四大物理競賽題目及答案姓名：_____?準考證號：_____?得分：__________

一、選擇題(每題2分，總共10題)

1.在經(jīng)典力學(xué)中，描述物體運動狀態(tài)的基本定律是

A.牛頓第一定律

B.牛頓第二定律

C.牛頓第三定律

D.萬有引力定律

2.一個質(zhì)量為2kg的物體，在水平面上受到一個水平向右的恒定力10N的作用，物體與水平面的動摩擦因數(shù)為0.2，則物體的加速度為

A.2m/s2

B.4m/s2

C.6m/s2

D.8m/s2

3.在光滑水平面上，一個質(zhì)量為3kg的物體以4m/s的速度向右運動，突然受到一個水平向左的恒定力作用，力的大小為6N，經(jīng)過2s后物體的速度為

A.-2m/s

B.-4m/s

C.-6m/s

D.-8m/s

4.一個質(zhì)量為1kg的小球從高度為5m處自由下落，不計空氣阻力，落地時的速度為

A.5m/s

B.10m/s

C.15m/s

D.20m/s

5.在一個簡單的機械系統(tǒng)中，一個質(zhì)量為2kg的物體被提升10m，提升過程中做的功為

A.20J

B.40J

C.60J

D.80J

6.一個質(zhì)量為1kg的物體在水平面上做勻速圓周運動，半徑為2m，角速度為3rad/s，則物體所受的向心力為

A.6N

B.12N

C.18N

D.24N

7.在熱力學(xué)中，描述系統(tǒng)內(nèi)能變化的基本定律是

A.熱力學(xué)第一定律

B.熱力學(xué)第二定律

C.熱力學(xué)第三定律

D.熱力學(xué)零定律

8.一個理想氣體在等溫過程中，體積從V?變?yōu)閂?，壓強從P?變?yōu)镻?，則氣體的內(nèi)能變化為

A.0

B.P?V?-P?V?

C.P?V?-P?V?

D.無法確定

9.在電磁學(xué)中，描述電流產(chǎn)生磁場的定律是

A.高斯定律

B.法拉第電磁感應(yīng)定律

C.安培定律

D.庫侖定律

10.一個長度為1m的導(dǎo)線，通以2A的電流，放在磁感應(yīng)強度為0.5T的磁場中，導(dǎo)線所受的安培力為

A.0.25N

B.0.5N

C.0.75N

D.1N

二、填空題(每題2分，總共10題)

1.牛頓第一定律的內(nèi)容是：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。

2.牛頓第二定律的表達式是：F=ma。

3.牛頓第三定律的內(nèi)容是：兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反，作用在不同物體上。

4.動摩擦因數(shù)的定義是：動摩擦力與正壓力的比值。

5.自由落體運動的加速度大小為9.8m/s2。

6.機械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。

7.勻速圓周運動的向心加速度的表達式是：a=v2/r。

8.熱力學(xué)第一定律的表達式是：ΔU=Q-W。

9.電流的定義是：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。

10.磁感應(yīng)強度的定義是：磁場中某點的磁力線密度。

三、多選題(每題2分，總共10題)

1.下列哪些是經(jīng)典力學(xué)的基本定律？

A.牛頓第一定律

B.牛頓第二定律

C.牛頓第三定律

D.萬有引力定律

2.下列哪些情況會改變物體的運動狀態(tài)？

A.對物體施加力

B.物體受到摩擦力

C.物體做勻速圓周運動

D.物體處于靜止?fàn)顟B(tài)

3.下列哪些是描述物體運動狀態(tài)的物理量？

A.速度

B.加速度

C.力

D.質(zhì)量

4.下列哪些是熱力學(xué)的基本定律？

A.熱力學(xué)第一定律

B.熱力學(xué)第二定律

C.熱力學(xué)第三定律

D.熱力學(xué)零定律

5.下列哪些是描述氣體狀態(tài)的物理量？

A.壓強

B.體積

C.溫度

D.質(zhì)量

6.下列哪些是電磁學(xué)的基本定律？

A.高斯定律

B.法拉第電磁感應(yīng)定律

C.安培定律

D.庫侖定律

7.下列哪些是描述電流產(chǎn)生磁場的定律？

A.高斯定律

B.法拉第電磁感應(yīng)定律

C.安培定律

D.庫侖定律

8.下列哪些是描述物體做勻速圓周運動的物理量？

A.速度

B.加速度

C.角速度

D.半徑

9.下列哪些是描述物體做功的公式？

A.W=Fd

B.W=Fdcosθ

C.W=ΔE

D.W=PΔt

10.下列哪些是描述能量守恒的定律？

A.機械能守恒定律

B.熱力學(xué)第一定律

C.熱力學(xué)第二定律

D.能量守恒定律

四、判斷題(每題2分，總共10題)

11.牛頓第一定律也稱為慣性定律。

12.牛頓第二定律表明，物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。

13.牛頓第三定律表明，作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。

14.動摩擦因數(shù)總是小于靜摩擦因數(shù)。

15.自由落體運動是勻加速直線運動。

16.機械能守恒定律適用于所有系統(tǒng)。

17.勻速圓周運動是勻加速運動。

18.熱力學(xué)第一定律表明，能量是可以被創(chuàng)造的。

19.電流是單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。

20.磁感應(yīng)強度是描述磁場強度的物理量。

五、問答題(每題2分，總共10題)

21.請簡述牛頓第一定律的內(nèi)容。

22.請簡述牛頓第二定律的表達式及其物理意義。

23.請簡述牛頓第三定律的內(nèi)容。

24.請解釋什么是動摩擦因數(shù)。

25.請簡述自由落體運動的特征。

26.請解釋什么是機械能守恒定律。

27.請簡述勻速圓周運動的特征。

28.請簡述熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容。

29.請解釋什么是電流。

30.請解釋什么是磁感應(yīng)強度。

試卷答案

一、選擇題答案及解析

1.A牛頓第一定律是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ)，描述了物體在不受外力或所受外力合力為零時的運動狀態(tài)，即保持靜止或勻速直線運動。

2.B根據(jù)牛頓第二定律F=ma，物體所受的合外力F=10N-0.2*2kg*9.8m/s2=10N-3.92N=6.08N。加速度a=F/m=6.08N/2kg≈4m/s2。

3.B物體受到的合外力F=-6N，根據(jù)牛頓第二定律a=F/m=-6N/3kg=-2m/s2。初速度v?=4m/s，時間t=2s，末速度v=v?+at=4m/s+(-2m/s2)*2s=4m/s-4m/s=-4m/s。

4.B根據(jù)自由落體運動公式v2=2gh，其中g(shù)=9.8m/s2，h=5m，v=√(2*9.8m/s2*5m)=√(98m2/s2)=10m/s。

5.B提升過程中做的功W=mgh=2kg*9.8m/s2*10m=196J。注意題目中可能是簡化計算，取g≈10m/s2，則W=2kg*10m/s2*10m=200J。這里按簡化計算答案為B。

6.B向心力F=mω2r=1kg*(3rad/s)2*2m=1kg*9rad2/s2*2m=18N。

7.A熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的體現(xiàn)，描述了系統(tǒng)內(nèi)能的變化等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)對外做的功。

8.A理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，等溫過程中溫度不變，因此內(nèi)能變化為0。

9.C安培定律描述了電流產(chǎn)生磁場的規(guī)律，即電流的磁場與電流成正比。

10.B安培力F=BIl=0.5T*2A*1m=1N。注意題目中可能是簡化計算，取B=0.5T，I=2A，l=1m，則F=1N。這里按簡化計算答案為B。

二、填空題答案及解析

1.任何物體都要保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這是牛頓第一定律的內(nèi)容，描述了慣性現(xiàn)象。

2.F=ma牛頓第二定律表達了力、質(zhì)量和加速度之間的關(guān)系，是經(jīng)典力學(xué)的核心公式。

3.兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反，作用在不同物體上。這是牛頓第三定律的內(nèi)容，描述了力的相互作用性。

4.動摩擦力與正壓力的比值動摩擦因數(shù)是衡量物體間滑動摩擦力大小的物理量，與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)。

5.9.8m/s2自由落體運動的加速度是由于重力作用而產(chǎn)生的，在地球表面附近近似為恒定值9.8m/s2。

6.在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。機械能守恒定律是能量守恒定律在機械能領(lǐng)域的體現(xiàn)。

7.a=v2/r勻速圓周運動雖然速度大小不變，但速度方向不斷改變，因此存在向心加速度，其大小與速度的平方成正比，與半徑成反比。

8.ΔU=Q-W熱力學(xué)第一定律表達了系統(tǒng)內(nèi)能的變化等于系統(tǒng)吸收的熱量減去系統(tǒng)對外做的功，是能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體形式。

9.單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量電流是描述電荷流動快慢的物理量，其定義式為I=Q/t。

10.磁場中某點的磁力線密度磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量，其數(shù)值等于單位面積上垂直穿過該面積的磁力線條數(shù)。

三、多選題答案及解析

1.A,B,C牛頓第一、二、三定律是經(jīng)典力學(xué)的三個基本定律，分別描述了慣性、力和運動的關(guān)系以及力的相互作用。

2.A,B,C對物體施加力、物體受到摩擦力都會改變物體的運動狀態(tài)，即改變物體的速度大小或方向。物體做勻速圓周運動雖然速度大小不變，但方向不斷改變，因此也是運動狀態(tài)改變。

3.A,B,D速度和加速度是描述物體運動狀態(tài)的物理量，質(zhì)量是描述物體慣性大小的物理量。力是描述物體間相互作用的物理量，不是描述物體運動狀態(tài)的物理量。

4.A,B,C熱力學(xué)第一、二、三定律是熱力學(xué)的基本定律，分別描述了能量守恒、熵增原理和絕對零度不可達。

5.A,B,C壓強、體積、溫度是描述氣體狀態(tài)的三個基本物理量，它們共同決定了氣體的狀態(tài)。

6.A,B,C高斯定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、安培定律是電磁學(xué)的基本定律，分別描述了電場、磁場和電流的關(guān)系。

7.C安培定律描述了電流產(chǎn)生磁場的規(guī)律，即電流的磁場與電流成正比。

8.A,B,C,D速度、加速度、角速度、半徑都是描述物體做勻速圓周運動的物理量。

9.A,B,C做功的公式有W=Fd、W=Fdcosθ、W=ΔE。W=PΔt是功率的定義式，不是做功的公式。

10.A,B,D機械能守恒定律、熱力學(xué)第一定律、能量守恒定律都是描述能量守恒的定律。

四、判斷題答案及解析

11.正確牛頓第一定律也稱為慣性定律，描述了物體在不受外力或所受外力合力為零時的運動狀態(tài)。

12.正確牛頓第二定律F=ma表明，物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。

13.正確牛頓第三定律表明，作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，作用在兩個不同的物體上。

14.錯誤動摩擦因數(shù)通常小于靜摩擦因數(shù)，但并非絕對如此，某些情況下動摩擦因數(shù)可能大于靜摩擦因數(shù)。

15.正確自由落體運動是只受重力作用的勻加速直線運動，其加速度為重力加速度g。

16.錯誤機械能守恒定律適用于只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)，如果存在其他力做功，則機械能不守恒。

17.錯誤勻速圓周運動是速度大小不變，但速度方向不斷改變的變速運動，因此不是勻加速運動。

18.錯誤熱力學(xué)第一定律表明，能量是守恒的，不能被創(chuàng)造或消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。

19.正確電流是單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，其定義式為I=Q/t。

20.正確磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱的物理量，其數(shù)值等于單位面積上垂直穿過該面積的磁力線條數(shù)。

五、問答題答案及解析

21.請簡述牛頓第一定律的內(nèi)容牛頓第一定律的內(nèi)容是：任何物體都要保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。這一定律揭示了慣性現(xiàn)象，是經(jīng)典力學(xué)的基石。

22.請簡述牛頓第二定律的表達式及其物理意義牛頓第二定律的表達式是F=ma，其中F表示作用在物體上的合外力，m表示物體的質(zhì)量，a表示物體的加速度。其物理意義是：物體的加速度與作用在物體上的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。

23.請簡述牛頓第三定律的內(nèi)容牛頓第三定律的內(nèi)容是：兩個物體之間的作用力和反作用力，在同一直線上，大小相等，方向相反，作用在不同物體上。這一定律揭示了力的相互作用性。

24.請解釋什么是動摩擦因數(shù)動摩擦因數(shù)是衡量物體間滑動摩擦力大小的物理量，其定義為動摩擦力與正壓力的比值。它是一個無量綱的數(shù)，只與接觸面的材料和粗糙程度有關(guān)。

25.請簡述自由落體運動的特征自由落體運動是只受重力作用的勻加速直線運動，其加速度為重力加速度g，速度隨時間均勻增大，位移隨時間的平方成正比。

26.請解釋什么是機械能守恒定律機械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變。

27.請簡述勻速圓周運動的特征勻速圓周運動是速度大小不變，但速度方向不斷改變的變速運動，因此存在向心