2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（三）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（三）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.下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A.摩擦力的方向一定与物体运动方向相反B.静摩擦力的大小与正压力成正比C.滑动摩擦力的大小与正压力成正比D.摩擦力总是阻碍物体的运动2.质量为m的物体在竖直向上的拉力F作用下，以加速度a匀加速上升，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.F=mgB.F=mg+maC.F=mg-maD.无法确定F与mg的关系3.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛运动的速度方向始终不变C.平抛运动的加速度方向不断变化D.平抛运动的水平位移与初速度无关4.下列关于万有引力定律的说法，正确的是（）A.万有引力定律只适用于天体之间B.万有引力常量G是卡文迪许测出的C.两物体间的万有引力与它们的质量成正比，与距离成正比D.万有引力的方向总是垂直于两物体的连线5.关于电场线，下列说法正确的是（）A.电场线是真实存在的曲线B.电场线越密的地方，电场强度越小C.电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷D.电场线可以相交6.带电量为q的电荷在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，下列说法正确的是（）A.洛伦兹力对电荷做功B.电荷的速度大小不断变化C.电荷的周期与速度大小无关D.电荷的轨道半径与磁感应强度成正比7.在“探究平抛运动的规律”实验中，下列操作错误的是（）A.斜槽末端必须水平B.小球每次从斜槽同一位置由静止释放C.记录小球位置时，应准确记录小球球心的位置D.斜槽必须光滑8.关于电容器，下列说法正确的是（）A.电容器的电容与带电量成正比B.电容器的电容与电压成反比C.电容器充电后，两极板带等量异种电荷D.电容器充电后，两极板间不存在电场9.物体在水平面上做匀减速直线运动，初速度为v₀，加速度大小为a，经过时间t停止运动，则物体运动的位移大小为（）A.v₀tB.½at²C.v₀t+½at²D.v₀t-½at²10.关于机械波，下列说法正确的是（）A.机械波的传播需要介质B.机械波可以在真空中传播C.波传播的是质点本身D.波的频率与介质有关二、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5kg的物体，受到大小为10N的水平拉力作用，在粗糙水平面上以2m/s²的加速度运动，则物体受到的摩擦力大小为__________N。12.某平抛运动的物体，初速度为10m/s，水平位移为20m，则物体在空中运动的时间为__________s（g取10m/s²）。13.两个点电荷，电荷量分别为Q和q，相距为r，它们之间的万有引力大小为F，则万有引力常量G=__________（用F、Q、q、r表示）。14.匀强电场的电场强度E=5N/C，方向竖直向下，带电量为0.5C的负电荷在电场中受到的电场力大小为__________N，方向__________。15.某机械波的波长为2m，频率为5Hz，则该机械波的传播速度为__________m/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°的光滑斜面顶端由静止释放，斜面长度为5m，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）物体下滑过程中重力做功的功率（到达底端时）。17.带电量为q=1C的正电荷，在磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径r=2m，不计重力，求：（1）电荷的运动速度大小；（2）电荷的运动周期；（3）洛伦兹力的大小。18.质量为m=1kg的物体，以初速度v₀=10m/s水平抛出，不计空气阻力，g取10m/s²，求：（1）物体抛出后第1s末的竖直速度大小；（2）物体抛出后第1s内的水平位移和竖直位移；（3）物体抛出后第1s末的合速度大小和方向。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：平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。南京市高中物理知识竞赛试卷（三）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.C解析：摩擦力的方向与物体相对运动（或相对运动趋势）方向相反，不一定与运动方向相反，A、D错误；静摩擦力的大小与正压力无关，随外力变化而变化，B错误；滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即f=μN，C正确。2.B解析：对物体受力分析，受到重力mg和拉力F，根据牛顿第二定律F-mg=ma，解得F=mg+ma，B正确。3.A解析：平抛运动只受重力，加速度为重力加速度g，恒定不变，是匀变速曲线运动，A正确；平抛运动的速度方向沿轨迹切线方向，不断变化，B错误；加速度方向始终竖直向下，不变，C错误；水平位移x=v₀t，与初速度v₀成正比，D错误。4.B解析：万有引力定律适用于宇宙中所有有质量的物体之间，A错误；万有引力常量G是卡文迪许通过扭秤实验测出的，B正确；两物体间的万有引力与它们质量的乘积成正比，与距离的平方成反比，C错误；万有引力的方向总是沿着两物体的连线，指向对方，D错误。5.C解析：电场线是为了形象描述电场而假想的曲线，不是真实存在的，A错误；电场线越密的地方，电场强度越大，B错误；电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷（或无穷远），C正确；电场线不能相交，否则同一点会有两个电场方向，D错误。6.C解析：洛伦兹力始终与电荷的速度方向垂直，不做功，A错误；洛伦兹力不做功，电荷的速度大小保持不变，B错误；由洛伦兹力提供向心力，qvB=m(4π²/T²)r，结合qvB=mv²/r，解得T=2πm/(qB)，周期与速度大小无关，C正确；轨道半径r=mv/(qB)，与磁感应强度B成反比，D错误。7.D解析：探究平抛运动规律时，斜槽末端必须水平，保证小球做平抛运动，A正确；小球每次从斜槽同一位置由静止释放，保证初速度相同，B正确；记录小球位置时，应记录球心位置，保证轨迹准确，C正确；斜槽是否光滑不影响实验，只要初速度相同即可，D错误。8.C解析：电容器的电容是本身的属性，与带电量和电压无关，A、B错误；电容器充电后，两极板带等量异种电荷，两极板间存在电场，C正确，D错误。9.B解析：物体做匀减速直线运动，末速度为0，可反向视为初速度为0的匀加速直线运动，位移x=½at²，也可由x=v₀t-½at²（a取正值）计算，结果一致，B正确，A、C、D错误。10.A解析：机械波的传播需要介质，不能在真空中传播，A正确，B错误；波传播的是振动形式和能量，不是质点本身，质点只在平衡位置附近振动，C错误；波的频率由波源决定，与介质无关，D错误。二、填空题（每小题6分，共30分）11.0解析：由牛顿第二定律F-f=ma，代入数据10N-f=5kg×2m/s²，解得f=0N。2解析：平抛运动水平方向匀速直线运动，x=v₀t，解得t=x/v₀=20m/10m/s=2s。Fr²/(Qq)解析：由万有引力定律F=GQq/r²，变形得G=Fr²/(Qq)。2.5；竖直向上解析：电场力F=qE=0.5C×5N/C=2.5N；负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反，电场方向竖直向下，故电场力方向竖直向上。10解析：由波速公式v=λf，代入数据v=2m×5Hz=10m/s。三、计算题（每小题15分，共45分）16.解：（1）对物体受力分析，沿斜面方向只有重力的分力，由牛顿第二定律：mgsin37°=ma（5分）代入数据：a=gsin37°=10×0.6m/s²=6m/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=√(2×6×5)m/s=√60≈7.75m/s（1分）（3）到达底端时，重力做功的功率P=mgvsin37°（2分）代入数据：P=2×10×7.75×0.6W=93W（1分）17.解：（1）洛伦兹力提供向心力，qvB=mv²/r（5分）解得：v=qBr/m，题目未给出质量m，结合常见题型隐含条件（此处默认m=1kg，或简化计算），代入数据v=(1×0.5×2)/1m/s=1m/s（2分）（2）运动周期T=2πr/v（4分）代入数据：T=(2×π×2)/1s=4π≈12.57s（1分）（3）洛伦兹力F=qvB（2分）代入数据：F=1×1×0.5N=0.5N（1分）18.解：（1）竖直方向做自由落体运动，vᵧ=gt（4分）代入数据：vᵧ=10×1m/s=10m/s（1分）（2）水平方向匀速直线运动，x=v₀t=10×1m=10m（3分）竖直方向自由落体运动，y=½gt²=½×10×1²m=5m（3分）（3）合速度大小v=√(v₀²+vᵧ²)=√(10²+10²)m/s=10√2≈14.14m/s（3分）合速度方向与水平方向的夹角θ，tanθ=vᵧ/v₀=1，故θ=45°（斜向下）（1分）四、证明题（15分）19.证明：（1）平抛运动的定义：物体以一