2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（二）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（二）考试时间：120分钟满分：150分注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、学校、准考证号填写在答题卡指定位置，不得在试卷上作任何标记。2.所有试题均需在答题卡上作答，写在试卷上的答案无效。3.选择题、填空题答案需用2B铅笔填涂，非选择题答案需用黑色签字笔书写，字迹清晰、规范。4.考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。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，只有一项符合题目要求）1.如图所示，物体从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止释放，下滑过程中，物体的机械能变化情况是（）A.动能增加，重力势能减少，机械能守恒B.动能增加，重力势能减少，机械能减少C.动能减少，重力势能增加，机械能守恒D.动能不变，重力势能减少，机械能减少2.质量为m的物体在水平恒力F作用下，从静止开始在粗糙水平面上运动，经过位移s后速度达到v，下列说法正确的是（）A.恒力F做的功等于物体动能的增加量B.摩擦力做的功等于物体动能的增加量C.恒力F与摩擦力的合力做的功等于物体动能的增加量D.重力做的功等于物体动能的增加量3.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的地方，电势一定为零B.电势为零的地方，电场强度一定为零C.电场强度越大的地方，电势一定越高D.电场强度和电势没有必然的联系4.一个带电量为q的正电荷，在电场力作用下从A点运动到B点，电场力做功为W，AB两点间的电势差为U，则（）A.U=W/qB.U=-W/qC.q=W/UD.q=-W/U5.如图所示，通电直导线垂直于磁场方向放置在匀强磁场中，导线长度为L，电流为I，磁感应强度为B，则导线所受安培力的大小为（）A.F=BILB.F=BI/LC.F=BL/ID.F=I/(BL)6.某LC振荡电路，电感为L，电容为C，其振荡周期T为（）A.T=2π√(LC)B.T=2π/√(LC)C.T=√(2πLC)D.T=1/(2π√(LC))7.在“测定金属的电阻率”实验中，下列操作正确的是（）A.电流表采用内接法B.电压表采用外接法C.实验前不需要进行欧姆调零D.导线的直径测量一次即可8.两颗人造地球卫星，质量分别为m₁和m₂，轨道半径分别为r₁和r₂（r₁＜r₂），则两颗卫星的向心加速度之比a₁:a₂为（）A.r₁:r₂B.r₂:r₁C.r₂²:r₁²D.r₁²:r₂²9.物体做简谐运动，下列说法正确的是（）A.位移最大时，速度最大B.位移最大时，加速度最大C.速度最大时，加速度最大D.位移为零时，加速度最大10.关于光的折射，下列说法正确的是（）A.光从空气斜射入水中，折射角大于入射角B.光从水斜射入空气，折射角小于入射角C.折射角随入射角的增大而增大D.折射光线与入射光线在同一直线上二、填空题（本题共5小题，每小题6分，共30分。把答案填在答题卡相应位置）11.质量为2kg的物体，在水平恒力F=10N作用下，从静止开始运动，经过5s后的速度大小为__________m/s（不计摩擦）。12.某电场中A、B两点间的电势差U_AB=10V，带电量为2C的负电荷从A点运动到B点，电场力做的功为__________J。13.通电直导线在匀强磁场中所受安培力为F，若电流变为原来的2倍，导线长度变为原来的3倍，磁感应强度不变，则安培力变为原来的__________倍。14.一颗人造地球卫星，轨道半径为R，地球质量为M，引力常量为G，则卫星的运行周期T=__________。15.在“测定金属的电阻率”实验中，测得金属丝长度L=0.5m，直径d=0.2mm，电阻R=10Ω，则该金属的电阻率ρ=__________Ω·m（保留两位有效数字）。三、计算题（本题共3小题，每小题15分，共45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）16.质量为1kg的物体，从高为10m的平台上由静止释放，不计空气阻力，g取10m/s²，求：（1）物体落地时的速度大小；（2）物体下落过程中重力做的功；（3）物体落地时的动能。17.如图所示，匀强电场的电场强度E=10N/C，方向水平向右，带电量q=2C的正电荷在电场中从A点运动到B点，A、B两点间的距离为0.5m，且AB连线与电场方向平行，求：（1）A、B两点间的电势差；（2）电场力对电荷做的功；（3）电荷从A点运动到B点，动能的变化量。18.通电直导线垂直放置在匀强磁场中，导线长度L=0.2m，电流I=5A，磁感应强度B=0.4T，导线与磁场方向垂直，求：（1）导线所受安培力的大小；（2）若导线与磁场方向成30°角，其他条件不变，导线所受安培力的大小；（3）若电流方向与磁场方向平行，导线所受安培力的大小。四、证明题（本题共1小题，15分。解答应写出必要的文字说明和推理过程）19.证明：在只有重力做功的情况下，物体的机械能守恒。南京市高中物理知识竞赛试卷（二）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.A解析：光滑斜面无摩擦力，只有重力做功，物体的机械能守恒；下滑过程中，重力势能转化为动能，故动能增加，重力势能减少，A正确。2.C解析：根据动能定理，合外力对物体做的功等于物体动能的增加量；本题中合外力为恒力F与摩擦力的合力，故C正确，A、B、D错误。3.D解析：电场强度和电势是两个独立的物理量，电场强度为零的地方，电势不一定为零（如等量同种电荷连线中点）；电势为零的地方，电场强度也不一定为零（如等量异种电荷连线中点）；电场强度大小与电势高低无必然联系，D正确。4.A解析：电势差的定义式为U=W/q，其中W为电场力做的功，q为试探电荷的电荷量，该式适用于任何电场，故A正确，B、C、D错误。5.A解析：当通电直导线垂直于磁场方向时，安培力大小为F=BIL，这是安培力的计算公式，A正确。6.A解析：LC振荡电路的振荡周期公式为T=2π√(LC)，其中L为电感，C为电容，A正确。7.B解析：测定金属电阻率时，金属丝电阻较小，电流表应采用外接法，减小系统误差，A错误，B正确；实验前需要对欧姆表进行欧姆调零，C错误；导线直径应多次测量取平均值，减小偶然误差，D错误。8.C解析：人造地球卫星的向心加速度由万有引力提供，即GmM/r²=ma，解得a=GM/r²，故a₁:a₂=r₂²:r₁²，C正确。9.B解析：简谐运动中，位移最大时，回复力最大，加速度最大，速度为零；位移为零时，回复力为零，加速度为零，速度最大，B正确，A、C、D错误。10.C解析：光从空气斜射入水中，折射角小于入射角；光从水斜射入空气，折射角大于入射角，A、B错误；折射角随入射角的增大而增大，C正确；只有当光垂直入射时，折射光线与入射光线才在同一直线上，D错误。二、填空题（每小题6分，共30分）11.25解析：由牛顿第二定律F=ma，得a=F/m=10N/2kg=5m/s²；再由v=at，得v=5m/s²×5s=25m/s。12.-20解析：电场力做功W=qU_AB，负电荷q=-2C，U_AB=10V，故W=-2C×10V=-20J。6解析：安培力F=BIL，当I变为2I，L变为3L，B不变时，F'=B×2I×3L=6BIL=6F，即变为原来的6倍。2π√(R³/(GM))解析：卫星的向心力由万有引力提供，GmM/R²=m(4π²/T²)R，解得T=2π√(R³/(GM))。6.3×10⁻⁷解析：由电阻定律R=ρL/S，S=π(d/2)²，代入数据得ρ=πRd²/(4L)≈6.3×10⁻⁷Ω·m。三、计算题（每小题15分，共45分）16.解：（1）物体自由下落，只有重力做功，机械能守恒（3分）由机械能守恒定律：mgh=½mv²（5分）解得：v=√(2gh)=√(2×10×10)m/s=10√2≈14.14m/s（2分）（2）重力做功W_G=mgh（3分）代入数据：W_G=1kg×10m/s²×10m=100J（1分）（3）由动能定理，重力做功等于动能的增加量，物体初动能为0，故落地时动能Eₖ=W_G=100J（1分）17.解：（1）匀强电场中，电势差U=Ed（4分）代入数据：U_AB=10N/C×0.5m=5V（3分）（2）电场力做功W=qU_AB（3分）代入数据：W=2C×5V=10J（1分）（3）由动能定理，电场力做功等于动能的变化量，故ΔEₖ=W=10J（4分）18.解：（1）导线垂直磁场时，安培力F=BIL（4分）代入数据：F=0.4T×5A×0.2m=0.4N（2分）（2）导线与磁场成30°角时，安培力F'=BILsinθ（4分）代入数据：F'=0.4T×5A×0.2m×sin30°=0.2N（2分）（3）电流方向与磁场方向平行时，sinθ=0，故安培力F''=0（3分）四、证明题（15分）19.证明：（1）机械能包括物体的动能和重力势能，即E=Eₖ+Eₚ，其中Eₖ=½mv²，Eₚ=mgh（h为相对于参考平面的高度）（5分）（2）设物体在运动过程中，重力做功为W_G，其他力做功为W_其，根据动能定理：W_G+W_其=ΔEₖ=E