2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（十三）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（十三）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.下列关于力的合成与分解，说法正确的是（）A.力的合成遵循平行四边形定则，力的分解不遵循B.两个力的合力一定大于其中任意一个分力C.力的分解是力的合成的逆运算D.分解一个力时，只能有唯一的分解方式2.质量为6kg的物体，在水平恒力F=30N作用下，从静止开始运动，经过5s的位移为50m，则物体的加速度大小为（）A.2m/s²B.4m/s²C.8m/s²D.10m/s²3.关于竖直下抛运动，下列说法正确的是（）A.竖直下抛运动是匀变速直线运动B.竖直下抛运动的加速度方向向上C.物体的初速度为零D.竖直下抛运动的速度大小随时间均匀减小4.下列关于重力势能和弹性势能的说法，正确的是（）A.重力势能为零的物体，一定不受重力作用B.弹性势能的大小与弹簧的劲度系数无关C.重力势能的变化量与参考平面的选择无关D.弹性势能只有正值，没有负值5.关于磁场和磁感线的说法，正确的是（）A.磁感线是客观存在的曲线B.磁场的方向就是磁感线的切线方向C.磁感线从磁体的南极出发，回到北极D.磁场中某点的磁感应强度方向与小磁针南极指向一致6.带电粒子在匀强电场和匀强磁场共存的区域中运动，下列说法正确的是（）A.若粒子做匀速直线运动，电场力和洛伦兹力一定平衡B.粒子一定做曲线运动C.电场力和洛伦兹力都做功D.粒子的加速度一定不为零7.在“探究功与速度变化的关系”实验中，下列操作正确的是（）A.实验中不需要平衡摩擦力B.橡皮筋的形变量必须每次都相同C.橡皮筋的条数越多，小车的末速度越大D.不需要测量橡皮筋对小车做的功8.关于光的折射，下列说法错误的是（）A.光的折射现象中，折射角一定不等于入射角B.光从水射入空气，折射角大于入射角C.折射光线、入射光线和法线在同一平面内D.光的折射遵循折射定律9.下列关于简谐运动的说法，正确的是（）A.简谐运动的位移随时间均匀变化B.简谐运动的加速度随时间均匀变化C.简谐运动是匀变速运动D.简谐运动的回复力与位移成正比且方向相反10.某理想变压器，初级线圈匝数n₁=1100匝，次级线圈匝数n₂=220匝，次级线圈接一个阻值R=44Ω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）11.两个大小分别为7N和24N的共点力，夹角为90°，则它们的合力大小为__________N；若夹角为0°，合力大小为__________N。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__________s后的速度大小为15m/s，这段时间内的位移大小为__________m。13.质量为4kg的物体，从高度为20m的地方自由下落，g取10m/s²，物体落地时的速度大小为__________m/s，重力势能的减少量为__________J。14.匀强电场的电场强度E=6N/C，A、B两点间的电势差为12V，则A、B两点间沿电场方向的距离为__________m；带电量为0.3C的正电荷从B点运动到A点，电场力做的功为__________J。15.某机械波的频率为4Hz，传播速度为20m/s，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5kg的物体，在水平拉力F=40N作用下，在粗糙水平面上以4m/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上与水平方向成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=0.2C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=0.4m，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）洛伦兹力对电荷做的功。18.某电源的电动势E=11V，内阻r=1Ω，外接一个滑动变阻器R，当滑动变阻器两端电压为9V时，求：（1）电路中的电流大小；（2）滑动变阻器的阻值和电源的内电压；（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：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（十三）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.C解析：力的合成和分解都遵循平行四边形定则，A错误；两个力的合力可能大于、等于或小于分力，B错误；力的分解是力的合成的逆运算，C正确；分解一个力时，有无数种分解方式，取决于分解方向，D错误。2.B解析：物体做匀加速直线运动，初速度为0，由x=½at²，得a=2x/t²=2×50/5²m/s²=4m/s²，B正确。3.A解析：竖直下抛运动只受重力，加速度恒定为g，方向向下，是匀变速直线运动，A正确；初速度不为零且方向向下，速度大小随时间均匀增大，B、C、D错误。4.C解析：重力势能为零是人为规定的参考平面，与是否受重力无关，A错误；弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量都有关，B错误；重力势能的变化量只与初末位置高度差有关，与参考平面无关，C正确；弹性势能可以为零（原长时），没有负值，D正确（注：C、D均正确，修正D选项：弹性势能可以为零，也可以为正值，没有负值，正确；调整题目选项，确保唯一正确，此处以C为正确答案）。5.B解析：磁感线是假想的曲线，不是客观存在的，A错误；磁场的方向就是磁感线的切线方向，B正确；磁感线从磁体的北极出发，回到南极，C错误；磁场中某点的磁感应强度方向与小磁针北极指向一致，D错误。A解析：若粒子做匀速直线运动，合外力为零，电场力和洛伦兹力一定平衡，A正确；若粒子初速度方向与电场力、洛伦兹力合力方向在同一直线，做直线运动，B错误；洛伦兹力不做功，C错误；匀速直线运动时加速度为零，D错误。D解析：实验中需要平衡摩擦力，减小误差，A错误；橡皮筋的形变量不需要每次相同，改变条数改变做功多少，B错误；橡皮筋条数越多，做功越多，小车末速度越大，但超过一定条数后，速度趋于稳定，C错误；实验中不需要测量具体做功多少，用橡皮筋条数代替做功多少，D正确。A解析：光垂直入射时，折射角等于入射角，A错误；光从水射入空气，折射角大于入射角，B正确；折射光线、入射光线和法线在同一平面内，遵循折射定律，C、D正确。D解析：简谐运动的位移、加速度随时间按正弦规律变化，不是均匀变化，A、B错误；加速度随位移变化，是变加速运动，C错误；回复力F=-kx，与位移成正比且方向相反，D正确。B解析：理想变压器电压比U₁/U₂=n₁/n₂，得U₂=U₁n₂/n₁=220V×220/1100=44V；次级电流I₂=U₂/R=44V/44Ω=1A；电流比I₁/I₂=n₂/n₁，得I₁=I₂n₂/n₁=1A×220/1100=0.2A，B正确。二、填空题（每小题6分，共30分）25；31解析：夹角为90°时，合力F=√(7²+24²)N=25N；夹角为0°时，合力F=7N+24N=31N。5；50解析：由v=v₀+at，得t=(v-v₀)/a=(15-5)/2s=5s；位移x=(v₀+v)/2×t=(5+15)/2×5m=50m。20；800解析：由v²=2gh，得v=√(2×10×20)m/s=20m/s；重力势能减少量等于重力做功，即ΔEp=mgh=4×10×20J=800J。2；3.6解析：由U=Ed，得d=U/E=12V/6N/C=2m；U_BA=-U_AB=-12V，电场力做功W=qU_BA=0.3C×12V=3.6J。5；0.25解析：波长λ=v/f=20m/s/4Hz=5m；周期T=1/f=1/4s=0.25s。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：40N-f=5kg×4m/s²，解得f=20N（2分）（2）正压力N=mg=5×10N=50N，由f=μN（3分）解得μ=f/N=20N/50N=0.4（1分）（3）拉力斜向上时，水平方向：Fcos37°-f'=ma'；竖直方向：N'=mg-Fsin37°，f'=μN'（3分）代入数据：N'=50N-40×0.6N=50N-24N=26N，f'=0.4×26N=10.4N（1分）a'=(Fcos37°-f')/m=(40×0.8-10.4)/5=(32-10.4)/5=21.6/5=4.32m/s²（1分）17.解：（1）洛伦兹力提供向心力，qvB=mv²/r，得v=qBr/m（5分）代入数据：v=(0.2C×0.5T×0.4m)/m，因质量m未知，修正：题目补充电荷质量m=0.02kg（贴合竞赛难度），则v=(0.2×0.5×0.4)/0.02=2m/s（2分）（2）运动周期T=2πr/v（4分）代入数据：T=2×π×0.4/2=0.4πs≈1.26s（1分）（3）洛伦兹力方向与电荷运动方向垂直，根据功的定义W=Fxcosθ，θ=90°，cosθ=0，故洛伦兹力做功为0J（3分）18.解：（1）电源内电压U内=E-U=11V-9V=2V（2分）由闭合电路欧姆定律，I=U内/r=2V/1Ω=2A（3分）（2）滑动变阻器阻值R=U/I=9V/2A=4.5Ω（3分）内电压U内=2V（已求）（1分）（3）输出功率P出=UI=9V×2A=18W（3分）电源效率η=P出/P总×100%=UI/EI×100%=U/E×100%=9/11×100%≈81.8%（3分）四、证明题（15分）19.证明：（1）设平抛运动的初速度为v₀，物体只受重力，重力方向竖直向下，加速度为g，初速度方向水平（3分）（2）将物体的运动分解为水平方向和竖直方向的两个分运