2025年英國(guó)物理思維挑戰(zhàn)賽（BPHO）模擬試卷（力學(xué)與電磁學(xué)綜合應(yīng)用）

2025年英國(guó)物理思維挑戰(zhàn)賽（BPHO）模擬試卷（力學(xué)與電磁學(xué)綜合應(yīng)用）一、單選題（每題4分，共20分）1.一質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a，經(jīng)過時(shí)間t后物體的速度為v。則物體在時(shí)間t內(nèi)的位移s可以用以下哪個(gè)公式表示？A.s=0.5at^2B.s=at^2C.s=0.5atvD.s=atv2.一個(gè)物體從高度h自由下落，不考慮空氣阻力，下落時(shí)間為t。則物體在下落過程中的平均速度可以用以下哪個(gè)公式表示？A.v=ghB.v=gtC.v=sqrt(2gh)D.v=sqrt(gh)3.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向東，F(xiàn)2的方向向北，則物體受到的合力可以用以下哪個(gè)公式表示？A.F=sqrt(F1^2+F2^2)B.F=F1+F2C.F=F1-F2D.F=F1*F24.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向東，F(xiàn)2的方向向南，則物體受到的合力可以用以下哪個(gè)公式表示？A.F=sqrt(F1^2+F2^2)B.F=F1+F2C.F=F1-F2D.F=F1*F25.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向東，F(xiàn)2的方向向西，則物體受到的合力可以用以下哪個(gè)公式表示？A.F=sqrt(F1^2+F2^2)B.F=F1+F2C.F=F1-F2D.F=F1*F26.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向南，F(xiàn)2的方向向北，則物體受到的合力可以用以下哪個(gè)公式表示？A.F=sqrt(F1^2+F2^2)B.F=F1+F2C.F=F1-F2D.F=F1*F2二、填空題（每題4分，共16分）7.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向東，F(xiàn)2的方向向北，則物體受到的合力大小為_________。8.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向南，F(xiàn)2的方向向西，則物體受到的合力大小為_________。9.一個(gè)物體從高度h自由下落，不考慮空氣阻力，下落時(shí)間為t。則物體在下落過程中的平均速度為_________。10.一個(gè)物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受到兩個(gè)力的作用，大小分別為F1和F2。若F1的方向向東，F(xiàn)2的方向向北，則物體受到的合力大小為_________。三、計(jì)算題（每題12分，共24分）11.一個(gè)質(zhì)量為m的物體從靜止開始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)，加速度為a，經(jīng)過時(shí)間t后物體的速度為v。求物體在時(shí)間t內(nèi)的位移s。12.一個(gè)物體從高度h自由下落，不考慮空氣阻力，下落時(shí)間為t。求物體在下落過程中的平均速度。四、選擇題（每題4分，共16分）13.一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體在水平面上受到一個(gè)大小為10N的力作用，摩擦系數(shù)為0.3，求物體在力的作用下能夠達(dá)到的最大加速度。A.1m/s^2B.2m/s^2C.5m/s^2D.10m/s^214.一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體在豎直向上施加一個(gè)大小為5N的力，重力加速度為9.8m/s^2，求物體的加速度。A.10m/s^2B.5m/s^2C.2m/s^2D.0m/s^215.一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的物體在水平面上受到兩個(gè)力的作用，一個(gè)大小為2N，方向向東，另一個(gè)大小為3N，方向向北，求物體的合力。A.5N，方向東北B.5N，方向西北C.4N，方向東北D.4N，方向西南16.一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的物體在豎直向下受到一個(gè)大小為0.5N的阻力作用，求物體的加速度。A.5m/s^2B.10m/s^2C.1m/s^2D.0m/s^2五、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）17.簡(jiǎn)述牛頓第一定律的內(nèi)容及其在物理中的應(yīng)用。18.簡(jiǎn)述摩擦力的產(chǎn)生原因及其影響因素。19.簡(jiǎn)述功的概念及其計(jì)算公式。六、應(yīng)用題（每題12分，共24分）20.一個(gè)質(zhì)量為1kg的物體在水平面上受到一個(gè)大小為5N的力作用，摩擦系數(shù)為0.2，求物體在力的作用下能夠達(dá)到的最大速度。21.一個(gè)質(zhì)量為0.3kg的物體從高度5m自由下落，不考慮空氣阻力，求物體落地時(shí)的速度。本次試卷答案如下：一、單選題1.A.s=0.5at^2解析：根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，位移s等于初速度v0乘以時(shí)間t加上加速度a乘以時(shí)間t的平方的一半，由于物體從靜止開始，初速度v0為0，因此公式簡(jiǎn)化為s=0.5at^2。2.C.v=sqrt(2gh)解析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式，物體下落的速度v等于重力加速度g乘以下落高度h的平方根的兩倍，即v=sqrt(2gh)。3.A.F=sqrt(F1^2+F2^2)解析：根據(jù)平行四邊形法則，兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力的矢量和的模，即合力F=sqrt(F1^2+F2^2)。4.A.F=sqrt(F1^2+F2^2)解析：同上題解析，合力F=sqrt(F1^2+F2^2)。5.A.F=sqrt(F1^2+F2^2)解析：同上題解析，合力F=sqrt(F1^2+F2^2)。6.A.F=sqrt(F1^2+F2^2)解析：同上題解析，合力F=sqrt(F1^2+F2^2)。二、填空題7.sqrt(F1^2+F2^2)解析：根據(jù)平行四邊形法則，兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力的矢量和的模，即合力大小為sqrt(F1^2+F2^2)。8.sqrt(F1^2+F2^2)解析：同上題解析，合力大小為sqrt(F1^2+F2^2)。9.sqrt(2gh)解析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式，物體下落的速度v等于重力加速度g乘以下落高度h的平方根的兩倍，即平均速度為sqrt(2gh)。10.sqrt(F1^2+F2^2)解析：同上題解析，合力大小為sqrt(F1^2+F2^2)。三、計(jì)算題11.s=0.5at^2解析：根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，位移s等于初速度v0乘以時(shí)間t加上加速度a乘以時(shí)間t的平方的一半，由于物體從靜止開始，初速度v0為0，因此公式簡(jiǎn)化為s=0.5at^2。12.v=gt解析：根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的公式，物體下落的速度v等于重力加速度g乘以下落時(shí)間t，即v=gt。四、選擇題13.B.2m/s^2解析：最大加速度a由力F除以物體質(zhì)量m和摩擦系數(shù)μ的乘積得到，即a=F/(m*μ)=10N/(2kg*0.3)=2m/s^2。14.A.10m/s^2解析：加速度a由施加的力F除以物體質(zhì)量m得到，即a=F/m=5N/0.5kg=10m/s^2。15.A.5N，方向東北解析：合力F由兩個(gè)力的矢量和得到，即F=sqrt(2N^2+3N^2)=5N，方向由向量相加得到，東北方向。16.C.1m/s^2解析：加速度a由重力加速度g減去阻力f除以物體質(zhì)量m得到，即a=g-f/m=9.8m/s^2-0.5N/0.1kg=1m/s^2。五、簡(jiǎn)答題17.牛頓第一定律（慣性定律）內(nèi)容：一個(gè)物體如果不受外力，或者所受外力的合力為零，它將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。解析：牛頓第一定律描述了慣性的概念，即物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)，不受外力作用時(shí)，物體將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。18.摩擦力的產(chǎn)生原因：摩擦力是兩個(gè)接觸面之間相互作用的力，由于分子間的相互作用力而產(chǎn)生。解析：摩擦力是由于物體表面微觀結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性和分子間的相互作用力引起的，當(dāng)物體接觸時(shí)，分子間的吸引力產(chǎn)生摩擦力。19.功的概念：功是力與物體在力的方向上移動(dòng)的距離的乘積，表示力對(duì)物體做的功。解析：功是衡量力對(duì)物體做功大小的物理量，計(jì)算公式為W=F*d，其中W是功，F(xiàn)是力，d是物體在力的方向上移動(dòng)的距離。六、應(yīng)用題20.v_max=sqrt(2F/μm)=sqrt(2*5N/(