2026年全國高中物理知識競賽試卷附答案（第三套）一、選擇題（本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一項符合題目要求，有的有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.下列關(guān)于運動的描述，正確的是（）A.物體做直線運動時，位移大小一定等于路程B.速度為零的時刻，加速度一定為零C.加速度方向與速度變化量方向一定相同D.勻速圓周運動是勻變速曲線運動2.如圖所示，固定在天花板上的輕彈簧下端掛一質(zhì)量為m的物體，物體靜止時彈簧伸長量為x?，若用手將物體托住，使彈簧恢復(fù)原長，然后由靜止釋放，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.物體釋放瞬間，加速度大小為gB.物體運動到最低點時，彈簧伸長量為2x?C.物體運動過程中，機械能守恒D.物體做簡諧運動，振幅為x?3.關(guān)于電場強度和電勢差，下列說法正確的是（）A.電場強度越大，電勢差一定越大B.沿電場線方向，電勢逐漸降低C.電場強度的方向就是電勢降低最快的方向D.同一等勢面上各點的電場強度一定相等4.如圖所示，兩根平行的通電直導(dǎo)線，通有大小相等、方向相反的電流，下列說法正確的是（）A.兩根導(dǎo)線之間的磁場方向相同B.兩根導(dǎo)線之間存在相互吸引力C.離導(dǎo)線越遠，磁感應(yīng)強度越小D.若改變其中一根導(dǎo)線的電流方向，兩根導(dǎo)線之間變?yōu)橄嗷ノ?.關(guān)于機械振動和機械波，下列說法正確的是（）A.簡諧運動的回復(fù)力大小與位移大小成正比，方向相反B.受迫振動的頻率由驅(qū)動力頻率決定，與物體的固有頻率無關(guān)C.機械波傳播時，介質(zhì)中的質(zhì)點隨波遷移D.波的干涉現(xiàn)象需要兩個頻率相同、振動方向相同的波源6.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài)變化過程（圖略），從狀態(tài)1到狀態(tài)2，再到狀態(tài)3，下列說法正確的是（）A.若狀態(tài)1到狀態(tài)2是等容變化，溫度一定升高B.若狀態(tài)2到狀態(tài)3是等壓變化，體積一定增大C.若狀態(tài)1到狀態(tài)3是等溫變化，內(nèi)能一定不變D.無論經(jīng)過何種變化，氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)7.如圖所示，帶電粒子從靜止開始經(jīng)過加速電場加速后，進入偏轉(zhuǎn)電場做類平拋運動，已知加速電場的電壓為U?，偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U?，板間距離為d，板長為L，下列說法正確的是（）A.粒子的比荷（q/m）越大，加速后的速度越大B.偏轉(zhuǎn)電場的電壓U?越大，粒子的偏轉(zhuǎn)位移越大C.偏轉(zhuǎn)電場的板長L越長，粒子的偏轉(zhuǎn)角越大D.粒子的偏轉(zhuǎn)位移與加速電壓U?成正比8.關(guān)于動量守恒定律，下列說法正確的是（）A.系統(tǒng)不受外力作用時，動量一定守恒B.系統(tǒng)所受合外力為零時，機械能一定守恒C.動量守恒的系統(tǒng)，動能也一定守恒D.系統(tǒng)動量守恒時，各物體的動量一定不變二、填空題（本題共4小題，每小題8分，共32分。把答案填在題中的橫線上）1.一個質(zhì)量為m=1kg的物體，在水平拉力F=5N作用下，在粗糙水平面上做勻加速直線運動，加速度大小為a=3m/s2，g取10m/s2，則物體受到的摩擦力大小為______N，動摩擦因數(shù)為______；若拉力F增大到10N，物體的加速度大小為______m/s2。2.已知月球的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M，月球繞地球做勻速圓周運動的軌道半徑為r，萬有引力常量為G，則月球繞地球運動的線速度大小為______，向心加速度大小為______，周期為______。3.平行板電容器的極板面積為S，兩極板間的距離為d，電容為C=ε?S/d（ε?為靜電力常量），現(xiàn)將電容器充電后與電源斷開，電荷量為Q，若將兩極板間的距離減小到d/2，則電容器的電容變?yōu)開_____，兩極板間的電場強度大小為______，極板間的電勢差變?yōu)開_____。4.某單擺做簡諧運動，擺長為L=1m，重力加速度g=10m/s2，該單擺的周期為______s（π取3.14）；若將該單擺放在以加速度a=5m/s2豎直向上加速的電梯中，其周期變?yōu)開_____s；若將擺長縮短為0.25m，其周期變?yōu)開_____s。三、計算題（本題共3小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）1.（12分）如圖所示，質(zhì)量為M=5kg的木板靜止在光滑水平地面上，木板上表面放有一質(zhì)量為m=1kg的小滑塊，滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，現(xiàn)給滑塊一個水平向右的初速度v?=12m/s，g取10m/s2，求：（1）滑塊和木板的加速度大小和方向；（2）滑塊與木板達到共同速度時的速度大?。唬?）從開始到達到共同速度，滑塊相對于木板的位移大小。2.（14分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一光滑的直角軌道ABC，AB段豎直向下，BC段水平向右，AB段的長度為h=5m，BC段的長度為L=4m，一質(zhì)量為m=0.2kg的小球從A點由靜止釋放，經(jīng)過B點后進入BC段，小球與BC段軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，g取10m/s2，求：（1）小球到達B點時的速度大?。唬?）小球在BC段滑行的距離；（3）小球最終靜止時到B點的距離。3.（14分）如圖所示，電路中電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=2Ω，R?=3Ω，R?=6Ω，R?為滑動變阻器，其最大阻值為10Ω，開關(guān)S閉合后，求：（1）滑動變阻器R?的阻值為多大時，電路中的總電流最小，最小總電流為多大；（2）滑動變阻器R?的阻值為多大時，R?兩端的電壓最大，最大電壓為多大；（3）滑動變阻器R?的阻值為多大時，滑動變阻器消耗的功率最大，最大功率為多大。四、實驗題（本題共2小題，共30分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、實驗步驟和重要的演算步驟）1.（14分）某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證機械能守恒定律，實驗器材包括：打點計時器、紙帶、復(fù)寫紙、重錘、鐵架臺、電源、刻度尺等，g取10m/s2。請回答下列問題：（1）實驗中，打點計時器應(yīng)選用______（填“電磁打點計時器”或“電火花計時器”），電源應(yīng)選用______（填“直流電源”或“交流電源”）；（2）實驗前，應(yīng)調(diào)整打點計時器的限位孔，使限位孔與紙帶______，目的是______；（3）該同學(xué)在實驗中打出的一條紙帶如圖所示（圖略），紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間有4個點未畫出，計數(shù)點間的距離分別為x?=2.00cm，x?=2.40cm，x?=2.80cm，x?=3.20cm，計數(shù)點1到計數(shù)點4的過程中，重錘重力勢能的減少量ΔE?=______J（重錘質(zhì)量m=0.1kg），動能的增加量ΔE?=______J；（4）實驗中測得的重力勢能減少量大于動能的增加量，可能的原因是______（寫出一條即可）；（5）若該同學(xué)在實驗中未測量重錘的質(zhì)量，______（填“能”或“不能”）驗證機械能守恒定律，理由是______。2.（16分）某同學(xué)要測量電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗室提供的器材有：電源E：電動勢約為3V，內(nèi)阻約為1Ω；電流表A：量程0~0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω；電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ；滑動變阻器R：最大阻值為20Ω；開關(guān)S、導(dǎo)線若干。（1）畫出測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗電路圖；（2）寫出實驗步驟：（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，畫出U-I圖像，若圖像的縱軸截距為b，橫軸截距為I?（短路電流），則電源的電動勢E=______，內(nèi)阻r=______；（4）若考慮電流表的內(nèi)阻R_A，測量值與真實值相比，電動勢E測______E真（填“大于”“小于”或“等于”），內(nèi)阻r測______r真（填“大于”“小于”或“等于”）；（5）若將電流表改為內(nèi)接，畫出修改后的實驗電路圖，并簡要說明理由：______。全國高中物理知識競賽（第三套）答案解析一、選擇題（共48分）1.答案：C解析：A項，物體做單向直線運動時，位移大小等于路程，往復(fù)直線運動時位移大小小于路程，錯誤；B項，速度為零，加速度不一定為零（如豎直上拋最高點），錯誤；C項，由加速度定義式a=Δv/Δt，加速度方向與速度變化量方向一致，正確；D項，勻速圓周運動加速度方向時刻變化，不是勻變速曲線運動，錯誤。2.答案：ABD解析：A項，物體靜止時mg=kx?，釋放瞬間彈簧彈力為零，合力為mg，加速度a=g，正確；B項，由對稱性，物體運動到最低點時，彈簧伸長量為2x?，正確；C項，物體運動過程中，彈簧彈力做功，物體機械能不守恒，系統(tǒng)（物體+彈簧）機械能守恒，錯誤；D項，物體做簡諧運動，平衡位置在彈簧伸長x?處，振幅為x?，正確。3.答案：BC解析：A項，電場強度與電勢差無關(guān)（如勻強電場中，電勢差還與沿電場線距離有關(guān)），錯誤；B項，沿電場線方向，電勢逐漸降低，正確；C項，電場強度方向是電勢降低最快的方向，正確；D項，同一等勢面上各點電勢相等，但電場強度不一定相等（如等量異種電荷的中垂面），錯誤。4.答案：ACD解析：A項，由安培定則，兩根反向通電導(dǎo)線之間的磁場方向相同，正確；B項，反向電流相互排斥，同向電流相互吸引，錯誤；C項，磁感應(yīng)強度隨距離增大而減小，正確；D項，改變一根導(dǎo)線電流方向，變?yōu)橥螂娏?，相互吸引，正確。5.答案：ABD解析：A項，簡諧運動回復(fù)力F=-kx，大小與位移成正比，方向相反，正確；B項，受迫振動頻率由驅(qū)動力決定，與固有頻率無關(guān)，正確；C項，機械波傳播時，介質(zhì)質(zhì)點只在平衡位置振動，不隨波遷移，錯誤；D項，波的干涉條件：兩波源頻率相同、振動方向相同、相位差恒定，正確。6.答案：ACD解析：A項，等容變化，由查理定律，壓強增大則溫度升高，正確；B項，等壓變化，由蓋-呂薩克定律，溫度降低則體積減小，錯誤；C項，等溫變化，理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度不變則內(nèi)能不變，正確；D項，理想氣體內(nèi)能僅由溫度決定，與體積、壓強無關(guān)，正確。7.答案：ABC解析：A項，由qU?=?mv2，比荷q/m越大，加速后速度v越大，正確；B項，偏轉(zhuǎn)位移y=U?L2/(4dU?)，U?越大，y越大，正確；C項，偏轉(zhuǎn)角tanθ=U?L/(2dU?)，L越長，偏轉(zhuǎn)角越大，正確；D項，偏轉(zhuǎn)位移與U?成反比，錯誤。8.答案：A解析：A項，系統(tǒng)不受外力或合外力為零時，動量守恒，正確；B項，合外力為零，機械能可能不守恒（如非彈性碰撞），錯誤；C項，動量守恒的系統(tǒng)，動能不一定守恒（如完全非彈性碰撞），錯誤；D項，系統(tǒng)動量守恒時，總動量不變，各物體動量可能變化，錯誤。二、填空題（共32分）1.答案：2；0.2；8解析：由牛頓第二定律F-f=ma，摩擦力f=F-ma=5-1×3=2N；動摩擦因數(shù)μ=f/(mg)=2/(1×10)=0.2；F=10N時，a=(F-f)/m=(10-2)/1=8m/s2。2.答案：√(GM/r)；GM/r2；2π√(r3/(GM))解析：萬有引力提供向心力，GMm/r2=mv2/r=ma=m(2π/T)2r，解得v=√(GM/r)，a=GM/r2，T=2π√(r3/(GM))。3.答案：2ε?S/d（或2C）；4πkQ/S；Q/(2C)解析：電容C∝S/d，d減小到d/2，電容變?yōu)?C；充電后斷開電源，電荷量Q不變，電場強度E=U/d=Q/(Cd)=4πkQ/S（與d無關(guān)），電勢差U=Q/(2C)。4.答案：2.0；2.83；1.0解析：單擺周期T=2π√(L/g)=2×3.14×√(1/10)≈2.0s；電梯中等效重力加速度g'=g+a=15m/s2，T'=2π√(1/15)≈2.83s；擺長L'=0.25m，T''=2π√(0.25/10)=1.0s。三、計算題（共40分）1.（12分）解析：（1）滑塊受向左的摩擦力，加速度a?=μg=0.2×10=2m/s2，方向水平向左；木板受向右的摩擦力，加速度a?=μmg/M=0.2×1×10/5=0.4m/s2，方向水平向右；（4分）（2）設(shè)共同速度為v，由運動學(xué)公式：v=v?-a?t=a?t，解得t=v?/(a?+a?)=12/(2+0.4)=5s，v=a?t=0.4×5=2m/s；（4分）（3）滑塊位移x?=v?t-?a?t2=12×5-?×2×25=60-25=35m，木板位移x?=?a?t2=?×0.4×25=5m，相對位移Δx=x?-x?=30m。（4分）2.（14分）解析：（1）小球從A到B，機械能守恒mgh=?mv_B2，解得v_B=√(2gh)=√(2×10×5)=10m/s；（4分）（2）小球在BC段滑行，摩擦力f=μmg=0.5×0.2×10=1N，加速度大小a=μg=5m/s2，方向水平向左，滑行距離x=v_B2/(2a)=100/(2×5)=10m；（5分）（3）BC段長度L=4m，小球滑到C點后速度v_C2=v_B2-2aL=100-40=60，之后反向滑行，滑行距離x'=v_C2/(2a)=60/10=6m，最終靜止時到B點的距離為6-4=2m。（5分）3.（14分）解析：（1）總電阻R總=r+R?+(R?∥R?)，R?∥R?最大時，總電流最小，當(dāng)R?=10Ω時，R?∥R?=6×10/(6+10)=3.75Ω，總電阻R總=2+3+3.75=8.75Ω，最小總電流I_min=E/R總=10/8.75≈1.14A；（4分）（2）R?兩端電壓U?=IR?，總電流I最大時，U?最大，當(dāng)R?=0Ω時，R?被短路，總電阻R總=2+3=5Ω，總電流I_max=10/5=2A，最大電壓U?max=2×3=6V；（5分）（3）將R?、r等效為電源內(nèi)阻r'=r+R?=5Ω，R?與R?并聯(lián)，當(dāng)R?∥R?=r'=5Ω時，滑動變阻器功率最大，解得R?=30Ω（大于最大阻值10Ω），故當(dāng)R?=10Ω時，功率最大，此時U并=E×(R?∥R?)/(r'+R?∥R?)=10×3.75/(5+3.75)=4.29V，最大功率P_max=U并2/R?