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方城县第一高级中学 2026-2027 学年高二上学期 10 月物理竞赛试题（一）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
考生注意：
1.本试卷满分 100分，考试时间 75分钟。
2.答题前，考生务必用直径 0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对
应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径 0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题
区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、单项选择题（本题共 7小题，每小题 4分，共 28分）
1．关于电荷，下列说法正确的是（ ）
A．质子或电子就是元电荷，物体所带的电荷量可以是任意数值
B．小的带电体就是点电荷，库仑定律适用于它们之间作用力的求解
C．摩擦起电就是人类创造了电荷
D．感应起电是导体中的自由电荷发生了转移
2．如图所示，在真空环境中，点电荷M、N（图中未画出）分别固定在 x=0和 x=6a处，在 x=2a处由静止
释放一个负点电荷 P，点电荷 P仅在电场力作用下沿 x轴正方向运动，P的速度与其在 x轴上的位置关系
如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．x=4a处的电场强度最大
B．点电荷 M、N一定是异种电荷
C．点电荷 P的电势能先增大后减小
D．点电荷 M、N所带电荷量之比为 4∶1
3．用丝绸摩擦过的玻璃棒先靠近不带电的验电器的金属球，验电器的金属箔张开，如图甲所示；再将玻
璃棒与金属球接触，验电器的金属箔仍张开，如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
试卷第 3页（共 7页）
A．甲、乙两图使验电器的带电方式相同
B．甲、乙两图中验电器的总带电量均为零
C．甲图中，玻璃棒靠近金属球的过程中，验电器金属杆有向上的瞬时电流
D．甲、乙两图中的金属箔均带正电
4．如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且 。下列
说法正确的是（ ）
A．P点电场强度比 Q点电场强度大
B．P点电势与 Q点电势相等
C．若两点电荷的电荷量均变为原来的 2倍，P点电场强度大小也变为原来的 2倍
D．若两点电荷的电荷量均变为原来的 2倍，P、Q两点间电势差不变
5．在纸面内沿着 x轴正方向有两个相干波源，如图（a），波源在垂直纸面方向（z轴）做简谐运动，其振
动图像如图（b）和图（c）所示。波源 S1和 S2位置已在图中标出。xA=4 m，xB=5.5 m。两列波的波速均
为 1 m/s。下列说法正确的是（ ）
A．两列波波源起振方向相同 B．两列波引起质点 A的振动总是加强的
C．t=4 s时，A点在最大位移处 D．两列波引起 B点的振动总是加强的
6．如图所示，均匀介质中有参数完全相同的两个波源 与 ，相距 8 m，同时同方向起振，在介质中产
生简谐横波。振动传至两波源连线中垂线上的 A点用时 t=2.5 s，已知 A点距两波源连线中点 O的距离为 3
m，从质点 A起振开始计时，A点的振动方程为 。下列说法正确的是（ ）
试卷第 4页（共 7页）
A．振动在介质中传播的速度大小为 2.5 m/s
B．振动在介质中传播的波长为 4π m
C． 连线上有 4个振动减弱点
D．两波源的振动方程为
7．如图所示的竖直面内，半径为 1m的光滑半圆轨道在最低点与水平光滑轨道相切，小球 和 分别套在
圆轨道和水平轨道上，中间用长度为 3m的轻杆连接。初始时保持 球位于半圆轨道最高点 ，现给 球
一个向左的微小扰动，它下落了 0.5m时到达了轨道上的 点。在 球从 点运动到 点的过程中，下列说
法正确的是（ ）
A． 球、 球组成的系统动能先增大后减小
B．轻杆对 球始终不做功
C．轻杆对 球先做正功后做负功
D．当 球的机械能最小时， 球对轨道的压力大于 球的重力
二、多项选择题（第 8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3
分，有选错的得 0分，共 18 分）
8．如图所示，关于下列图片场景解释正确的有（ ）
A．如图甲，内窥镜利用了光的全反射原理
B．如图乙，肥皂膜上的彩色条纹是光的干涉现象
试卷第 3页（共 7页）
C．如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的干涉图样
D．如图丁，立体电影的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理均是光的偏振
9．一列沿 轴传播的简谐波，在 时刻的波形图如图（a），质点 的振动图像如图（b），质点 的平
衡位置与质点 的平衡位置间的距离为 ，0时刻，质点 的速度与质点 相同，若该波的波长大于 。
则（ ）
A．该波沿 轴负方向传播
B．波速可能为
C．质点 的振动方程
D．质点 在 0至 内运动的路程为
10．如图所示，长度为 的长木板固定在水平桌面上，长木板中点左侧光滑，中点右侧粗糙。不可伸长的
轻绳跨过定滑轮后一端系在质量为 的滑块 上，另一端系在一质量为 的滑块 上，滑块 在轻绳拉
力的作用下从长木板最左端由静止开始运动，到最右端时速度为零。重力加速度为 ，水平桌面足够高。
下列说法正确的是（ ）
A．滑块 加速时间大于减速时间
B．加速阶段轻绳的拉力大小为
C．减速阶段轻绳的拉力大小为
D．滑块 与长木板之间的动摩擦因数为
三、实验题（本题共 2小题，共 14分）
11．“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖， 和 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如
图所示在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 和 ，用“×”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，
并依次插上大头针 和 。
试卷第 4页（共 7页）
(1)在插 和 时，应使________。
A． 只挡住 的像
B． 只挡住 的像
C． 同时挡住 、 的像
(2)为取得较好的实验效果，下列操作正确的是________。
A．选择的入射角应尽量小些
B．选用粗的大头针完成实验
C．大头针 和 及 和 之间的距离适当大些
(3)分别用一束红光和一束绿光从同一点入射到空气与玻璃的分界面。保持相同的入射角，根据实验结果作
出光路图如图所示。由此可知，此玻璃砖中________（选填“红光”或“绿光”）折射率大。
12．某同学想利用双缝干涉实验来测量某种单色光的波长，该同学所使用的装置如图 1所示，光具座上放
置的光学元件依次为光源、透镜、M、N、P、遮光筒、毛玻璃、目镜。
(1)M、N、P三个光学元件依次为( )
A．滤光片、单缝、双缝 B．单缝、滤光片、双缝
C．单缝、双缝、滤光片 D．滤光片、双缝、单缝
(2)在实验中，先后使分划板中心刻线对准图 2中 A、B位置时，A亮纹处手轮上示数为 5.052mm，同方向
转动测量头，使分划板中心刻线与 B亮纹中心对齐，此时手轮上示数如图 3所示，则示数为________mm。
已知双缝间距 d=0.5mm，双缝与屏距离 l=1.25m，则所测单色光波长为________m（结果保留两位有效数
试卷第 3页（共 7页）
字）。
(3)实验操作过程中，干涉条纹的形态由图 4变为图 5，下列操作中能够导致这一变化的是（ ）
A．换用长度更长的遮光筒 B．增大单缝到双缝的距离
C．换用间距更大的双缝 D．将红色滤光片更换为紫色滤光片
(4)若实验中观察到的干涉条纹不太清晰，其原因可能是________。（写出一条即可）
四、计算题（本题共 3小题，共计 40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的
演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．如图所示，一玻璃球体的半径为 R，O为球心，AB为水平直径，在球的左侧有一竖直接收屏在 A点
与玻璃球相切。自 B点发出的光线 BN在 N点恰能发生全反射，已知 N点到直径 AB的距离为 。另
一光线 BM在M点射出，出射光线平行于 AB，照射在接收屏上的 Q点，光在空中传播的速度可视为光速
c。求：
（i）玻璃的折射率
（ii）光由 B传到 M点与由 M传到 Q点所用时间的比值、
14．如图所示，一列简谐横波在均匀介质中沿 轴传播，图中的实线和虚线分别为 和 时的
波形图。
(1)若波沿 轴正方向传播，求该波的周期 ；
试卷第 4页（共 7页）
(2)若该波的周期 ，求该波的速度的大小和传播方向。
15．如图，光滑水平面上方 、 间存在宽度 、方向竖直向上的匀强电场区域，场强大小
。质量 、长度 的水平绝缘木板静置于水平面上，且木板右端与电场边界 重
合。某时刻质量 、带电量 的滑块（可视为质点）以初速度 从木板左端水
平滑上木板，一段时间后滑块离开电场区域。已知木板与滑块间的动摩擦因数 ，重力加速度 取
，滑块带电量保持不变。求：
(1)滑块刚进电场时，木板的速度大小 ；
(2)滑块在电场中的运动时间 及滑块在木板上滑动的整个过程中摩擦生热 ；
(3)若滑块带电量改为 ，其进入电场后与木板的相对位移 。
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《方城县第一高级中学 2026-2027 学年高二上学期 10 月物理竞赛试题（一）》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D D C D C C AB BC BD
1．D
【详解】A．元电荷是电荷量的最小单位，其值为 C，而质子或电子是实物粒子，本身不是元电
荷。物体所带电荷量必须是元电荷的整数倍，不能是任意值，故 A错误；
B．点电荷是理想化模型，能否视为点电荷取决于带电体的大小与距离的比值是否足够小，而非仅体积小。
库仑定律仅适用于点电荷间的相互作用，故 B错误；
C．摩擦起电是电荷的转移，而非创造电荷，故 C错误；
D．感应起电时，导体中的自由电荷（如自由电子）在电场力作用下重新分布，导致电荷转移，故 D正确。
故选 D。
2．D
【详解】A．由题目图可知，在 x=4a处点电荷 P的速度最大，速度的变化率为 0，说明了 x=4a处的加速
度为零，则电场强度等于 0，故 A错误；
B．由 v-x图象可知，点电荷 P的速度先增大后减小，所以点电荷 P的动能先增大后减小，说明电场力先
做正功，后做负功，结合负电荷受到的电场力的方向与场强的方向相反可知，电场强度的方向先沿 x轴的
负方向，后沿 x轴的正方向，根据点电荷的电场线的特点与电场的叠加原理可知，点电荷M、N一定都是
负电荷，故 B错误；
C．由 B选项分析，可知，电场力对带电电荷先做正功后负功，则其电势能先减小后增大，故 C错误；
D．根据题意可知 x=4a处的加速度为零，则电场强度等于 0，则M与 N的点电荷在 x=4a处的电场强度大
小相等，方向相反，根据库仑定律得
所以点电荷 M、N所带电荷量的绝对值之比为 4：1，故 D正确。
故选 D。
3．D
【详解】AD．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，图甲中为感应起电，金属球带负电，金属箔带正电；图乙中
接触带电，金属球、金属箔均带正电，因此 A项错误，D项正确；
B．甲图中验电器的总带电量为零，图乙中验电器的总带电量为正，B项错误；
C．玻璃棒靠近金属球的过程中，金属球上的负电荷增多，验电器金属杆有向下的瞬时电流，C项错误。
故选 D。
答案第 1页（共 8页）
4．C
【详解】A．由等量异种点电荷的电场线分布特点知，P、Q两点电场强度大小相等，A错误；
B．由沿电场线方向电势越来越低知，P点电势高于 Q点电势，B错误；
CD．由电场叠加得 P点电场强度
若仅两点电荷的电荷量均变为原来的 2倍，则 P点电场强度大小也变为原来的 2倍，同理 Q点电场强度大
小也变为原来的 2倍，而 PQ间距不变，根据 定性分析可知 P、Q两点间电势差变大，C正确，D
错误。
故选 C。
5．D
【详解】A．波源 S1和 S2起振方向分别为 z轴正方向和 z轴负方向，故 A错误；
B．两列波到质点 A的距离差为
由于两列波的起振方向相反，所以质点 A的振动总是减弱的，故 B错误；
C．两列波传播到 A的时间均为
所以 t=4 s时，A点开始振动，在平衡位置，故 C错误；
D．两列波的波长为
两列波到质点 B的距离差为
由于两列波的起振方向相反，所以质点 B的振动总是加强的，故 D正确。
故选 D。
6．C
【详解】A．两波源相距 8m，故 ，又有 ，由几何关系得
从 传到 A的时间为 2.5s，波速
解得 ，A错误；
B．由 A点的振动方程 ，可得振动角频率 ，因此周期
根据波长公式
解得 ，B错误；
C． 两个波源是同相相干波源，振动减弱点满足该点到两波源的波程差 （ 为整数）
解得
答案第 8页（共 8页）
在 连线上任取一点，由几何知识可知该点波程差范围为： ，即 。
结合减弱条件，符合要求的 为 1m、3m、5m、7m，对应 4个振动减弱点，C正确。
D．A是两波源中垂线上的点，属于振动加强点，合振幅为 10m，因此单个波源的振幅为 5m。
波从波源传到 A点需要 2.5s，说明波源的振动比 A点早 2.5s，因此两波源的振动方程应为
，D错误。
故选 C。
7．C
【详解】A．a从 P到 Q过程中，高度一直降低，重力势能一直减小，系统机械能守恒，因此系统总动能
一直增大。故 A错误。
B．b的动能发生了变化，b在水平方向只受轻杆的作用力，因此轻杆对 b一定做功；轻杆对 a和 b做功的
总和为零，因此轻杆对 a一定做功。故 B错误。
C．初始时系统静止， ；a到达 Q点时，a的速度方向沿圆轨道切线，恰好垂直于轻杆（根据几何关
系，轻杆沿半径方向，切线垂直半径），因此 a沿杆方向的速度分量为 0，故此时 。说明 b的速度从
零开始先增大后减小到零，动能先增大后减小，而 b只有轻杆做功，因此轻杆对 b先做正功后做负功。故
C正确。
D．系统机械能守恒，a机械能最小时，b的动能（机械能）最大，此时 b速度最大，加速度为零，轻杆对
b球的拉力水平方向分力为零，由于轻杆处于倾斜状态，因此轻杆对 b球的作用力为零，则 b对轨道的压
力等于 b的重力。故 D错误。
故选 C。
8．AB
【详解】A．如图甲，内窥镜中的光导纤维利用了光的全反射原理，故 A正确；
B．如图乙，肥皂膜上的彩色条纹属于薄膜干涉，是光的干涉现象，故 B正确；
C．如图丙，是单色平行光线通过狭缝得到的是单缝衍射图样，故 C错误；
D．如图丁，立体电影的原理是光的偏振，照相机镜头表面涂上增透膜是光的干涉原理，故 D错误。
故选 AB。
9．BC
【详解】A．由质点 的振动图像可知， 时刻质点 向上振动，根据平移法可知，波向 轴正方向传
播，故 A错误；
B．质点 的平衡位置与质点 的平衡位置间的距离为 ，0时刻质点 的速度与质点 相同，则有
答案第 1页（共 8页）
m（n=0，1，2……）
该波的波长大于 ，则将 n=0代入解得 m
由图（b）可知 s
波速为
故 B正确；
C．设质点 的振动方程
当 时 m，代入表达式解得
可知质点 的振动方程
故 C正确；
D．由图（b）可知，质点 在 0至 内运动的路程为
故 D错误；
故选 BC。
10．BD
【详解】A．取向右为滑块 的正方向、向下为滑块 的正方向。在光滑段，对滑块 由牛顿第二定律得
对滑块 由牛顿第二定律得
联立得 ，滑块 在光滑段通过 ，由匀变速直线运动速度与位移关系得
粗糙段长度同为 ，末速度为零，故
结合前述中间速度结果得 ，两阶段速度变化量大小相等，且加速度大小相同，所以加速时间与减
速时间相等，故 A错误；
B．由前述光滑段对滑块 的方程
代入前述光滑段加速度结果得 ，故 B正确；
C．减速段对滑块 由牛顿第二定律得
代入前述减速段加速度结果得 ，故 C错误；
D．粗糙段内滑块 向右运动，摩擦力向左，支持力为 ，由滑动摩擦力公式得
分别对滑块 和滑块 列牛顿第二定律方程，滑块 的方程为
答案第 8页（共 8页）
滑块 的方程为
两式相加并结合前述减速段加速度结果得 ，故 D正确。
故选 BD。
11．(1)C
(2)C
(3)绿光
【详解】（1）在插 和 时， 需要同时挡住 、 的像，才能保证大头针在同一光路中，故选 C。
（2）A．为取得较好的实验效果，选择的入射角应尽量大些，便于测量，故 A错误；
B．大头针要细一些，这样误差较小，故 B错误；
C．同时大头针 和 及 和 之间的距离适当大些，这样光路图画得更准确，故 C正确。
故选 C。
（3）如图所示，根据折射定律 ，两束光的入射角相同，绿光的折射角更小，即绿光的折射率更
大。
12．(1)A
(2) 13.452/13.453/13.451 5.6×10-7
(3)CD
(4)单缝和双缝不平行、单缝太宽、双缝宽度不一致、环境光亮度过高，通过滤光片的不是单色光、光源亮
度不足等
【详解】（1）双缝干涉实验的光学元件顺序为：光源→透镜→滤光片→单缝→双缝→遮光筒，因此 M、N、
P依次为滤光片、单缝、双缝。
故选 A。
（2）[1]固定刻度读数为 ，可动刻度读数为 ，故读数为
[2]A到 B之间共 6个相邻条纹间隔，因此相邻间距
根据双缝干涉公式
可得
（3）A．图 4到图 5条纹间距 减小，遮光筒更长则 增大，由公式 得 增大，故 A错误；
B．单缝到双缝的距离不影响 ，故 B错误；
C．双缝间距 增大， 减小，故 C正确；
答案第 1页（共 8页）
D．红光波长大于紫光，换紫色滤光片后 减小，则 减小，故 D正确。
故选 CD。
（4）干涉条纹不清晰，常见原因为单缝和双缝不平行、单缝太宽、双缝宽度不一致、环境光亮度过高，
通过滤光片的不是单色光、光源亮度不足等，写出一条合理即可。
13．（i） ；（ii） t1：t2=6
【详解】（i）如图所示，过 N点作 AB垂线，垂足为 C
则
NC =
在ΔNOC中，由勾股定理得 CO = ，故 BC = ，在ΔNBC中，由勾股定理得
NB =
由题意知临界角
故
（ii）设 ，则 ，则：
；
得：
；
代入得：θ=30°，光在玻璃中传播速度： ，光由 B传到 M的时间：
答案第 8页（共 8页）
光由 M传到 Q的时间：
解得：
14．(1) （n=0，1，2，……）
(2)5m/s，向负向传播
【详解】（1）波沿 x轴正方向传播，由图可知，波向右传播的距离至少为 ，经历的时间至少为
考虑到波的周期性，则 （n=0，1，2，……）
由题意知，
可得 （n=0，1，2，……）
（2）由图可知，波长为 ，根据
可得波速
若波沿 轴正方向传播，则 （n=0，1，2，……）
得 n=0.5不是整数，故该波不能向正方向传播
若波沿 x轴负方向传播，则 （n=0，1，2，……）
把 代入上式， 为整数。
故该波向负向传播（或向左侧传播）
【点睛】
15．(1)
(2) ，
(3)
【详解】（1）对滑块，根据牛顿第二定律有
进入电场时，
根据动量守恒
答案第 1页（共 8页）
解得
（2）对滑块受力分析，有
根据牛顿第二定律
假设在电场中，滑块与木板达到了共速
由题意，
解得 ，假设成立，
在达到共速前
共速后，滑块和木板做匀速直线运动
解得
根据能量守恒
解得
（3）进入电场前，对木板，根据牛顿第二定律
进入电场时
根据能量守恒
解得
答案第 8页（共 8页）

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