2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（六）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（六）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.下列关于力的说法，正确的是（）A.力是维持物体运动的原因B.力可以脱离物体独立存在C.力的作用是相互的D.只有接触的物体间才有力的作用2.质量为5kg的物体，在竖直方向上受到重力和竖直向上的拉力F=60N作用，不计空气阻力，物体的加速度大小为（）A.1m/s²B.2m/s²C.10m/s²D.12m/s²3.关于匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.速度越大，位移一定越大B.速度大小不变，方向可以改变C.加速度为零，合力为零D.任意相等时间内的位移不一定相等4.下列关于重力势能的说法，正确的是（）A.重力势能的大小与参考平面的选择无关B.重力势能为零的物体，一定不受重力C.重力做正功，重力势能减小D.重力势能是物体单独具有的能量5.关于电场和磁场，下列说法正确的是（）A.电场和磁场都是真实存在的物质B.电场线和磁感线都是真实存在的C.电场强度和磁感应强度的单位相同D.电场和磁场都只能对带电体有力的作用6.带电粒子在匀强电场中运动，下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀变速运动B.粒子的速度方向一定与电场方向相同C.电场力对粒子一定做正功D.粒子的动能一定增大7.在“描绘小电珠的伏安特性曲线”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.滑动变阻器采用限流接法D.实验中不需要多次测量数据8.关于光的干涉和衍射，下列说法正确的是（）A.光的干涉和衍射都是光的波动性的表现B.光的干涉需要两束频率不同的光C.光的衍射现象只能在实验室中看到D.干涉和衍射现象都能产生明暗相间的条纹9.下列关于简谐运动的说法，错误的是（）A.简谐运动的回复力与位移成正比，方向相反B.简谐运动的周期与振幅无关C.简谐运动的速度最大时，位移最大D.简谐运动是一种周期性运动10.某理想变压器，初级线圈输入电压U₁=220V，次级线圈输出电压U₂=44V，初级线圈匝数n₁=1100匝，则次级线圈匝数n₂为（）A.220匝B.440匝C.550匝D.2200匝二、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3kg的物体，在水平恒力F=15N作用下，在光滑水平面上运动，经过2s的速度大小为__________m/s。12.某物体做匀加速直线运动，初速度为5m/s，加速度为2m/s²，经过3s后的位移大小为__________m。13.一个重60N的物体，在水平地面上匀速运动，受到的滑动摩擦力大小为12N，则物体与地面间的动摩擦因数为__________。14.匀强磁场的磁感应强度B=0.3T，通电直导线长度L=0.4m，电流I=5A，导线与磁场方向垂直，则导线所受安培力大小为__________N。15.某机械波的波长为4m，传播速度为20m/s，则该机械波的频率为__________Hz，周期为__________s。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2kg的物体，从倾角为37°的粗糙斜面顶端由静止释放，斜面长度为10m，动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）物体沿斜面下滑的加速度大小；（2）物体到达斜面底端时的速度大小；（3）物体下滑过程中克服摩擦力做的功。17.带电量为q=0.5C的负电荷，在匀强电场中从A点运动到B点，电场强度E=10N/C，方向水平向左，A、B两点间的距离为0.6m，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，电势能的变化量。18.某电源的电动势E=6V，内阻r=2Ω，外接一个阻值可变的电阻R，求：（1）当R=4Ω时，电路中的电流大小；（2）当R=4Ω时，电源的输出功率；（3）当电阻R多大时，电源的输出功率最大？最大输出功率为多少？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：牛顿第二定律F=ma（其中F为物体所受合外力，m为物体质量，a为物体的加速度）。南京市高中物理知识竞赛试卷（六）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.C解析：力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动的原因，A错误；力不能脱离物体独立存在，B错误；力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体，C正确；不接触的物体间也可能有力的作用（如万有引力），D错误。2.B解析：对物体受力分析，受到重力mg=5×10N=50N和拉力F=60N，合外力F合=F-mg=10N，由牛顿第二定律a=F合/m=10N/5kg=2m/s²，B正确。3.C解析：匀速直线运动的速度大小和方向都不变，加速度为零，合外力为零，C正确；位移与速度和时间都有关，速度大位移不一定大，A错误；速度方向不变，B错误；任意相等时间内位移相等，D错误。4.C解析：重力势能的大小与参考平面的选择有关，A错误；重力势能为零是相对参考平面而言的，物体仍受重力，B错误；重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大，C正确；重力势能是物体和地球组成的系统共有的能量，D错误。5.A解析：电场和磁场都是真实存在的物质，只是看不见、摸不着，A正确；电场线和磁感线是假想的曲线，不是真实存在的，B错误；电场强度单位是N/C，磁感应强度单位是T，单位不同，C错误；磁场对不带电的磁体也有力的作用，D错误。6.A解析：带电粒子在匀强电场中受恒定的电场力，加速度恒定，一定做匀变速运动，A正确；负电荷受力方向与电场方向相反，B错误；电场力方向与位移方向夹角大于90°时，电场力做负功，动能减小，C、D错误。7.B解析：小电珠的电阻较小，电流表应采用外接法，减小系统误差，A错误，B正确；描绘伏安特性曲线需要电压从0开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，C错误；实验中需要多次测量数据，绘制曲线，D错误。8.A解析：光的干涉和衍射都是光的波动性的重要表现，A正确；光的干涉需要两束频率相同、振动方向相同的光，B错误；生活中也能看到衍射现象（如小孔衍射），C错误；干涉产生明暗相间的条纹，衍射可能产生明暗相间的条纹，也可能产生彩色条纹，D错误。9.C解析：简谐运动的回复力F=-kx，与位移成正比，方向相反，A正确；简谐运动的周期与振幅无关，由系统本身决定，B正确；速度最大时，位移为零，加速度为零，C错误；简谐运动是周期性运动，D正确。10.A解析：理想变压器电压比等于匝数比，U₁/U₂=n₁/n₂，解得n₂=U₂n₁/U₁=44×1100/220匝=220匝，A正确。二、填空题（每小题6分，共30分）11.10解析：由牛顿第二定律F=ma，得a=F/m=15N/3kg=5m/s²；2s末速度v=at=5×2m/s=10m/s。24解析：由匀变速直线运动位移公式x=v₀t+½at²，代入数据x=5×3+½×2×3²m=15+9m=24m。0.2解析：物体匀速运动，拉力F=f=12N，正压力N=G=60N，由f=μN，得μ=f/N=12/60=0.2。0.6解析：导线垂直磁场时，安培力F=BIL，代入数据F=0.3T×5A×0.4m=0.6N。5；0.2解析：由v=λf，得f=v/λ=20m/s/4m=5Hz；周期T=1/f=1/5s=0.2s。三、计算题（每小题15分，共45分）16.解：（1）对物体受力分析，沿斜面方向：mgsin37°-f=ma；垂直斜面方向：N=mgcos37°，滑动摩擦力f=μN（5分）联立得：a=gsin37°-μgcos37°=10×0.6-0.5×10×0.8=6-4=2m/s²（2分）（2）物体沿斜面做匀加速直线运动，初速度为0，由v²=2ax（4分）代入数据：v=√(2×2×10)m/s=√40≈6.32m/s（1分）（3）克服摩擦力做功W_f=fx=μmgcos37°·x（2分）代入数据：W_f=0.5×2×10×0.8×10J=80J（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×0.6m=6V（电场方向向左，A点电势高于B点）（1分）（2）负电荷q=-0.5C，电场力做功W=qU_AB（3分）代入数据：W=-0.5C×6V=-3J（1分）（3）电场力做负功，电势能增加，增加量等于克服电场力做的功（3分）故ΔE_p=-W=3J（3分）18.解：（1）由闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)（4分）代入数据：I=6V/(4Ω+2Ω)=1A（1分）（2）电源输出功率P=I²R（4分）代入数据：P=1²×4W=4W（1分）（3）电源输出功率P=I²R=(E/(R+r))²R=E²R/(R+r)²（3分）当R=r=2Ω时，输出功率最大，最大输出功率P_max=E²/(4r)=6²/(4×2)W=4.5W（2分）四、证明题（15分