2025年下學期高中物理競賽初賽試卷一、選擇題（共8小題，每小題6分，共48分。每題只有一個正確選項）1.運動學綜合在光滑水平面上，一質(zhì)點以初速度(v_0=10,\text{m/s})沿x軸正方向運動，同時受到一個與速度方向垂直的恒力(F=2,\text{N})作用，質(zhì)點質(zhì)量(m=0.5,\text{kg})。下列說法正確的是（）A.質(zhì)點做勻速圓周運動，半徑為12.5mB.質(zhì)點軌跡為拋物線，2秒內(nèi)的位移大小為(20\sqrt{2},\text{m})C.質(zhì)點的加速度大小為(4,\text{m/s}^2)，方向沿y軸正方向D.質(zhì)點在第2秒末的速度大小為(10\sqrt{2},\text{m/s})2.機械能守恒與碰撞質(zhì)量為(m)的小球A從半徑(R=0.8,\text{m})的光滑圓弧軌道頂端由靜止釋放，與靜止在軌道底端的質(zhì)量為(3m)的小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后小球B的速度大小為（）A.(2,\text{m/s})B.(3,\text{m/s})C.(4,\text{m/s})D.(5,\text{m/s})3.熱力學第一定律一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)((p_1,V_1,T_1))經(jīng)等壓膨脹至狀態(tài)((p_1,V_2,T_2))，再經(jīng)絕熱壓縮回到初始體積(V_1)，最后經(jīng)等容降溫回到初始狀態(tài)。已知(V_2=2V_1)，氣體在等壓過程中吸收熱量(Q=100,\text{J})，則在絕熱過程中氣體對外界做功為（）A.(-25,\text{J})B.(-50,\text{J})C.(25,\text{J})D.(50,\text{J})4.靜電場與電容平行板電容器兩極板間距為(d)，極板面積為(S)，接在電壓為(U)的電源兩端?，F(xiàn)將一塊厚度為(\fracd5vrbzf{2})、相對介電常數(shù)為(\epsilon_r=2)的電介質(zhì)插入極板間，穩(wěn)定后電容器的帶電量為（）A.(\frac{\epsilon_0SU}tp7lt7d)B.(\frac{2\epsilon_0SU}rtlbnb7)C.(\frac{4\epsilon_0SU}{3d})D.(\frac{3\epsilon_0SU}{2d})5.電磁感應與楞次定律邊長為(L=0.2,\text{m})的正方形閉合線圈在磁感應強度(B=0.5,\text{T})的勻強磁場中繞垂直于磁場的軸以角速度(\omega=10,\text{rad/s})勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻(R=1,\Omega)。線圈中產(chǎn)生的感應電流的有效值為（）A.(0.1,\text{A})B.(0.2,\text{A})C.(0.3,\text{A})D.(0.4,\text{A})6.波動圖像與多普勒效應一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=0時刻的波形如圖所示，已知波速(v=2,\text{m/s})。此時位于(x=1,\text{m})處的質(zhì)點P的振動方程為（）A.(y=0.1\sin(\pit+\frac{\pi}{2}),\text{m})B.(y=0.1\sin(\pit-\frac{\pi}{2}),\text{m})C.(y=0.1\sin(2\pit+\frac{\pi}{2}),\text{m})D.(y=0.1\sin(2\pit-\frac{\pi}{2}),\text{m})7.天體運動與開普勒定律某行星繞恒星做勻速圓周運動，軌道半徑為(r)，周期為(T)。若另一行星繞同一恒星運動的軌道半徑為(2r)，則其周期為（）A.(\sqrt{2}T)B.(2T)C.(2\sqrt{2}T)D.(4T)8.電路分析與歐姆定律如圖所示電路中，電源電動勢(E=12,\text{V})，內(nèi)阻(r=1,\Omega)，電阻(R_1=3,\Omega)，(R_2=2,\Omega)，(R_3=6,\Omega)。開關(guān)S閉合后，電阻(R_2)消耗的電功率為（）A.(4,\text{W})B.(8,\text{W})C.(12,\text{W})D.(16,\text{W})二、填空題（共6小題，每小題8分，共48分）9.運動的合成與分解小船在靜水中的速度為(5,\text{m/s})，水流速度為(3,\text{m/s})，河寬為(100,\text{m})。若小船要以最短時間渡河，則渡河時間為______s，此時小船的實際位移大小為______m。10.動量守恒與反沖運動質(zhì)量為(M=2,\text{kg})的木塊靜止在光滑水平面上，一質(zhì)量為(m=0.1,\text{kg})的子彈以(v_0=200,\text{m/s})的速度水平射入木塊并留在其中。子彈射入過程中系統(tǒng)損失的機械能為______J，木塊最終的速度大小為______m/s。11.理想氣體狀態(tài)方程一定質(zhì)量的理想氣體在標準狀態(tài)（(p_0=1\times10^5,\text{Pa})，(T_0=273,\text{K})）下的體積為(V_0=22.4,\text{L})。若將其等溫壓縮至體積(V=11.2,\text{L})，則氣體壓強變?yōu)開_____Pa；若再將其等容加熱至溫度(T=373,\text{K})，則氣體壓強變?yōu)開_____Pa。12.磁場對電流的作用長度為(L=0.5,\text{m})的直導線垂直放置在磁感應強度(B=0.4,\text{T})的勻強磁場中，通入電流(I=5,\text{A})。導線所受安培力的大小為______N，方向與磁場方向______（填“相同”“相反”或“垂直”）。13.光的折射與全反射一束單色光從折射率為(n_1=\sqrt{3})的介質(zhì)射入折射率為(n_2=1)的空氣，入射角為(30^\circ)，則折射角為______度；若增大入射角至______度時，將發(fā)生全反射。14.機械振動與波彈簧振子的振動方程為(x=0.04\sin(5\pit+\frac{\pi}{3}),\text{m})，則振子的振幅為______m，周期為______s，(t=0)時刻的速度方向為______（填“沿x軸正方向”或“沿x軸負方向”）。三、計算題（共4小題，共104分）15.力學綜合題（24分）如圖所示，質(zhì)量為(m=1,\text{kg})的物塊A放在質(zhì)量為(M=2,\text{kg})的木板B上，木板B靜止在光滑水平地面上，物塊A與木板B間的動摩擦因數(shù)(\mu=0.2)?，F(xiàn)對物塊A施加一個水平向右的恒力(F=6,\text{N})，作用時間(t=2,\text{s})后撤去。已知木板B的長度足夠長，重力加速度(g=10,\text{m/s}^2)。求：（1）撤去力F時物塊A和木板B的速度大??；（2）整個過程中物塊A相對于木板B的位移大小。16.熱學與能量轉(zhuǎn)換題（26分）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，其中ab為等溫過程，bc為等容過程，ca為等壓過程。已知氣體在狀態(tài)a時的壓強(p_a=2\times10^5,\text{Pa})，體積(V_a=1\times10^{-3},\text{m}^3)，溫度(T_a=300,\text{K})；狀態(tài)b時的體積(V_b=2\times10^{-3},\text{m}^3)。求：（1）氣體在狀態(tài)b時的溫度(T_b)和狀態(tài)c時的壓強(p_c)；（2）整個循環(huán)過程中氣體對外界做的凈功和吸收的凈熱量。17.電磁學綜合題（28分）如圖所示，在磁感應強度(B=0.5,\text{T})的勻強磁場中，有一與磁場方向垂直的光滑導軌，導軌間距(L=0.4,\text{m})，左端接有電阻(R=1,\Omega)。質(zhì)量為(m=0.1,\text{kg})的金屬棒ab垂直放在導軌上，在外力作用下以(v=5,\text{m/s})的速度向右勻速運動。不計導軌和金屬棒的電阻，重力加速度(g=10,\text{m/s}^2)。求：（1）金屬棒ab中產(chǎn)生的感應電動勢大小和感應電流方向；（2）外力F的大小和方向；（3）電阻R在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱。18.力學與能量綜合題（28分）如圖所示，半徑為(R)的光滑半圓形軌道固定在豎直平面內(nèi)，底端與水平軌道相切于點A，水平軌道BC段粗糙，長度為(L)，動摩擦因數(shù)為(\mu)，C端與一輕質(zhì)彈簧相連。質(zhì)量為(m)的小球從半圓形軌道頂端B點由靜止釋放，沿軌道滑下后進入水平軌道，壓縮彈簧至最短后被彈回，恰好能通過半圓形軌道頂端B點。求：（1）小球第一次到達A點時的速度大??；（2）彈簧的最大彈性勢能；（3）小球與水平軌道BC段間的動摩擦因數(shù)(\mu)。參考答案及評分標準（僅為命題配套，實際試卷中無需提供）（注：此處省略答案，實際試卷