(Q_1\)增大為原來的2倍，\(Q_2\)不變，\(r\)減小為原來的一半，則庫侖力變?yōu)椋ǎ〢.8FB.4FC.2FD.F答案：A。根據(jù)庫侖定律\(F=k\frac{Q_1Q_2}{r^{2}}\)，\(Q_1\)變?yōu)閈(2Q_1\)，\(r\)變?yōu)閈(\frac{r}{2}\)，則\(F'=k\frac{2Q_1Q_2}{(\frac{r}{2})^{2}}=8k\frac{Q_1Q_2}{r^{2}}=8F\)。4.一個(gè)物體質(zhì)量為\(m=5kg\)，在水平力\(F=20N\)的作用下，在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體受到的摩擦力大小為（）A.10NB.15NC.20ND.25N答案：C。因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，摩擦力與拉力大小相等，方向相反，所以摩擦力大小為20N。5.一理想變壓器，原線圈匝數(shù)\(n_1=1000\)匝，副線圈匝數(shù)\(n_2=200\)匝，當(dāng)原線圈接在\(U_1=220V\)的交流電源上時(shí)，副線圈的輸出電壓\(U_2\)為（）A.44VB.22VC.110VD.55V答案：A。根據(jù)變壓器電壓比公式\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)，則\(U_2=\frac{n_2}{n_1}U_1=\frac{200}{1000}×220=44V\)。6.光在真空中的傳播速度\(c\)約為（）A.\(3×10^{5}m/s\)B.\(3×10^{8}m/s\)C.\(3×10^{10}m/s\)D.\(3×10^{15}m/s\)答案：B。光在真空中的傳播速度約為\(3×10^{8}m/s\)。7.一個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，下落高度\(h=20m\)，則它落地時(shí)的速度大小為（\(g=10m/s^{2}\)）（）A.\(10m/s\)B.\(20m/s\)C.\(30m/s\)D.\(40m/s\)答案：B。根據(jù)\(v^{2}=2gh\)，\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×20}=20m/s\)。8.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，半徑\(r=2m\)，角速度\(\omega=3rad/s\)，則線速度大小\(v\)為（）A.2m/sB.4m/sC.6m/sD.8m/s答案：C。根據(jù)\(v=\omegar\)，\(v=3×2=6m/s\)。9.一個(gè)電容器的電容\(C=5μF\)，兩極板間電壓\(U=10V\)，則電容器儲(chǔ)存的電荷量\(Q\)為（）A.\(50μC\)B.\(100μC\)C.\(150μC\)D.\(200μC\)答案：A。根據(jù)\(Q=CU\)，\(Q=5×10=50μC\)。10.一物體在水平面上受到一個(gè)斜向上的拉力\(F\)，拉力與水平方向夾角為\(\theta\)，物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則物體受到的摩擦力\(f\)與拉力\(F\)的水平分力\(F_x\)的關(guān)系是（）A.\(f>F_x\)B.\(f=F_x\)C.\(f<F_x\)D.無法確定答案：B。因?yàn)槲矬w在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，摩擦力等于拉力的水平分力。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共10題）1.以下關(guān)于牛頓第二定律\(F=ma\)的說法正確的是（）A.\(F\)是物體受到的合外力B.\(m\)是物體的慣性質(zhì)量C.\(a\)的方向與\(F\)的方向相同D.當(dāng)\(F=0\)時(shí)，\(a=0\)答案：ABCD。牛頓第二定律中\(zhòng)(F\)是合外力，\(m\)是慣性質(zhì)量，加速度\(a\)與合外力\(F\)方向相同，當(dāng)\(F=0\)時(shí)，根據(jù)\(F=ma\)可得\(a=0\)。2.以下關(guān)于電場(chǎng)線的說法正確的是（）A.電場(chǎng)線是真實(shí)存在的曲線B.電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷C.電場(chǎng)線越密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大D.沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低答案：BCD。電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的假想曲線，不是真實(shí)存在的；電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線越密電場(chǎng)強(qiáng)度越大，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。3.關(guān)于機(jī)械能守恒定律，以下說法正確的是（）A.只有重力做功時(shí)，機(jī)械能守恒B.只有彈力做功時(shí)，機(jī)械能守恒C.重力和彈力同時(shí)做功時(shí)，機(jī)械能守恒D.除重力和彈力外其他力做功的代數(shù)和為零時(shí)，機(jī)械能守恒答案：AD。機(jī)械能守恒的條件是只有重力或彈力做功，或者除重力和彈力外其他力做功的代數(shù)和為零。4.關(guān)于安培力\(F=BIL\sin\theta\)（\(\theta\)為電流方向與磁場(chǎng)方向的夾角），以下說法正確的是（）A.當(dāng)\(\theta=0^{\circ}\)時(shí)，安培力\(F=0\)B.當(dāng)\(\theta=90^{\circ}\)時(shí)，安培力\(F\)最大C.\(B\)是磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.\(L\)是導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度答案：ABCD。當(dāng)\(\theta=0^{\circ}\)時(shí)，\(\sin\theta=0\)，安培力\(F=0\)；當(dāng)\(\theta=90^{\circ}\)時(shí)，\(\sin\theta=1\)，安培力最大；\(B\)是磁感應(yīng)強(qiáng)度，\(L\)是有效長(zhǎng)度。5.以下關(guān)于熱現(xiàn)象的說法正確的是（）A.溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志B.熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體C.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的D.布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)答案：ABCD。溫度反映分子平均動(dòng)能；熱量自發(fā)傳遞方向是從高溫到低溫；做功和熱傳遞改變內(nèi)能等效；布朗運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。6.以下關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的說法正確的是（）A.只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流B.感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.楞次定律可以用來判斷感應(yīng)電流的方向答案：ABCD。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件是穿過閉合電路的磁通量變化，感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙磁通量變化，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)，楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。7.關(guān)于光的干涉，以下說法正確的是（）A.兩列相干光相遇時(shí)會(huì)產(chǎn)生干涉條紋B.光的干涉現(xiàn)象證明了光具有波動(dòng)性C.雙縫干涉條紋是等間距的D.薄膜干涉是由于光在薄膜前后表面反射后疊加形成的答案：ABCD。相干光相遇產(chǎn)生干涉條紋，干涉現(xiàn)象說明光有波動(dòng)性，雙縫干涉條紋等間距，薄膜干涉是光在薄膜前后表面反射光疊加形成。8.以下關(guān)于相對(duì)論的說法正確的是（）A.狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)是相對(duì)性原理和光速不變?cè)鞡.根據(jù)相對(duì)論，時(shí)間和空間是相互關(guān)聯(lián)的C.運(yùn)動(dòng)的時(shí)鐘變慢，運(yùn)動(dòng)的尺子縮短D.質(zhì)能方程\(E=mc^{2}\)揭示了質(zhì)量和能量的關(guān)系答案：ABCD。狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)是相對(duì)性原理和光速不變?cè)恚鄬?duì)論中時(shí)間和空間關(guān)聯(lián)，有動(dòng)鐘變慢、動(dòng)尺縮短效應(yīng)，質(zhì)能方程揭示質(zhì)量和能量關(guān)系。9.以下關(guān)于波的說法正確的是（）A.機(jī)械波的傳播需要介質(zhì)B.波在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)C.波的頻率由波源決定D.波的傳播速度由介質(zhì)決定答案：ABCD。機(jī)械波傳播依賴介質(zhì)，質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近振動(dòng)，波的頻率由波源決定，波速由介質(zhì)決定。10.以下關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是（）A.原子是由原子核和核外電子組成的B.原子核由質(zhì)子和中子組成C.盧瑟福通過\(\alpha\)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型D.玻爾提出了氫原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)模型答案：ABCD。原子由原子核和核外電子組成，原子核有質(zhì)子和中子，盧瑟福\(\alpha\)粒子散射實(shí)驗(yàn)提出核式結(jié)構(gòu)，玻爾提出氫原子能級(jí)結(jié)構(gòu)。三、判斷題（每題2分，共10題）1.物體的加速度方向與速度方向一定相同。（×）答案：加速度方向與速度方向不一定相同，例如物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向與速度方向相反。2.靜摩擦力的方向一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。（×）答案：靜摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，不一定與物體運(yùn)動(dòng)方向相反，例如人走路時(shí)，靜摩擦力方向與人運(yùn)動(dòng)方向相同。3.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)一定為零。（×）答案：電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零，例如等量同種電荷連線的中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，但電勢(shì)不為零。4.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量\(Q=I^{2}Rt\)，對(duì)于任何電路都適用。（√）答案：焦耳定律\(Q=I^{2}Rt\)對(duì)于任何電路都適用。5.機(jī)械波在傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)隨波遷移。（×）答案：機(jī)械波傳播過程中，介質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移。6.光的折射現(xiàn)象中，入射角一定大于折射角。（×）答案：當(dāng)光從光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí)，入射角大于折射角；當(dāng)光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，入射角小于折射角。7.根據(jù)動(dòng)量守恒定律，系統(tǒng)不受外力時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。（√）答案：這是動(dòng)量守恒定律的基本內(nèi)容，系統(tǒng)不受外力時(shí)總動(dòng)量不變。8.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其向心力是恒力。（×）答案：向心力的方向始終指向圓心，在圓周運(yùn)動(dòng)過程中方向不斷變化，不是恒力。9.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。（√）答案：理想氣體不考慮分子間勢(shì)能，內(nèi)能只與溫度有關(guān)。10.放射性元素的半衰期與元素的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。（√）答案：半衰期是放射性元素的固有屬性，與物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述牛頓第一定律的內(nèi)容及其意義。答案：牛頓第一定律內(nèi)容為：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。意義：它指出了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，同時(shí)也定義了慣性的概念，慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。2.什么是全反射？發(fā)生全反射需要滿足哪些條件？答案：全反射是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，當(dāng)入射角增大到某一角度，折射光線完全消失，只剩下反射光線的現(xiàn)象。發(fā)生全反射需要滿足兩個(gè)條件：一是光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)；二是入射角大于或等于臨界角。3.簡(jiǎn)述動(dòng)能定理的內(nèi)容。答案：動(dòng)能定理的內(nèi)容為：合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的變化量，即\(W=\DeltaE_{k}=E_{k2}-E_{k1}\)，其中\(zhòng)(W\)是合外力做的功，\(E_{k1}\)、\(E_{k2}\)分別是物體初、末狀態(tài)的動(dòng)能。4.什么是楞次定律？如何根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向？答案：楞次定律內(nèi)容為：感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。判斷感應(yīng)電流方向的步驟：首先確定原磁場(chǎng)的方向，然后判斷磁通量是增加還是減少，若磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；若磁通量減少，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，最后根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向。五、討論題（每題5分，共4題）1.討論汽車在水平路面上轉(zhuǎn)彎時(shí)，為了安全需要考慮哪些物理因素？答案：汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)要考慮向心力來源。汽車靠摩擦力提供向心力，根據(jù)\(F=m\frac{v^{2}}{r}\)，要考慮車速\(v\)不能過大，轉(zhuǎn)彎半徑\(r\)不能過小，同時(shí)路面摩擦力要足夠大，否則汽車會(huì)做離心運(yùn)動(dòng)發(fā)生危險(xiǎn)。2.討論在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，如何提高感應(yīng)電流的大??？答案：根據(jù)\(E=n\frac{\Delta\Phi}{\Deltat}\)和\(I=\frac{E}{R}\)，可以從以下方面提高感應(yīng)電流大小。一是增大磁通量的變化量\(\Delta\Phi\)，例如增強(qiáng)磁場(chǎng)、增大線圈面積或者改變線圈與磁場(chǎng)的夾角；二是減小電路的電阻\(R\)；三是增大磁通量變化的時(shí)間間隔\(\Deltat\)變小。3.討