高中物理競(jìng)賽試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題1.一個(gè)物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，若使其中一個(gè)向東的力逐漸減小，直至為零，再逐漸恢復(fù)到原值。在這個(gè)過(guò)程中物體的加速度和速度方向的變化情況是（）A.加速度向西，速度向東B.加速度向東，速度向西C.加速度先向西后向東，速度一直向東D.加速度和速度方向都一直向西答案：A2.質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙水平面上，若物體受一水平力F作用通過(guò)位移為s時(shí)，它的動(dòng)能為E1；若靜止物體受一水平力2F作用通過(guò)相同位移s時(shí)，它的動(dòng)能為E2，則（）A.E2=E1B.E2=2E1C.E2＞2E1D.E1＜E2＜2E1答案：C3.一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，周期為T(mén)，下列說(shuō)法正確的是（）A.若t時(shí)刻和（t+Δt）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)位移的大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的整數(shù)倍B.若t時(shí)刻和（t+Δt）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)速度的大小相等、方向相反，則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍C.若Δt=T，則在t時(shí)刻和（t+Δt）時(shí)刻振子運(yùn)動(dòng)的加速度一定相等D.若Δt=T/2，則在t時(shí)刻和（t+Δt）時(shí)刻彈簧的長(zhǎng)度一定相等答案：C4.人造地球衛(wèi)星在運(yùn)行中，由于受到稀薄大氣的阻力作用，其運(yùn)動(dòng)軌道半徑會(huì)逐漸減小，在此過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的是（）A.衛(wèi)星的速率將減小B.衛(wèi)星的周期將增大C.衛(wèi)星的向心加速度將增大D.衛(wèi)星的角速度將減小答案：C5.如圖所示，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線過(guò)紙面上的M、N兩點(diǎn)，且與紙面垂直，導(dǎo)線中通有大小相等、方向相反的電流。a、O、b在M、N的連線上，O為MN的中點(diǎn)，c、d位于MN的中垂線上，且a、b、c、d到O點(diǎn)的距離均相等。關(guān)于以上幾點(diǎn)處的磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零B.a、b兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反C.c、d兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D.a、c兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不同答案：C6.如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=2:1，原線圈接入一電壓為u=U0sinωt的交流電源，副線圈接一個(gè)R=55Ω的負(fù)載電阻。若U0=220√2V，ω=100πrad/s，則下述結(jié)論正確的是（）A.副線圈中電壓表的示數(shù)為110VB.副線圈中輸出交流電的周期為0.01sC.原線圈中電流表的示數(shù)為2AD.原線圈中的輸入功率為220W答案：A7.如圖所示，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則（）A.在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度B.在真空中，a光的波長(zhǎng)小于b光的波長(zhǎng)C.若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失D.分別用a、b光在同一個(gè)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置上做實(shí)驗(yàn)，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距答案：D8.已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量En=E1/n2（n=2,3,4…），用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為（）A.-4hc/3E1B.-2hc/E1C.-4hc/E1D.-9hc/2E1答案：A9.如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊靜止置于傾角為30°的粗糙斜面上，一根輕彈簧一端固定在豎直墻上的P點(diǎn)，另一端系在滑塊上，彈簧與斜面垂直，則（）A.滑塊不可能只受到三個(gè)力作用B.彈簧可能處于伸長(zhǎng)狀態(tài)C.斜面對(duì)滑塊的支持力大小可能為零D.斜面對(duì)滑塊的摩擦力大小一定等于1/2mg答案：B10.光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動(dòng)能不可能為（）A.1/2mv02B.1/2mv02+1/2qElC.1/2mv02+2/3qElD.1/2mv02+qEl答案：C二、多項(xiàng)選擇題1.以下說(shuō)法正確的是（）A.物體的速度為零時(shí)，加速度一定為零B.物體的加速度減小，速度可能增大C.物體的速度變化量越大，加速度一定越大D.物體的速度變化越快，加速度一定越大答案：BD2.關(guān)于摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）A.靜止的物體可能受到滑動(dòng)摩擦力B.運(yùn)動(dòng)的物體可能受到靜摩擦力C.滑動(dòng)摩擦力的方向一定與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反D.靜摩擦力的方向一定與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反答案：ABCD3.如圖所示，在水平面上有一質(zhì)量為m的物體，在水平拉力F的作用下由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后將拉力F撤去，又經(jīng)時(shí)間2t物體停止運(yùn)動(dòng)。則物體受到的摩擦力大小可能為（）A.F/3B.F/2C.2F/3D.F答案：AB4.關(guān)于功和能，下列說(shuō)法正確的是（）A.功是能量轉(zhuǎn)化的量度B.重力做正功，重力勢(shì)能增加C.合外力對(duì)物體做正功，物體的動(dòng)能增加D.滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功答案：AC5.一物體做平拋運(yùn)動(dòng)，在兩個(gè)不同時(shí)刻的速度分別為v1和v2，時(shí)間間隔為Δt，那么（）A.v1和v2的方向一定不同B.若v2是后一時(shí)刻的速度，則v1＜v2C.由v1到v2的速度變化量Δv的方向一定豎直向下D.由v1到v2的速度變化量Δv的大小為gΔt答案：ABCD6.如圖所示，質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑水平面上，小車(chē)AB段是半徑為R的四分之一光滑圓弧，BC段是粗糙的水平軌道。現(xiàn)讓質(zhì)量為m的滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，在滑塊滑過(guò)BC段的過(guò)程中，小車(chē)與滑塊組成的系統(tǒng)（）A.動(dòng)量守恒B.機(jī)械能守恒C.動(dòng)量不守恒D.機(jī)械能不守恒答案：CD7.如圖所示，一個(gè)帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，板間電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過(guò)平行金屬板的時(shí)間為t，則（）A.在時(shí)間t內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為qU/2B.在后t/2時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為3qU/8C.在粒子下落前d/4和后d/4的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功之比為1:3D.在粒子下落前d/4和后d/4的過(guò)程中，通過(guò)的水平距離之比為1:3答案：BD8.如圖所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一帶電微粒，由靜止開(kāi)始釋放，向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)空氣阻力，取豎直向下為正方向，則微粒的（）A.動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少B.動(dòng)能增加，機(jī)械能減少C.動(dòng)能增加，重力勢(shì)能減少D.動(dòng)能增加，機(jī)械能增加答案：ABC9.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，副線圈電路中R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。P為滑動(dòng)觸頭，M、N為理想交流電表。當(dāng)P向下滑動(dòng)時(shí)（）A.M表的示數(shù)增大B.N表的示數(shù)增大C.變壓器的輸出功率增大D.電阻R0消耗的功率增大答案：ABCD10.下列關(guān)于近代物理知識(shí)的描述中，正確的是（）A.愛(ài)因斯坦提出了光子說(shuō)成功解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象B.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型C.玻爾的原子理論成功地解釋了氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律D.天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示了原子核有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)答案：ABCD三、判斷題1.物體所受合外力為零，物體的機(jī)械能一定守恒。（×）2.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向時(shí)刻改變，一定是變速運(yùn)動(dòng)。（√）3.一對(duì)作用力和反作用力做功的代數(shù)和一定為零。（×）4.電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比。（×）5.電場(chǎng)線可以相交。（×）6.通電直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中一定受到安培力的作用。（×）7.只要穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化，回路中就一定有感應(yīng)電流產(chǎn)生。（√）8.光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性。（√）9.放射性元素的半衰期與外界的溫度、壓強(qiáng)等因素?zé)o關(guān)。（√）10.玻爾理論成功地解釋了所有原子光譜的規(guī)律。（×）四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述牛頓第二定律的內(nèi)容，并說(shuō)明其適用范圍。牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表達(dá)式為F=ma。適用范圍：只適用于慣性參考系中宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)情況。在高速（接近光速）和微觀領(lǐng)域，牛頓第二定律不再適用，需要用相對(duì)論和量子力學(xué)來(lái)描述。2.簡(jiǎn)述機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，并說(shuō)明判斷機(jī)械能是否守恒的方法。機(jī)械能守恒定律內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。判斷機(jī)械能是否守恒的方法：一是從做功角度，看是否只有重力或彈力做功，其他力不做功或做功代數(shù)和為零；二是從能量轉(zhuǎn)化角度，看是否只有動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化，沒(méi)有其他形式能參與轉(zhuǎn)化。3.簡(jiǎn)述法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，并說(shuō)明其在實(shí)際生活中的應(yīng)用。法拉第電磁感應(yīng)定律內(nèi)容：閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。表達(dá)式為E=nΔΦ/Δt。在實(shí)際生活中有很多應(yīng)用，如發(fā)電機(jī)，通過(guò)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，使磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；變壓器利用電磁感應(yīng)原理改變電壓，實(shí)現(xiàn)電能的輸送和分配；電磁爐也是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流，使鍋底發(fā)熱來(lái)烹飪食物。4.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)的規(guī)律，并說(shuō)明愛(ài)因斯坦光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋。光電效應(yīng)的規(guī)律：存在飽和電流；存在遏止電壓；截止頻率；光電效應(yīng)具有瞬時(shí)性。愛(ài)因斯坦光子說(shuō)對(duì)光電效應(yīng)的解釋?zhuān)汗獗旧硎怯梢粋€(gè)個(gè)不可分割的能量子組成的，當(dāng)光照射到金屬表面時(shí)，光子的能量被電子吸收，電子獲得足夠能量后能克服金屬表面的束縛而逸出金屬表面，形成光電流。光子能量E=hν，只有當(dāng)光子能量大于金屬的逸出功時(shí)，才能發(fā)生光電效應(yīng)。五、討論題1.討論在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的受力情況以及所需向心力的來(lái)源。在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，在最高點(diǎn)時(shí)，受重力和繩子或軌道等的作用力（可能向上也可能向下）。若物體由繩子拉住做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度較小時(shí)，繩子的拉力向下，與重力共同提供向心力；當(dāng)速度剛好為√gr（r為圓周運(yùn)動(dòng)半徑，g為重力加速度）時(shí)，繩子拉力為零，僅重力提供向心力；當(dāng)速度大于√gr時(shí)，繩子拉力向上，重力與拉力的合力提供向心力。在最低點(diǎn)時(shí)，物體受重力和向上的拉力或支持力，拉力或支持力與重力的差值提供向心力，此時(shí)拉力或支持力一定大于重力，以保證物體能做圓周運(yùn)動(dòng)。2.討論變壓器的工作原理，并說(shuō)明理想變壓器原、副線圈中電壓、電流、功率之間的關(guān)系。變壓器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象。原線圈接入交變電流，交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，鐵芯使磁場(chǎng)集中并穿過(guò)副線圈，副線圈中磁通量發(fā)生變化從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于理想變壓器，原、副線圈電壓關(guān)系為U1/U2=n1/n2（U1、U2分別為原、副線圈電壓，n1、n2分別為原、副線圈匝數(shù)）；電流關(guān)系為I1/I2=n2/n1；功率關(guān)系為P1=P2，即輸入功率等于輸出功率，因?yàn)槔硐胱儔浩鳠o(wú)能量損失。3.討論波的干涉現(xiàn)象，并說(shuō)明產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件。波的干涉現(xiàn)象是指兩列頻率相同的波疊加時(shí)，某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件：兩列波的頻率必須相同，且相位差保持不變。只有滿(mǎn)足這些條件，兩列波在疊加區(qū)域才能形成穩(wěn)定的干涉圖樣，使得振動(dòng)加強(qiáng)和減弱的區(qū)域位置固定，不會(huì)隨時(shí)間變化而混亂，從而呈現(xiàn)出明顯的干涉現(xiàn)象。4.討論原子核的衰變規(guī)律，并說(shuō)明三種衰變（