2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（十）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（十）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.下列关于牛顿运动定律的说法，正确的是（）A.牛顿第一定律是实验定律B.牛顿第二定律只适用于匀速直线运动C.牛顿第三定律指出，两个物体间的作用力和反作用力大小相等、方向相反D.牛顿定律适用于所有物体2.质量为2kg的物体，在水平方向受到大小为10N的恒力作用，从静止开始运动，经过2s后的位移大小为（）A.5mB.10mC.20mD.40m3.关于竖直上抛运动，下列说法正确的是（）A.竖直上抛运动是匀变速直线运动B.竖直上抛运动的加速度方向不断变化C.物体上升到最高点时，速度和加速度都为零D.物体上升和下落过程的时间不相等4.下列关于功的说法，正确的是（）A.力对物体做功的多少与力的方向无关B.物体在力的作用下运动，力一定对物体做功C.功是标量，只有大小，没有方向D.力对物体做功越多，物体的动能一定越大5.关于磁感应强度的说法，正确的是（）A.磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量B.磁感应强度与通电导线受到的安培力成正比C.磁感应强度与通电导线的电流成正比D.磁感应强度与通电导线的长度成正比6.带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法错误的是（）A.当速度方向与磁场方向垂直时，粒子做匀速圆周运动B.洛伦兹力不做功C.粒子的运动周期与速度大小无关D.粒子的轨道半径与磁感应强度成正比7.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，下列操作正确的是（）A.实验中不需要平衡摩擦力B.应先释放小车，再接通电源C.改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力D.小车的质量应远小于砝码和砝码盘的质量8.关于光的色散，下列说法正确的是（）A.光的色散是光的反射现象B.光的色散说明白光是单色光C.光的色散说明不同色光的折射率不同D.色散现象只能在真空中发生9.下列关于机械波的说法，正确的是（）A.机械波的传播需要介质B.机械波传播的是质点本身C.机械波的频率由介质决定D.机械波的波长由波源决定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=22V，次级线圈接一个阻值R=11Ω的电阻，则初级线圈的输入电流I₁为（）A.0.1AB.0.2AC.1AD.2A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25N的水平拉力作用，在光滑水平面上运动，其加速度大小为__________m/s²；若拉力减小为10N，加速度大小为__________m/s²。12.某物体做匀减速直线运动，初速度为20m/s，加速度大小为4m/s²，经过__________s物体的速度减为12m/s，这段时间内的位移大小为__________m。13.质量为4kg的物体，速度为5m/s，其动能大小为__________J；若速度增大到10m/s，动能的增加量为__________J。14.匀强电场的电场强度E=5N/C，A、B两点间的距离为0.6m，且AB连线与电场方向平行，则A、B两点间的电势差为__________V；带电量为0.2C的正电荷从A点运动到B点，电场力做的功为__________J。15.某机械波的传播速度为18m/s，频率为3Hz，则该机械波的波长为__________m，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3kg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15m，动摩擦因数μ=0.4，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）物体下滑到斜面底端所需的时间；（3）物体到达斜面底端时的速度大小。17.通电直导线长度L=0.4m，电流I=5A，垂直放置在匀强磁场中，受到的安培力大小为0.8N，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）若导线与磁场方向成60°角，其他条件不变，导线所受安培力的大小；（3）若安培力方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，判断电流的方向。18.某电源的电动势E=8V，内阻r=1Ω，外接一个滑动变阻器R，当滑动变阻器阻值R=3Ω时，求：（1）电路中的电流大小；（2）路端电压和电源的内电压；（3）电源的输出功率和总功率。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：机械能守恒定律（只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能相互转化，机械能的总量保持不变）。南京市高中物理知识竞赛试卷（十）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.C解析：牛顿第一定律是理想实验推理得出的，不是实验定律，A错误；牛顿第二定律适用于所有匀变速运动，B错误；牛顿第三定律指出，两个物体间的作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，C正确；牛顿定律适用于宏观、低速物体，不适用于微观、高速物体，D错误。2.B解析：由牛顿第二定律a=F/m=10N/2kg=5m/s²；由位移公式x=½at²=½×5×2²m=10m，B正确。3.A解析：竖直上抛运动只受重力，加速度恒定为g，是匀变速直线运动，A正确，B错误；物体上升到最高点时，速度为零，加速度为g，C错误；不计空气阻力时，上升和下落过程时间相等，D错误。4.C解析：功的大小与力的方向、位移方向的夹角有关，A错误；力的方向与位移方向垂直时，力不做功，B错误；功是标量，只有大小，没有方向，C正确；力对物体做功多，若其他力做负功，物体动能不一定增大，D错误。5.A解析：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，是磁场本身的属性，与通电导线的电流、长度、受到的安培力无关，A正确，B、C、D错误。6.D解析：速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，A正确；洛伦兹力方向与速度方向垂直，不做功，B正确；周期T=2πm/(qB)，与速度大小无关，C正确；轨道半径r=mv/(qB)，与磁感应强度成反比，D错误。7.C解析：实验中需要平衡摩擦力，减小误差，A错误；应先接通电源，再释放小车，B错误；改变小车质量时，摩擦力和重力分力同步变化，不需要重新平衡，C正确；小车质量应远大于砝码和砝码盘质量，D错误。8.C解析：光的色散是光的折射现象，A错误；光的色散说明白光是复色光，由多种色光组成，B错误；色散现象说明不同色光的折射率不同，折射程度不同，C正确；色散现象可以在任何两种介质的界面发生，D错误。9.A解析：机械波的传播需要介质，真空不能传波，A正确；机械波传播的是振动形式和能量，不是质点本身，B错误；机械波的频率由波源决定，波长由波源和介质共同决定，C、D错误。10.A解析：理想变压器电压比U₁/U₂=n₁/n₂，电流比I₁/I₂=n₂/n₁；次级电流I₂=U₂/R=22V/11Ω=2A；解得I₁=I₂n₂/n₁=2A×(22/220)=0.2A？修正：U₁=220V，U₂=22V，n₁/n₂=10/1，I₁/I₂=1/10，I₂=22/11=2A，故I₁=0.2A，B正确（修正解析表述，确保计算准确）。二、填空题（每小题6分，共30分）5；2解析：由牛顿第二定律a=F/m，第一次a₁=25N/5kg=5m/s²；第二次a₂=10N/5kg=2m/s²。2；32解析：由v=v₀-at，得t=(v₀-v)/a=(20-12)/4s=2s；位移x=(v₀+v)/2×t=(20+12)/2×2m=32m。50；150解析：初动能Eₖ₁=½mv₁²=½×4×5²J=50J；末动能Eₖ₂=½×4×10²J=200J；动能增加量ΔEₖ=150J。3；0.6解析：电势差U=Ed=5×0.6V=3V；电场力做功W=qU=0.2×3J=0.6J。6；1/3解析：波长λ=v/f=18m/s/3Hz=6m；周期T=1/f=1/3s≈0.33s。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°=10×0.6-0.4×10×0.8=6-3.2=2.8m/s²（2分）（2）物体沿斜面做匀加速直线运动，初速度为0，由x=½at²（4分）代入数据：t=√(2x/a)=√(2×15/2.8)s≈3.27s（1分）（3）由速度公式v=at（2分）代入数据：v=2.8×3.27m/s≈9.16m/s（1分）17.解：（1）导线垂直磁场时，安培力F=BIL，故B=F/(IL)（5分）代入数据：B=0.8N/(5A×0.4m)=0.4T（2分）（2）导线与磁场成60°角时，安培力F'=BILsinθ（4分）代入数据：F'=0.4×5×0.4×sin60°N≈0.69N（1分）（3）由左手定则：伸开左手，让磁感线穿过掌心（垂直纸面向里），大拇指指向安培力方向（竖直向上），四指指向电流方向，故电流方向水平向右（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=8V/(3Ω+1Ω)=2A（1分）（2）路端电压U=IR=2A×3Ω=6V（3分）内电压U内=Ir=2A×1Ω=2V（1分）（3）电源输出功率P出=UI=6V×2A=12W（3分）电源总功率P总=EI=8V×2A=16W（2分）四、证明题（15分）19.证明：（1）设物体质量为m，初位置高度为h₁，初速度为v₁，末位置高度为h₂，末速度为v₂，重力加速度为g（3分）（2）物体在运动过程中，只有重力做功，根据动能定理，重力做的功等于动能的变化量，即W_G=ΔEₖ=½mv₂