2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（四）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（四）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.下列关于牛顿第一定律的说法，正确的是（）A.牛顿第一定律是实验直接得出的结论B.牛顿第一定律说明力是维持物体运动的原因C.牛顿第一定律揭示了物体具有惯性D.只有不受力的物体才具有惯性2.质量为m的物体，在水平面上以初速度v₀做匀减速直线运动，加速度大小为a，经过位移s后停止，下列说法正确的是（）A.物体所受合力大小为maB.物体的运动时间为v₀/aC.物体的平均速度为v₀/2D.以上说法都正确3.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.匀速圆周运动是匀速运动B.匀速圆周运动是匀变速运动C.匀速圆周运动的向心力是恒力D.匀速圆周运动的角速度恒定4.下列关于功和功率的说法，正确的是（）A.做功越多，功率越大B.功率越大，做功越快C.力越大，做功越多D.位移越大，做功越多5.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向就是电荷受力的方向B.电场强度的大小与试探电荷的电荷量成正比C.电场强度是描述电场强弱和方向的物理量D.电场强度为零的地方，电荷不受力6.通电螺线管内部的磁场方向，下列判断正确的是（）A.由右手螺旋定则判断，四指指向电流方向，大拇指指向磁场方向B.由右手螺旋定则判断，大拇指指向电流方向，四指指向磁场方向C.磁场方向与电流方向无关D.螺线管内部磁场方向杂乱无章7.在“测定电源的电动势和内阻”实验中，下列操作正确的是（）A.电流表应接在干路中，测量总电流B.电压表应直接接在电源两端，测量路端电压C.实验中应保持滑动变阻器阻值不变D.实验前不需要检查电路连接8.关于光的反射，下列说法正确的是（）A.反射定律只适用于镜面反射B.漫反射不遵循反射定律C.反射光线、入射光线和法线在同一平面内D.反射角大于入射角9.下列关于机械振动的说法，正确的是（）A.机械振动一定是简谐运动B.简谐运动是匀变速振动C.机械振动的回复力一定指向平衡位置D.振动的振幅越大，周期越长10.两颗人造地球卫星，周期分别为T₁和T₂（T₁＜T₂），则它们的轨道半径之比r₁:r₂为（）A.(T₁/T₂)²/³B.(T₂/T₁)²/³C.(T₁/T₂)³/²D.(T₂/T₁)³/²二、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，受到大小为6N的水平拉力作用，在光滑水平面上由静止开始运动，经过3s后的位移大小为__________m。12.某匀速圆周运动的物体，线速度大小为10m/s，轨道半径为5m，则物体的角速度大小为__________rad/s。一个重50N的物体，在水平拉力作用下沿水平地面匀速运动，受到的摩擦力大小为10N，则拉力做的功为200J时，物体运动的位移大小为__________m。14.匀强电场的电场强度E=8N/C，带电量为0.2C的正电荷在电场中受到的电场力大小为__________N，若电荷在电场中移动的距离为0.5m，且移动方向与电场方向一致，则电场力做功为__________J。15.某电源的电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，外接一个阻值为2.5Ω的电阻，则电路中的电流大小为__________A。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4kg的物体，从高为8m的地方由静止自由下落，不计空气阻力，g取10m/s²，求：（1）物体下落的时间；（2）物体落地时的速度大小；（3）物体下落过程中重力做功的功率（平均功率）。17.通电直导线垂直放置在匀强磁场中，导线长度L=0.3m，电流I=6A，磁感应强度B=0.5T，不计导线重力，求：（1）导线所受安培力的大小；（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，磁感应强度方向水平向右，判断电流的方向。18.某电源的电动势E=3V，内阻r=1Ω，外接一个滑动变阻器，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，求：（1）滑动变阻器阻值为2Ω时，电路中的电流大小；（2）滑动变阻器阻值为2Ω时，路端电压大小；（3）滑动变阻器阻值多大时，路端电压最大？最大路端电压为多少？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：在匀变速直线运动中，物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度。南京市高中物理知识竞赛试卷（四）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.C解析：牛顿第一定律是在实验基础上推理得出的，不是实验直接得出的，A错误；牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因，不是维持运动的原因，B错误；牛顿第一定律揭示了物体具有惯性，一切物体都有惯性，与是否受力无关，C正确，D错误。2.D解析：由牛顿第二定律，合外力F=ma，A正确；由v=v₀-at，末速度为0，得t=v₀/a，B正确；匀变速直线运动的平均速度等于初末速度的平均值，即v̄=v₀/2，C正确；综上，D正确。3.D解析：匀速圆周运动的速度方向不断变化，不是匀速运动，A错误；加速度方向始终指向圆心，不断变化，不是匀变速运动，B错误；向心力方向不断变化，不是恒力，C错误；匀速圆周运动的角速度大小和方向都不变，恒定不变，D正确。4.B解析：功率是描述做功快慢的物理量，功率越大，做功越快，B正确；做功多少与功率和时间有关，做功多不一定功率大，A错误；做功W=Fscosθ，与力、位移以及力和位移的夹角都有关，力大、位移大，做功不一定多，C、D错误。5.C解析：电场强度的方向是正电荷受力的方向，负电荷受力方向与电场强度方向相反，A错误；电场强度是电场本身的属性，与试探电荷的电荷量无关，B错误；电场强度是描述电场强弱和方向的物理量，C正确；电场强度为零的地方，电荷所受电场力为零，D正确（注：C、D均正确，结合选项设置，优先选C，题干明确“只有一项符合”，修正解析：D选项中“电荷不受力”表述不严谨，若存在其他力（如重力），电荷仍可能受力，故C为唯一正确选项）。6.A解析：判断通电螺线管内部磁场方向用右手螺旋定则，四指指向电流方向，大拇指指向螺线管内部的磁场方向，A正确，B错误；螺线管内部磁场方向与电流方向有关，且磁场方向均匀，C、D错误。7.A解析：测定电源电动势和内阻时，电流表接在干路，测量总电流，A正确；电压表应测量滑动变阻器两端电压（路端电压），不能直接接在电源两端（会包含电流表分压），B错误；实验中需改变滑动变阻器阻值，测量多组数据，C错误；实验前需检查电路连接，避免短路，D错误。8.C解析：反射定律适用于所有反射现象，包括镜面反射和漫反射，A、B错误；反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射角等于入射角，C正确，D错误。9.C解析：机械振动不一定是简谐运动，简谐运动是特殊的机械振动，A错误；简谐运动的加速度随位移变化，不是匀变速振动，B错误；机械振动的回复力总是指向平衡位置，使物体回到平衡位置，C正确；简谐运动的周期与振幅无关，D错误。10.A解析：由万有引力提供向心力，GmM/r²=m(4π²/T²)r，解得r³∝T²，故r₁/r₂=(T₁/T₂)²/³，A正确。二、填空题（每小题6分，共30分）11.9解析：由牛顿第二定律F=ma，得a=F/m=6N/3kg=2m/s²；再由x=½at²，得x=½×2×3²m=9m。2解析：由ω=v/r，代入数据ω=10m/s/5m=2rad/s。20解析：物体匀速运动，拉力F=f=10N，由W=Fs，得s=W/F=200J/10N=20m。1.6；0.8解析：电场力F=qE=0.2C×8N/C=1.6N；电场力做功W=Fs=1.6N×0.5m=0.8J。0.5解析：由闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)，代入数据I=1.5V/(2.5Ω+0.5Ω)=0.5A。三、计算题（每小题15分，共45分）16.解：（1）物体自由下落，竖直方向做自由落体运动，由h=½gt²（5分）代入数据：t=√(2h/g)=√(2×8/10)s=√1.6≈1.26s（2分）（2）由v=gt（4分）代入数据：v=10×1.26m/s≈12.6m/s（1分）（3）平均功率P̄=W/t=mgh/t（2分）代入数据：P̄=(4×10×8)/1.26W≈254W（1分）17.解：（1）导线垂直磁场时，安培力F=BIL（5分）代入数据：F=0.5T×6A×0.3m=0.9N（2分）（2）导线与磁场成60°角时，安培力F'=BILsinθ（4分）代入数据：F'=0.5×6×0.3×sin60°N≈0.78N（1分）（3）由左手定则：伸开左手，让磁感线穿过掌心（水平向右），大拇指指向安培力方向（竖直向上），四指指向电流方向，故电流方向垂直纸面向外（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=3V/(2Ω+1Ω)=1A（1分）（2）路端电压U=IR（4分）代入数据：U=1A×2Ω=2V（1分）（3）由U=E-Ir=E-(E/(R+r))r，可知R越大，U越大（3分）当滑动变阻器阻值最大（R=5Ω）时，路端电压最大，U_max=E×R/(R+r)=3×5/(5+1)V=2.5V（2分）四、证明题（15分）19.证明：（1）设匀变速直线运动的初速度为v₀，加速度为a，运动时间为t，末速度为v（3分）（2）由匀变速直线运动的速度公式：v