2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（共七套）

2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（共七套）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（一）考试说明：本试卷共4大题，满分100分，考试时间120分钟；请考生在指定区域作答，计算题需写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分，竞赛题目侧重物理知识实际应用，严禁违规表述。一、单项选择题（每题4分，共24分，每题只有一个正确答案）1.下列关于生活中物理现象的解释，正确的是（）A.冬天搓手取暖，是通过热传递的方式增加内能B.高压锅煮饭更快，是因为锅内气压升高，水的沸点降低C.家用台灯的灯罩内有反光层，是利用光的反射增大光照亮度D.近视眼镜的镜片是凸透镜，能矫正视力2.如图所示（示意图），用滑轮组匀速提升重为120N的物体，滑轮组的机械效率为80%，不计绳重和摩擦，则动滑轮的重力为（）A.20NB.30NC.40ND.60N3.关于电路的实际应用，下列说法正确的是（）A.家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路短路B.手机充电时，充电器将交流电转化为直流电，是利用电磁感应原理C.台灯的开关应接在零线和灯泡之间，确保断开开关时灯泡不带电D.教室里的日光灯，每盏灯之间是串联连接，保证同时亮灭4.汽车在平直公路上匀速行驶，下列说法正确的是（）A.汽车的牵引力大于阻力B.汽车的动能保持不变C.汽车的重力对汽车做功D.汽车的机械能不断增大5.关于电磁波的应用，下列说法错误的是（）A.手机通话利用电磁波传递信息B.微波炉利用电磁波加热食物C.雷达利用电磁波探测目标D.红外线不属于电磁波6.将质量为1kg、温度为20℃的水加热至100℃，需要吸收的热量为（已知水的比热容c水=4.2×10³J/(kg·℃)）（）A.3.36×10⁵JB.4.2×10⁵JC.5.04×10⁵JD.8.4×10⁵J二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于力学知识的实际应用，正确的有（）A.推土机的推土铲刃做得锋利，是为了增大压强B.轮船漂浮在水面上，是利用阿基米德原理C.自行车的刹车装置，是利用增大压力来增大摩擦力D.拦河大坝做成上窄下宽，是因为液体压强随深度的增加而增大2.关于热现象和热传递，下列说法正确的有（）A.夏天扇扇子感到凉爽，是因为扇扇子加快了汗液蒸发，蒸发吸热B.0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，内能不变C.热传递的条件是两个物体存在温度差D.热值是燃料的特性，与燃料的质量和燃烧情况无关3.关于电与磁的应用，下列说法正确的有（）A.电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的B.发电机是利用电磁感应原理制成的，将电能转化为机械能C.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关D.指南针能指示南北方向，是因为受到地磁场的作用4.下列关于光学知识的应用，正确的有（）A.照相机的镜头是凸透镜，成倒立、缩小的实像B.投影仪的镜头是凹透镜，成正立、放大的虚像C.放大镜是凸透镜，成正立、放大的虚像D.平面镜成像的特点是像与物等大、等距，成实像三、填空题（每空2分，共20分）1.小明同学用刻度尺测量物体长度，刻度尺的分度值为1mm，测量结果为12.35cm，其中准确值是______cm，估读值是______cm。2.某定值电阻两端的电压为6V时，通过它的电流为0.3A，该电阻的阻值为______Ω；若将该电阻两端的电压增大到12V，通过它的电流为______A（不计温度对电阻的影响）。3.一个重为50N的物体，放在水平桌面上，与桌面的接触面积为0.01m²，该物体对桌面的压强为______Pa；若用20N的力竖直向上拉物体，物体对桌面的压强变为______Pa。4.某太阳能热水器，接收太阳能的面积为2m²，每小时接收的太阳能为4.8×10⁶J，若这些太阳能全部转化为水的内能，可将质量为10kg、温度为20℃的水加热至______℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)，结果保留整数）；太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。四、计算题（每题18分，共36分，要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤）1.如图所示（示意图），水平地面上有一个重为200N的木箱，用一个与水平方向成30°角、大小为100N的拉力F拉木箱，使木箱在水平地面上匀速直线运动，已知木箱与地面的滑动摩擦力是拉力沿水平方向分力的0.8倍。求：（1）拉力F沿水平方向的分力和竖直方向的分力；（2）木箱受到的滑动摩擦力大小；（3）木箱对地面的压力大小。2.如图所示（示意图），一个标有“220V1000W”的电热水壶，接入220V的家庭电路中，正常工作10min。求：（1）电热水壶正常工作时的电流；（2）电热水壶正常工作10min消耗的电能；（3）若电热水壶的效率为84%，这些电能可将多少kg的水从20℃加热至100℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（一）答案一、单项选择题（每题4分，共24分）1.C2.B3.B4.B5.D6.A二、多项选择题（每题5分，共20分）1.ABCD2.ACD3.ACD4.AC三、填空题（每空2分，共20分）1.12.3；0.052.20；0.63.5000；30004.31；可再生四、计算题（每题18分，共36分）1.解：（1）已知拉力F=100N，与水平方向夹角θ=30°拉力沿水平方向的分力：F水平=Fcosθ=100N×cos30°=100N×(√3/2)≈86.6N（4分）拉力沿竖直方向的分力：F竖直=Fsinθ=100N×sin30°=100N×0.5=50N（4分）（2）由题意，滑动摩擦力f=0.8×F水平=0.8×86.6N≈69.3N（4分）（3）木箱在竖直方向受力平衡，重力G=200N，拉力竖直分力向上F竖直=50N地面对木箱的支持力N=G-F竖直=200N-50N=150N（4分）根据相互作用力，木箱对地面的压力F压=N=150N（2分）（注：计算过程中，√3取1.732，结果保留一位小数即可）2.解：（1）电热水壶正常工作，额定电压U=220V，额定功率P=1000W由P=UI得，正常工作时的电流：I=P/U=1000W/220V≈4.55A（4分）（2）工作时间t=10min=600s消耗的电能：W=Pt=1000W×600s=6×10⁵J（4分）（3）已知效率η=84%，则水吸收的热量Q吸=W×η=6×10⁵J×84%=5.04×10⁵J（4分）由Q吸=c水mΔt得，水的质量：m=Q吸/(c水Δt)=5.04×10⁵J/[4.2×10³J/(kg·℃)×(100℃-20℃)]=5.04×10⁵J/(3.36×10⁵J/kg)=1.5kg（6分）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（二）考试说明：本试卷共4大题，满分100分，考试时间120分钟；请考生在指定区域作答，计算题需写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分，竞赛题目侧重物理知识实际应用，严禁违规表述。一、单项选择题（每题4分，共24分，每题只有一个正确答案）1.下列生活中的物理现象，利用惯性原理的是（）A.用手拍衣服，灰尘脱落B.三峡大坝挡水发电，将机械能转化为电能C.夏天冰糕冒“白气”，是汽化现象D.用吸管喝饮料，利用了大气压强2.如图所示（示意图），一个重为60N的物体，放在倾角为30°的斜面上，恰好沿斜面匀速下滑，不计空气阻力，则物体受到的滑动摩擦力大小为（）A.30NB.30√3NC.60ND.120N3.关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（）A.家庭电路的电压为380V，适合大功率用电器使用B.更换灯泡时，无需断开开关，直接更换即可C.漏电保护器的作用是当电路漏电时，自动切断电源，保护人身安全D.用湿手触摸电器插座，不会发生触电事故4.关于热机的应用，下列说法正确的是（）A.热机的效率可以达到100%B.汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能C.柴油机的吸气冲程，吸入的是柴油和空气的混合物D.热机工作时，产生的废气不会污染环境5.下列关于光学现象的应用，说法正确的是（）A.小孔成像成的是正立、缩小的实像，利用了光的直线传播B.漫反射不遵循光的反射定律C.光的折射现象中，折射角一定小于入射角D.远视眼镜的镜片是凸透镜，能矫正视力6.某导体两端的电压为3V时，通过它的电流为0.1A，若将该导体接入9V的电路中（不计温度对电阻的影响），则该导体消耗的电功率为（）A.0.3WB.0.9WC.2.7WD.9W二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于压强和浮力的实际应用，正确的有（）A.潜水艇通过改变自身重力实现上浮和下沉B.飞机的机翼做成上凸下平，是利用流体压强与流速的关系获得升力C.骆驼的脚掌宽大，是为了减小对地面的压强D.密度计在不同液体中漂浮时，所受浮力大小不同2.关于电与磁的关系，下列说法正确的有（）A.电流的磁效应是奥斯特发现的，通电导体周围存在磁场B.电磁感应现象是法拉第发现的，利用该现象可制成电动机C.通电螺线管的磁性强弱与电流方向和线圈匝数有关D.地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近3.下列关于能量转化和守恒的说法，正确的有（）A.太阳能电池板将太阳能转化为电能B.发电机将机械能转化为电能C.热传递过程中，能量的总量保持不变D.电动机工作时，将电能全部转化为机械能，没有能量损失4.下列关于声现象的应用，正确的有（）A.医生用听诊器诊断病情，利用了声音可以传递信息B.超声波清洗眼镜，利用了声音可以传递能量C.禁止鸣笛，是在声源处减弱噪声D.声音的传播需要介质，真空不能传声三、填空题（每空2分，共20分）1.某同学用弹簧测力计测量物体重力，弹簧测力计的量程为0~5N，分度值为0.2N，测量结果为3.6N，该物体的质量为______kg（g取10N/kg）；若将该物体带到月球上，其质量______（选填“变大”“变小”或“不变”）。2.甲、乙两个电阻串联在电路中，甲电阻的阻值为10Ω，乙电阻的阻值为20Ω，通过甲电阻的电流为0.2A，则通过乙电阻的电流为______A；甲、乙两电阻两端的总电压为______V。3.某物体在水平拉力作用下，在水平地面上以2m/s的速度匀速直线运动，拉力的功率为10W，则该物体受到的水平拉力为______N；若拉力增大到10N，物体的速度将______（选填“增大”“减小”或“不变”）。4.将质量为2kg、温度为30℃的水，吸收了8.4×10⁴J的热量后，温度升高到______℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）；若将水倒掉一半，剩余水的比热容______（选填“变大”“变小”或“不变”）。四、计算题（每题18分，共36分，要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤）1.如图所示（示意图），用一个动滑轮将重为180N的物体匀速提升至2m高处，不计绳重和摩擦，动滑轮的重力为20N。求：（1）拉力F的大小；（2）拉力F做的总功；（3）该动滑轮的机械效率。2.如图所示（示意图），一个标有“220V60W”的白炽灯，接入220V的家庭电路中，正常工作2h。求：（1）该白炽灯正常工作时的电阻；（2）白炽灯正常工作2h消耗的电能；（3）若该白炽灯的发光效率为10%，这些电能转化为的光能是多少J。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（二）答案一、单项选择题（每题4分，共24分）1.A2.A3.C4.B5.D6.C二、多项选择题（每题5分，共20分）1.ABC2.AD3.ABC4.ABCD三、填空题（每空2分，共20分）1.0.36；不变2.0.2；63.5；增大4.40；不变四、计算题（每题18分，共36分）1.解：（1）使用动滑轮提升物体，不计绳重和摩擦，拉力F与物重G、动滑轮重G动的关系为：F=(G+G动)/2（4分）已知G=180N，G动=20N，代入得：F=(180N+20N)/2=100N（4分）（2）动滑轮绳子自由端移动的距离s=2h（h为物体提升高度）（2分）已知h=2m，则s=2×2m=4m（2分）拉力做的总功W总=Fs=100N×4m=400J（2分）（3）有用功W有=Gh=180N×2m=360J（2分）机械效率η=(W有/W总)×100%=(360J/400J)×100%=90%（2分）2.解：（1）白炽灯正常工作，额定电压U=220V，额定功率P=60W（2分）由P=U²/R得，正常工作时的电阻：R=U²/P=(220V)²/60W≈806.67Ω（4分）（2）工作时间t=2h=7200s（2分）消耗的电能：W=Pt=60W×7200s=4.32×10⁵J（4分）（3）已知发光效率η=10%，则转化的光能Q光=W×η（2分）代入数据得：Q光=4.32×10⁵J×10%=4.32×10⁴J（4分）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（三）考试说明：本试卷共4大题，满分100分，考试时间120分钟；请考生在指定区域作答，计算题需写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分，竞赛题目侧重物理知识实际应用，严禁违规表述。一、单项选择题（每题4分，共24分，每题只有一个正确答案）1.下列关于生活中物理知识的应用，说法错误的是（）A.高压锅利用增大锅内气压，提高水的沸点，加快食物煮熟B.吸尘器利用大气压强，将灰尘吸入内部C.冬天用热水袋取暖，是通过做功的方式传递热量D.汽车轮胎上有凹凸不平的花纹，是为了增大摩擦力2.如图所示（示意图），杠杆处于平衡状态，已知OA=30cm，OB=15cm，在A点挂一个重为10N的物体，不计杠杆自重和摩擦，则在B点需要施加的最小拉力为（）A.5NB.10NC.20ND.30N3.关于电路和电能的应用，下列说法正确的是（）A.串联电路中，各用电器两端的电压相等B.并联电路中，各支路的电流相等C.电能表是测量电路中消耗电能的仪表D.家用电器都是串联在家庭电路中使用4.下列关于光现象的说法，正确的是（）A.光的反射定律适用于所有反射现象，包括漫反射B.光从空气斜射入水中，折射角大于入射角C.平面镜成像的原理是光的折射D.影子的形成是因为光的折射现象5.某物体在水平地面上做匀速直线运动，受到的拉力为20N，受到的摩擦力为（）A.0NB.10NC.20ND.40N6.将质量为0.5kg的水，温度从20℃升高到40℃，需要吸收的热量为（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）（）A.4.2×10⁴JB.8.4×10⁴JC.4.2×10⁵JD.8.4×10⁵J二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于力学知识的应用，正确的有（）A.盘山公路修成蜿蜒曲折，是为了减小坡度，省力但费距离B.钓鱼竿是费力杠杆，费力但省距离C.用手压钢笔吸墨水，利用了大气压强D.潜水员穿潜水服，是为了减小液体压强2.关于电与磁的应用，下列说法正确的有（）A.电磁铁在生活中应用广泛，如电磁继电器、电磁起重机B.电动机工作时，将电能转化为机械能C.发电机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的D.奥斯特实验证明了磁能生电3.下列关于热现象的说法，正确的有（）A.蒸发和沸腾都是汽化现象，都需要吸热B.晶体熔化时，温度不变，内能增加C.热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体D.物体的温度越高，内能越大，热量也越多4.下列关于电磁波和声音的说法，正确的有（）A.电磁波可以在真空中传播，声音不能在真空中传播B.电磁波和声音都可以传递信息和能量C.电磁波的传播速度为3×10⁸m/s，声音的传播速度为340m/sD.紫外线属于电磁波，可用于杀菌消毒三、填空题（每空2分，共20分）1.某物体的质量为5kg，放在水平地面上，受到的重力为______N（g取10N/kg）；若用10N的力竖直向上拉物体，物体受到的合力为______N。2.两个电阻并联在电路中，R₁=10Ω，R₂=20Ω，电源电压为6V，则通过R₁的电流为______A，通过R₂的电流为______A，电路中的总电流为______A。3.某滑轮组的机械效率为75%，用该滑轮组匀速提升重为300N的物体，做的有用功为300J，则拉力做的总功为______J，额外功为______J。4.声音的音调由______决定，响度由______决定；超声波的频率高于______Hz，次声波的频率低于______Hz。四、计算题（每题18分，共36分，要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤）1.如图所示（示意图），水平地面上有一个重为150N的物体，与地面的接触面积为0.05m²，用一个大小为50N的水平拉力拉物体，使物体在10s内匀速移动了2m。求：（1）物体对地面的压强；（2）拉力做的功；（3）拉力的功率。2.如图所示（示意图），一个标有“220V800W”的电水壶，接入220V的家庭电路中，正常工作5min。求：（1）电水壶正常工作时的电流；（2）电水壶正常工作5min消耗的电能；（3）若这些电能全部转化为水的内能，可将质量为1kg、温度为25℃的水加热至多少℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)，结果保留整数）。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（三）答案一、单项选择题（每题4分，共24分）1.C2.C3.C4.A5.C6.A二、多项选择题（每题5分，共20分）1.ABC2.AB3.ABC4.ABD三、填空题（每空2分，共20分）1.50；02.0.6；0.3；0.93.400；1004.频率；振幅；20000；20四、计算题（每题18分，共36分）1.解：（1）物体对地面的压力等于其重力，即F压=G=150N（4分）物体对地面的压强：p=F压/S=150N/0.05m²=3000Pa（4分）（2）拉力做的功：W=Fs=50N×2m=100J（4分）（3）拉力的功率：P=W/t=100J/10s=10W（6分）2.解：（1）电水壶正常工作，额定电压U=220V，额定功率P=800W（2分）由P=UI得，正常工作时的电流：I=P/U=800W/220V≈3.64A（4分）（2）工作时间t=5min=300s（2分）消耗的电能：W=Pt=800W×300s=2.4×10⁵J（4分）（3）电能全部转化为水的内能，即Q吸=W=2.4×10⁵J（2分）由Q吸=c水mΔt得，水升高的温度：Δt=Q吸/(c水m)=2.4×10⁵J/[4.2×10³J/(kg·℃)×1kg]≈57.1℃（2分）水的末温：t末=t初+Δt=25℃+57.1℃≈82℃（2分）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（四）考试说明：本试卷共4大题，满分100分，考试时间120分钟；请考生在指定区域作答，计算题需写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分，竞赛题目侧重物理知识实际应用，严禁违规表述。一、单项选择题（每题4分，共24分，每题只有一个正确答案）1.下列生活中的物理现象，解释正确的是（）A.夏天冰糕周围冒“白气”，是冰糕升华形成的水蒸气B.用吸管喝饮料，利用了液体压强的作用C.冬天搓手取暖，是通过做功的方式增加手的内能D.汽车刹车时，乘客向前倾倒，是因为乘客受到惯性的作用2.如图所示（示意图），用滑轮组提升重为240N的物体，绳子自由端移动的距离为6m，物体提升的高度为2m，不计绳重和摩擦，拉力F为100N，则动滑轮的重力为（）A.40NB.60NC.80ND.120N3.关于家庭电路和安全用电，下列说法错误的是（）A.家庭电路中，火线和零线之间的电压为220VB.开关应接在火线和用电器之间，防止触电C.用电器的金属外壳必须接地，防止漏电伤人D.保险丝熔断后，可直接用铜丝代替，确保电路正常工作4.下列关于光现象的应用，说法正确的是（）A.近视眼镜的镜片是凹透镜，对光线有会聚作用B.照相机的镜头是凸透镜，成倒立、放大的实像C.光的色散现象说明白光是由多种色光组成的D.漫反射不遵循光的反射定律，所以我们能从各个方向看到物体5.某物体在水平拉力F的作用下，在水平地面上以1m/s的速度匀速直线运动，拉力F的功率为20W，则拉力F的大小为（）A.5NB.10NC.20ND.40N6.将质量为1kg、温度为100℃的水，放出4.2×10⁴J的热量后，温度降低到（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）（）A.80℃B.90℃C.95℃D.100℃二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于力学知识的实际应用，正确的有（）A.推土机的推土铲刃做得锋利，是为了增大压强B.轮船漂浮在水面上，浮力等于轮船的总重力C.自行车的车座做得宽大，是为了减小压强D.杠杆平衡时，动力×动力臂一定等于阻力×阻力臂2.关于电与磁的关系，下列说法正确的有（）A.通电导体周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关B.电磁感应现象中，机械能转化为电能C.电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和铁芯有关D.电动机是利用电磁感应原理制成的，将电能转化为机械能3.下列关于热现象和能量转化，正确的有（）A.燃料燃烧时，将化学能转化为内能B.晶体凝固时，温度不变，内能减小C.蒸发在任何温度下都能发生，蒸发吸热D.热量可以从温度低的物体传递到温度高的物体，不需要外界做功4.下列关于电磁波的应用，正确的有（）A.手机通信、卫星通信都利用电磁波传递信息B.红外线可用于遥控、热成像，紫外线可用于杀菌、验钞C.电磁波的传播速度与频率有关，频率越高，传播速度越快D.电磁波是一种波，具有能量，可传递信息三、填空题（每空2分，共20分）1.某同学用刻度尺测量物体长度，测量结果为2.34dm，刻度尺的分度值为______cm，该物体的长度合______m。2.一个定值电阻的阻值为20Ω，两端的电压为8V时，通过它的电流为______A；若两端的电压为0V，该电阻的阻值为______Ω（不计温度对电阻的影响）。3.某物体重为80N，放在水平地面上，与地面的接触面积为0.04m²，该物体对地面的压强为______Pa；若用30N的水平力推物体，物体静止不动，此时物体受到的摩擦力为______N。4.某太阳能热水器，每小时吸收的太阳能为3.36×10⁶J，若这些太阳能的80%转化为水的内能，可将质量为2kg、温度为20℃的水加热至______℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）；太阳能属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。四、计算题（每题18分，共36分，要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤）1.如图所示（示意图），杠杆OA可绕O点转动，OA=40cm，OB=20cm，在B点挂一个重为20N的物体，不计杠杆自重和摩擦，在A点施加一个与杠杆垂直的拉力F，使杠杆处于平衡状态。求：（1）拉力F的大小；（2）若拉力F的方向不变，将物体从B点移动到OB的中点，拉力F的大小变为多少；（3）若在A点施加的拉力方向改为斜向上，拉力F的大小会______（选填“变大”“变小”或“不变”），请简要说明理由。2.如图所示（示意图），一个标有“220V1200W”的电暖器，接入220V的家庭电路中，正常工作15min。求：（1）电暖器正常工作时的电阻；（2）电暖器正常工作15min消耗的电能；（3）若电暖器的效率为70%，这些电能可使质量为2kg、温度为15℃的水升高多少℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（四）答案一、单项选择题（每题4分，共24分）1.C2.B3.D4.C5.C6.B二、多项选择题（每题5分，共20分）1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABD三、填空题（每空2分，共20分）1.1；0.2342.0.4；203.2000；304.52；可再生四、计算题（每题18分，共36分）1.解：（1）根据杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂（2分）已知：阻力F₂=G=20N，阻力臂L₂=OB=20cm，动力臂L₁=OA=40cm（2分）则拉力F=F₂L₂/L₁=(20N×20cm)/40cm=10N（4分）（2）物体移动到OB中点，新的阻力臂L₂'=20cm/2=10cm（2分）仍根据杠杆平衡条件：F'=F₂L₂'/L₁=(20N×10cm)/40cm=5N（4分）（3）变大（2分）；理由：拉力方向改为斜向上时，动力臂会变小，阻力和阻力臂不变，根据杠杆平衡条件，动力会变大（2分）2.解：（1）电暖器正常工作，额定电压U=220V，额定功率P=1200W（2分）由P=U²/R得，正常工作时的电阻：R=U²/P=(220V)²/1200W≈40.33Ω（4分）（2）工作时间t=15min=900s（2分）消耗的电能：W=Pt=1200W×900s=1.08×10⁶J（4分）（3）已知效率η=70%，则水吸收的热量Q吸=W×η=1.08×10⁶J×70%=7.56×10⁵J（2分）由Q吸=c水mΔt得，水升高的温度：Δt=Q吸/(c水m)=7.56×10⁵J/[4.2×10³J/(kg·℃)×2kg]=90℃（4分）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（五）考试说明：本试卷共4大题，满分100分，考试时间120分钟；请考生在指定区域作答，计算题需写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分，竞赛题目侧重物理知识实际应用，严禁违规表述。一、单项选择题（每题4分，共24分，每题只有一个正确答案）1.下列关于生活中物理现象的解释，错误的是（）A.用高压锅煮饭更快，是因为锅内气压升高，水的沸点升高B.冬天窗户玻璃上的冰花，是空气中的水蒸气凝华形成的C.用手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有间隙D.百米赛跑运动员冲过终点后不能立即停下，是因为具有惯性2.如图所示（示意图），杠杆在水平位置平衡，OA=20cm，OB=40cm，在A点挂一个重为40N的物体，不计杠杆自重和摩擦，则在B点施加的最小拉力为（）A.10NB.20NC.40ND.80N3.关于电路的应用，下列说法正确的是（）A.并联电路中，总电阻比任何一个支路电阻都大B.电流表必须串联在电路中，测量电路中的电流C.电压表必须串联在电路中，测量用电器两端的电压D.定值电阻的阻值随两端电压的增大而增大4.下列关于光现象的说法，错误的是（）A.平面镜成像的特点是像与物关于镜面对称B.光的折射现象中，光路是可逆的C.凸透镜对光线有会聚作用，可用于矫正远视眼D.光在真空中的传播速度为3×10⁸m/s，在水中的传播速度更快5.某物体在水平拉力F的作用下，在水平地面上匀速直线运动，拉力F=30N，物体移动的距离为5m，用时10s，则拉力做的功率为（）A.15WB.30WC.60WD.150W6.将质量为0.8kg、温度为25℃的水，吸收3.36×10⁴J的热量后，温度升高到（c水=4.2×10³J/(kg·℃)）（）A.30℃B.35℃C.40℃D.45℃二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于力学知识的实际应用，正确的有（）A.三峡大坝挡水，利用了液体压强随深度增加而增大的原理B.用滑轮组提升重物，既可以省力，也可以改变力的方向C.运动员跳远时助跑，是为了利用惯性，提高跳远成绩D.菜刀的刀刃做得锋利，是为了减小压强2.关于电与磁的应用，下列说法正确的有（）A.电磁继电器可以实现远距离控制和自动控制B.发电机工作时，将电能转化为机械能C.通电螺线管的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关D.地磁场的存在，使得指南针能够指示南北方向3.下列关于热现象和能量，正确的有（）A.内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和B.物体温度升高，内能一定增大，温度降低，内能一定减小C.热值是燃料的特性，与燃料的质量、燃烧情况无关D.热传递和做功都可以改变物体的内能4.下列关于电磁波和声音的应用，正确的有（）A.超声波可用于检查人体内部器官，利用了声音传递信息B.电磁波的频率越高，波长越长C.手机通话利用电磁波传递信息，声音的传播需要介质D.红外线的热效应强，可用于加热物体三、填空题（每空2分，共20分）1.某弹簧测力计的分度值为0.2N，测量某物体的重力时，示数为4.6N，则该物体的质量为______kg（g取10N/kg）；弹簧测力计的工作原理是______。2.两个电阻串联在电路中，R₁=5Ω，R₂=15Ω，电源电压为12V，则电路中的总电阻为______Ω，通过R₁的电流为______A，R₂两端的电压为______V。3.某滑轮组的机械效率为80%，用该滑轮组匀速提升重为400N的物体，拉力做的总功为1000J，则有用功为______J，物体提升的高度为______m。4.声音的传播需要介质，在______中传播速度最快；光的反射分为镜面反射和漫反射，其中______反射的反射光线是平行的。四、计算题（每题18分，共36分，要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤）1.如图所示（示意图），水平地面上有一个重为200N的木箱，与地面的滑动摩擦力为80N，用一个大小为100N的水平拉力拉木箱，使木箱在5s内匀速移动了3m。求：（1）拉力做的功；（2）拉力的功率；（3）该过程中木箱克服滑动摩擦力做的功。2.如图所示（示意图），一个标有“220V900W”的电水壶，接入220V的家庭电路中，正常工作8min。求：（1）电水壶正常工作时的电流；（2）电水壶正常工作8min消耗的电能；（3）若电水壶的效率为80%，这些电能可将质量为1.5kg、温度为20℃的水加热至多少℃（c水=4.2×10³J/(kg·℃)，结果保留整数）。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（五）答案一、单项选择题（每题4分，共24分）1.C2.B3.B4.D5.A6.B二、多项选择题（每题5分，共20分）1.ABC2.ACD3.ABCD4.ACD三、填空题（每空2分，共20分）1.0.46；在弹性限度内，弹簧的伸长量与受到的拉力成正比2.20；0.6；93.800；24.固体；镜面四、计算题（每题18分，共36分）1.解：（1）拉力做的功：W拉=Fs=100N×3m=300J（6分）（2）拉力的功率：P=W拉/t=300J/5s=60W（6分）（3）木箱克服滑动摩擦力做的功：W摩=fs=80N×3m=240J（6分）2.解：（1）电水壶正常工作，额定电压U=220V，额定功率P=900W（2分）由P=UI得，正常工作时的电流：I=P/U=900W/220V≈4.09A（4分）（2）工作时间t=8min=480s（2分）消耗的电能：W=Pt=900W×480s=4.32×10⁵J（4分）（3）已知效率η=80%，则水吸收的热量Q吸=W×η=4.32×10⁵J×80%=3.456×10⁵J（2分）由Q吸=c水mΔt得，水升高的温度：Δt=Q吸/(c水m)=3.456×10⁵J/[4.2×10³J/(kg·℃)×1.5kg]≈55℃（2分）水的末温：t末=t初+Δt=20℃+55℃=75℃（2分）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（六）考试说明：本试卷共4大题，满分100分，考试时间120分钟；请考生在指定区域作答，计算题需写出必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分，竞赛题目侧重物理知识实际应用，严禁违规表述。一、单项选择题（每题4分，共24分，每题只有一个正确答案）1.下列关于质点的说法，正确的是（）A.只有体积很小的物体才能看作质点B.研究乒乓球的旋转运动时，乒乓球可以看作质点C.研究地球绕太阳的公转时，地球可以看作质点D.研究火车过桥的时间时，火车可以看作质点2.一辆汽车在平直公路上匀速行驶，下列各对力中，属于平衡力的是（）A.汽车受到的牵引力和重力B.汽车受到的重力和支持力C.汽车受到的牵引力和阻力D.汽车受到的支持力和阻力3.关于功和功率，下列说法正确的是（）A.有力作用在物体上，力一定对物体做功B.物体做功越多，功率越大C.功率是表示做功快慢的物理量D.机械效率越高，功率越大4.下列现象中，属于光的直线传播的是（）A.雨后彩虹B.海市蜃楼C.小孔成像D.平面镜成像5.一个标有“220V100W”的灯泡，接在110V的电路中，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是（）A.灯泡的额定功率为50WB.灯泡的实际功率为25WC.灯泡的电阻为484ΩD.灯泡的实际功率为50W6.下列关于内能的说法，错误的是（）A.物体的内能与温度有关B.0℃的物体没有内能C.做功和热传递都可以改变物体的内能D.内能可以转化为其他形式的能二、多项选择题（每题5分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列关于运动和力的说法，正确的有（）A.物体的运动不需要力来维持B.力是改变物体运动状态的原因C.物体受到力的作用，运动状态一定改变D.物体不受力的作用，一定保持静止状态2.关于电与磁的相互作用，下列说法正确的有（）A.奥斯特实验证明了电可以生磁B.电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关C.电动机是根据电磁感应现象制成的D.发电机工作时将机械能转化为电能3.下列关于热机的说法，正确的有（）A.热机是将内能转化为机械能的装置B.四冲程内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能C.热机的效率可以达到100%D.热机常用水做冷却剂，是因为水的比热容大4.下列关于电磁波的说法，正确的有（）A.电磁波可以在真空中传播B.电磁波的频率越高，波长越长C.手机通话是利用电磁波传递信息D.红外线、紫外线都属于电磁波三、填空题（每空2分，共20分）1.一名跳伞运动员在空中匀速下落，他受到的重力和阻力是一对______力；以降落伞为参照物，运动员是______的（选填“运动”或“静止”）。2.某导体的电阻为10Ω，当通过它的电流为2A时，10s内电流产生的热量为______J；若导体两端的电压增大为原来的2倍，在相同时间内产生的热量为原来的______倍。3.光在真空中的传播速度为______m/s；光从空气斜射入水中时，折射光线向______偏折（选填“法线”或“界面”）。4.某单缸四冲程内燃机的飞轮转速为1800r/min，则每秒飞轮转动______圈，完成______个工作循环，对外做功______次。5.某滑轮组匀速提升重为300N的物体，拉力做的有用功为600J，则物体提升的高度为______m；若滑轮组的机械效率为75%，则拉力做的总功为______J。四、计算题（每题18分，共36分，要求写出必要的文字说明、公式和演算步骤）1.一个重为500N的物体放在水平地面上，工人用150N的水平拉力使其在10s内匀速前进了20m。求：（1）拉力做的功；（2）拉力的功率；（3）物体受到的阻力大小。2.如图所示（示意图），电源电压保持不变，电阻R₁=20Ω，R₂=30Ω。当开关S闭合，S₁断开时，电流表的示数为0.3A。求：（1）电源电压；（2）当开关S、S₁都闭合时，电流表的示数；（3）当开关S闭合，S₁断开时，电阻R₂在1min内产生的热量。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（六）答案一、单项选择题（每题4分，共24分）1.C2.B3.C4.C5.B6.B二、多项选择题（每题5分，共20分）1.AB2.ABD3.ABD4.ACD三、填空题（每空2分，共20分）1.平衡；静止2.400；43.3×10⁸；法线4.30；15；155.2；800四、计算题（每题18分，共36分）1.解：（1）根据功的计算公式W=Fs（2分）已知拉力F=150N，物体移动距离s=20m，代入得：W=150N×20m=3000J（4分）（2）根据功率计算公式P=W/t（2分）已知做功时间t=10s，代入得：P=3000J/10s=300W（4分）（3）物体在水平地面上匀速前进，处于平衡状态，水平方向上拉力与阻力是一对平衡力（2分）根据二力平衡条件，阻力f=F=150N（4分）2.解：（1）当开关S闭合、S₁断开时，只有R₁接入电路，电流表测通过R₁的电流（2分）根据欧姆定律I=U/R，变形得电源电压U=I₁R₁（2分）已知I₁=0.3A，R₁=20Ω，代入得：U=0.3A×20Ω=6V（2分）（2）当开关S、S₁都闭合时，R₁与R₂并联，电流表测干路电流（2分）并联电路中各支路电压等于电源电压，即U₁=U₂=U=6V通过R₁的电流I₁=0.3A，通过R₂的电流I₂=U/R₂=6V/30Ω=0.2A（2分）干路电流I=I₁+I₂=0.3A+0.2A=0.5A（2分）（3）当开关S闭合、S₁断开时，R₂未接入电路，通过R₂的电流为0（2分）根据焦耳定律Q=I²Rt，代入I=0，得：Q=0²×30Ω×60s=0J（4分）2026年全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷及答案（七）考试时间：120分钟满分：150分一、选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.下列关于物理学史的说法正确的是（）A.牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G的数值B.伽利略通过理想斜面实验，推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点C.库仑发现了电流的磁效应，揭示了电与磁之间的联系D.爱因斯坦提出了量子假说，解释了光电效应现象2.如图所示，一个质量为m的物块静止在倾角为θ的粗糙斜面上，下列说法正确的是（）A.物块受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，三力平衡B.物块受到的支持力大小为mg，方向垂直于斜面向上C.物块受到的摩擦力大小为mgcosθ，方向沿斜面向上D.若增大斜面倾角θ，物块一定沿斜面下滑3.关于机械波和电磁波，下列说法正确的是（）A.机械波和电磁波都需要介质才能传播B.机械波的传播速度只与介质有关，电磁波的传播速度只与频率有关C.机械波和电磁波都能发生干涉、衍射现象D.机械波是横波，电磁波是纵波4.一个带正电的粒子在匀强电场中运动，其运动轨迹如图所示（轨迹为抛物线），下列说法正确的是（）A.电场强度的方向一定水平向左B.粒子的初速度方向一定水平向右C.粒子在运动过程中，电势能不断减小D.粒子在运动过程中，动能不断增大5.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n₁:n₂=2:1，原线圈接在电压为U=220√2sinωt（V）的交流电源上，副线圈接一个阻值为R=11Ω的电阻，则下列说法正确的是（）A.原线圈的输入功率为1100WB.副线圈的输出电压为110V（有效值）C.副线圈中的电流为20AD.原线圈中的电流为5A6.一颗人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若它的轨道半径增大到原来的2倍，下列说法正确的是（）A.卫星的线速度增大到原来的√2倍B.卫星的周期增大到原来的2√2倍C.卫星的向心加速度增大到原来的2倍D.卫星的向心力增大到原来的1/2倍7.关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（）A.物体的温度越高，分子的平均动能越大B.布朗运动是液体分子的无规则运动C.一定质量的理想气体，体积不变时，温度越高，压强越小D.热量不可能从低温物体传递到高温物体8.如图所示，两根平行的通电直导线，通有大小相等、方向相反的电流，下列说法正确的是（）A.两根导线之间的磁场方向相同B.两根导线之间存在相互吸引力C.两根导线之外的磁场方向相反D.两根导线之间的磁场强度比导线之外的大9.一个单摆做简谐运动，若摆长增大到原来的4倍，摆球的质量增大到原来的2倍，下列说法正确的是（）A.单摆的周期增大到原来的2倍B.单摆的周期增大到原来的√2倍C.单摆的振幅增大到原来的2倍D.单摆的回复力增大到原来的2倍10.如图所示，一个质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止滑下，到达斜面底端时与一个静止的质量为M的小球发生弹性碰撞，碰撞后m的速度方向反向，大小为原来的1/3，则M与m的质量比为（）A.2:1B.3:1C.4:1D.5:1二、填空题（本题共5小题，每空3分，共30分）1.某同学用打点计时器测量物体的加速度，打出的纸带如图所示（每相邻两个计数点之间有4个点未画出），已知打点计时器的打点周期为0.02s，则相邻两个计数点之间的时间间隔为______s；若测得计数点1到计数点2的距离为2.00cm，计数点2到计数点3的距离为2.40cm，计数点3到计数点4的距离为2.80cm，则物体的加速度大小为______m/s²。2.一个电荷量为q=2×10⁻⁶C的点电荷，在电场中某点受到的电场力大小为F=4×10⁻³N，则该点的电场强度大小为______N/C；若将该点电荷的电荷量减半，则该点的电场强度大小为______N/C。3.如图所示，一个质量为m=1kg的物体，在水平拉力F=10N的作用下，在粗糙的水平面上做匀速直线运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，则μ=______；若将拉力F增大到20N，则物体的加速度大小为______m/s²（g取10m/s²）。4.一个理想气体的状态方程为PV=nRT，其中P为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为热力学温度。若一定质量的理想气体，在等压变化过程中，温度从27℃升高到127℃，则其体积变为原来的______倍；若在等容变化过程中，压强从1×10⁵Pa增大到3×10⁵Pa，则其温度变为原来的______倍。5.如图所示，一个半径为R的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，一个质量为m的小球从轨道的最高点由静止滑下，到达轨道最低点时的速度大小为______；此时小球对轨道的压力大小为______（g取10m/s²）。三、计算题（本题共4小题，共70分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）1.（16分）如图所示，一个质量为m=2kg的物体，从高度为h=5m的高处由静止释放，下落过程中受到的空气阻力大小为f=2N（恒定不变），g取10m/s²。求：（1）物体下落的加速度大小；（2）物体到达地面时的速度大小；（3）物体下落过程中空气阻力做的功。2.（18分）如图所示，在匀强磁场中，有一个匝数为n=100匝、面积为S=0.01m²的矩形线圈，线圈平面与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度大小为B=0.5T。若线圈绕垂直于磁场的轴以角速度ω=10rad/s匀速转动，求：（1）线圈中产生的感应电动势的最大值；（2）线圈中产生的感应电动势的有效值；（3）若线圈的总电阻为r=1Ω，外接一个阻值为R=9Ω的电阻，则电路中的电流有效值为多少？电阻R两端的电压有效值为多少？3.（18分）如图所示，一个质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上，木板的长度为L=2m，一个质量为m=1kg的小滑块以初速度v₀=10m/s从木板的左端滑上木板，滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2，g取10m/s²。求：（1）滑块和木板的加速度大小；（2）滑块在木板上滑行的时间；（3）滑块滑离木板时的速度大小和木板的速度大小。4.（18分）如图所示，在水平方向的匀强电场中，有一个质量为m=0.1kg的带电小球，用长为L=0.5m的绝缘细线悬挂在O点，小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：（1）小球所带电荷量的大小（已知电场强度E=10N/C，方向水平向右）；（2）若将小球拉至细线水平的位置由静止释放，小球运动到最低点时的速度大小；（3）小球运动到最低点时，细线对小球的拉力大小。全国高中物理应用知识竞赛模拟考试卷（七）答案一、选择题（每小题5分，共50分）1.B解析：A项，卡文迪许测出了引力常量G；C项，奥斯特发现了电流的磁效应；D项，普朗克提出了量子假说，爱因斯坦解释了光电效应。2.A解析：B项，支持力大小为mgcosθ；C项，摩擦力大小为mgsinθ；D项，增大倾角，若最大静摩擦力仍大于重力沿斜面向下的分力，物块仍静止。3.C解析：A项，电磁波不需要介质；B项，电磁波的传播速度与介质和频率都有关；