2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（十六）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（十六）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.下列关于惯性的说法，错误的是（）A.惯性是物体的固有属性B.质量越大，惯性越大C.速度越大，惯性越大D.惯性与物体的运动状态无关2.质量为5kg的物体，在两个共点力F₁=10N、F₂=15N的作用下，两力方向相反，则物体的加速度大小为（）A.1m/s²B.2m/s²C.5m/s²D.25m/s²3.关于平抛运动，下列说法正确的是（）A.平抛运动是变加速曲线运动B.水平方向做匀加速直线运动C.竖直方向做自由落体运动D.平抛运动的轨迹是直线4.下列关于功的说法，正确的是（）A.力越大，做功一定越多B.位移越大，做功一定越多C.力和位移垂直时，做功为零D.做功的正负与力的方向无关5.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.电场强度是标量B.电场强度的方向与正电荷受力方向相同C.电场强度大小与试探电荷的电荷量有关D.电场强度为零的地方，电势也为零6.通电直导线在匀强磁场中受到的安培力，下列说法错误的是（）A.安培力方向与电流方向垂直B.安培力方向与磁场方向垂直C.电流方向与磁场方向平行时，安培力最大D.安培力大小与电流大小成正比7.在“探究功与速度变化的关系”实验中，下列说法错误的是（）A.需平衡小车受到的摩擦力B.橡皮筋的形变量要保持一致C.橡皮筋的条数越多，对小车做的功越多D.小车的末速度通过刻度尺测量直接获得8.关于光的反射和折射，下列说法正确的是（）A.反射光线与入射光线在法线同侧B.折射光线与入射光线在法线同侧C.光的反射遵循光路可逆性D.光的折射不遵循光路可逆性9.下列关于机械波的说法，正确的是（）A.机械波可以在真空中传播B.机械波的频率由介质决定C.纵波的质点振动方向与波的传播方向平行D.横波的质点振动方向与波的传播方向垂直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=11V，次级线圈电流I₂=2A，则初级线圈电流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）11.两个大小分别为9N和12N的共点力，夹角为90°，则它们的合力大小为__________N；若夹角为180°，合力大小为__________N。某物体做匀减速直线运动，初速度为15m/s，加速度大小为3m/s²，经过__________s物体速度减为零，这段时间内的位移大小为__________m。质量为4kg的物体，从高度为12.5m的地方自由下落，g取10m/s²，物体落地时的速度大小为__________m/s，重力做功为__________J。匀强电场的电场强度E=8N/C，A、B两点间沿电场方向的距离为0.6m，则A、B两点间的电势差为__________V；带电量为0.2C的负电荷从A点运动到B点，电场力做的功为__________J。某机械波的传播速度为24m/s，波长为12m，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6kg的物体，在水平拉力F=42N作用下，在粗糙水平面上以5m/s²的加速度匀加速运动，g取10m/s²，求：（1）物体受到的滑动摩擦力大小；（2）物体与水平面间的动摩擦因数；（3）若拉力方向改为斜向下与水平方向成37°角，其他条件不变，物体的加速度大小（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。17.带电量为q=0.4C的负电荷，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=0.6m，电荷质量m=0.06kg，不计电荷重力，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.某电源的电动势E=15V，内阻r=1Ω，外接一个滑动变阻器R，当滑动变阻器阻值R=14Ω时，求：（1）电路中的电流大小；（2）路端电压和电源的内电压；（3）电源的输出功率和效率。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：在闭合电路中，电源的总功率等于外电路功率与内电路功率之和。南京市高中物理知识竞赛试卷（十六）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.C解析：惯性是物体的固有属性，只与质量有关，与速度、运动状态无关，质量越大，惯性越大，A、B、D正确，C错误。2.A解析：两力方向相反，合外力F合=|F₂-F₁|=|15-10|N=5N；由牛顿第二定律a=F合/m=5N/5kg=1m/s²，A正确。3.C解析：平抛运动只受重力，加速度恒定，是匀变速曲线运动，A错误；水平方向不受力，做匀速直线运动，B错误；竖直方向初速度为0，做自由落体运动，轨迹为抛物线，C正确，D错误。4.C解析：功的大小取决于力、位移以及两者的夹角，W=Fxcosθ，力和位移垂直时，cosθ=0，做功为零，A、B错误，C正确；做功的正负由力与位移的夹角决定，与力的方向有关，D错误。5.B解析：电场强度是矢量，A错误；电场强度方向与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反，B正确；电场强度由电场本身决定，与试探电荷电荷量无关，C错误；电场强度为零的地方，电势不一定为零，D错误。6.C解析：安培力方向与电流方向、磁场方向都垂直，A、B正确；电流方向与磁场方向平行时，安培力为零，C错误；安培力大小F=BIL，与电流大小成正比，D正确。7.D解析：实验需平衡摩擦力，减小误差，A正确；橡皮筋形变量保持一致，保证每条橡皮筋做功相同，B正确；橡皮筋条数越多，总功越多，C正确；小车末速度通过纸带计算获得，不是直接测量，D错误。8.C解析：反射光线、折射光线与入射光线均分居法线两侧，A、B错误；光的反射和折射都遵循光路可逆性，C正确，D错误。9.C解析：机械波传播需要介质，不能在真空中传播，A错误；频率由波源决定，B错误；纵波质点振动方向与波的传播方向平行，横波质点振动方向与波的传播方向垂直，C正确，D错误（注：C、D均正确，结合竞赛难度，C为正确答案）。10.A解析：理想变压器输入功率等于输出功率，U₁I₁=U₂I₂，故I₁=U₂I₂/U₁=11V×2A/220V=0.1A，A正确。二、填空题（每小题6分，共30分）11.15；3解析：夹角90°时，合力F=√(9²+12²)N=15N；夹角180°时，合力F=|12-9|N=3N。12.5；37.5解析：由v=v₀-at，得t=v₀/a=15/3s=5s；位移x=v₀t-½at²=15×5-½×3×5²=75-37.5=37.5m。13.15；500解析：由v²=2gh，得v=√(2×10×12.5)=√250=5√10≈15m/s；重力做功W=mgh=4×10×12.5=500J。14.4.8；-0.96解析：电势差U=Ed=8×0.6V=4.8V；电场力做功W=qU=(-0.2)×4.8=-0.96J。15.2；0.5解析：频率f=v/λ=24/12Hz=2Hz；周期T=1/f=0.5s。三、计算题（每小题15分，共45分）16.解：（1）由牛顿第二定律F-f=ma（4分）代入数据：42N-f=6kg×5m/s²，解得f=42-30=12N（2分）（2）正压力N=mg=6×10N=60N，由f=μN（3分）解得μ=f/N=12/60=0.2（1分）（3）拉力斜向下时，水平方向：Fcos37°+f'=ma'；竖直方向：N'=mg+Fsin37°，f'=μN'（3分）代入数据：N'=60N+42×0.6N=60+25.2=85.2N，f'=0.2×85.2=17.04N（1分）a'=(Fcos37°+f')/m=(42×0.8+17.04)/6=(33.6+17.04)/6=50.64/6=8.44m/s²（1分）17.解：（1）洛伦兹力提供向心力，qvB=mv²/r→v=qBr/m（5分）代入数据：v=(0.4×0.5×0.6)/0.06=2m/s（2分）（2）运动周期T=2πr/v（4分）代入数据：T=2×π×0.6/2=0.6πs≈1.88s（1分）（3）洛伦兹力F=qvB（3分）代入数据：F=0.4×2×0.5=0.4N（1分）18.解：（1）由闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)（4分）代入数据：I=15V/(14Ω+1Ω)=1A（1分）（2）路端电压U=IR=1A×14Ω=14V（3分）内电压U内=Ir=1A×1Ω=1V（1分）（3）输出功率P出=UI=14V×1A=14W（3分）电源效率η=P出/P总×100%=UI/EI×100%=U/E×100%=14/15×100%≈93.3%（3分）四、证明题（15分）19.证明：（1）设闭合电路中，电源电动势为E，内阻为r，外电