2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（五）

2026年南京市高中物理知识竞赛试卷及答案（五）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，正确的是（）A.惯性是物体的固有属性，与质量无关B.质量越大，惯性越大C.速度越大，惯性越大D.受力越大，惯性越大2.质量为2kg的物体，在水平恒力F=8N作用下，从静止开始在光滑水平面上运动，经过4s后的动能大小为（）A.64JB.128JC.256JD.512J3.关于抛体运动，下列说法正确的是（）A.抛体运动一定是曲线运动B.抛体运动的加速度一定是重力加速度C.斜抛运动的水平方向是匀加速直线运动D.竖直上抛运动是匀变速直线运动4.下列关于万有引力的说法，错误的是（）A.万有引力是宇宙间所有物体之间的相互作用力B.万有引力的大小与两物体质量的乘积成正比C.万有引力的大小与两物体距离的平方成反比D.地球对物体的万有引力就是物体的重力5.关于电势差和电场强度的关系，下列说法正确的是（）A.电势差越大，电场强度一定越大B.电场强度越大，电势差一定越大C.在匀强电场中，电势差与电场强度成正比D.电势差与电场强度没有必然联系6.带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的是（）A.粒子一定做匀速圆周运动B.粒子的速度方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零C.洛伦兹力方向与速度方向相同D.洛伦兹力对粒子做功，改变粒子的动能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.橡皮筋应相同且形变量相同B.橡皮筋的形变量越大，实验误差越小C.小车应在粗糙水平面上运动D.不需要测量橡皮筋对小车做的功8.关于光的折射定律，下列说法正确的是（）A.光从一种介质进入另一种介质，折射角一定小于入射角B.折射光线与入射光线分居法线两侧C.折射角与入射角成正比D.光的折射定律只适用于可见光9.下列关于机械波的说法，正确的是（）A.波的传播速度由介质决定B.波的频率由介质决定C.波长由波源决定D.机械波的传播方向与质点振动方向一定相同10.某理想变压器，初级线圈匝数n₁=2200匝，次级线圈匝数n₂=110匝，初级线圈接电压U₁=220V的交流电，则次级线圈的输出电压U₂为（）A.11VB.22VC.44VD.110V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4kg的物体，受到大小为12N的水平拉力作用，在粗糙水平面上以1m/s²的加速度运动，则物体受到的滑动摩擦力大小为__________N。12.某竖直上抛运动的物体，初速度为20m/s，g取10m/s²，则物体上升的最大高度为__________m，上升到最高点的时间为__________s。13.两颗质量均为m的星球，相距为L，它们之间的万有引力大小为__________（引力常量为G）。14.匀强电场的电场强度E=6N/C，A、B两点间的距离为0.4m，且AB连线与电场方向平行，则A、B两点间的电势差为__________V。15.某机械波的传播速度为15m/s，频率为3Hz，则该机械波的波长为__________m。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，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2s末的竖直位移；（2）物体抛出后第2s末的合速度大小；（3）物体抛出后2s内重力做的功。17.通电螺线管接入电路中，线圈匝数n=100匝，电流I=2A，线圈横截面积S=0.01m²，求：（1）若螺线管内部磁感应强度B=0.02T，求螺线管的磁通量；（2）若螺线管内部磁场方向水平向右，判断电流的方向；（3）若在螺线管内部放入一个面积为0.005m²的线圈，且线圈平面与磁场方向垂直，求穿过该线圈的磁通量。18.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=11Ω的电阻，不计线圈电阻，求：（1）若初级线圈接电压U₁=220V的交流电，次级线圈的输出电压；（2）次级线圈的输出电流和输出功率；（3）初级线圈的输入电流和输入功率。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：在闭合电路中，路端电压U=E-Ir（其中E为电源电动势，I为电路中的电流，r为电源内阻）。南京市高中物理知识竞赛试卷（五）答案及解析一、选择题（每小题5分，共50分）1.B解析：惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与速度、受力无关，A、C、D错误，B正确。2.B解析：由牛顿第二定律F=ma，得a=F/m=8N/2kg=4m/s²；4s末的速度v=at=4×4m/s=16m/s；动能Eₖ=½mv²=½×2×16²J=128J，B正确。3.D解析：竖直上抛、竖直下抛运动是直线运动，A错误；抛体运动若受其他力，加速度不一定是重力加速度，B错误；斜抛运动水平方向不受力，做匀速直线运动，C错误；竖直上抛运动只受重力，加速度恒定，是匀变速直线运动，D正确。4.D解析：万有引力是宇宙间所有有质量物体间的相互作用力，A正确；由万有引力定律F=Gm₁m₂/r²，可知其大小与两物体质量乘积成正比，与距离平方成反比，B、C正确；地球对物体的万有引力一部分提供物体随地球自转的向心力，另一部分才是物体的重力，D错误。5.C解析：在匀强电场中，电势差U=Ed（d为沿电场方向的距离），电势差与电场强度成正比，C正确；电势差还与沿电场方向的距离有关，故电势差与电场强度无必然的大小关系，A、B、D错误。6.B解析：带电粒子速度方向与磁场方向平行时，洛伦兹力为零，做匀速直线运动，A错误，B正确；洛伦兹力方向与速度方向垂直，C错误；洛伦兹力不做功，不改变粒子动能，D错误。7.D解析：探究功与速度变化关系时，用相同橡皮筋、不同形变量，通过橡皮筋条数等效替代功的大小，不需要测量具体做功多少，A错误，D正确；形变量过大可能超出弹性限度，误差变大，B错误；小车应在光滑水平面上运动，减小摩擦力影响，C错误。8.B解析：光从光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角，反之则大于，A错误；折射光线与入射光线分居法线两侧，是折射定律的内容，B正确；折射角与入射角不是正比关系，C错误；光的折射定律适用于所有光，D错误。9.A解析：机械波的传播速度由介质决定，A正确；波的频率由波源决定，B错误；波长由波源和介质共同决定（λ=v/f），C错误；横波的传播方向与质点振动方向垂直，纵波平行，D错误。10.A解析：理想变压器电压比等于匝数比，U₁/U₂=n₁/n₂，解得U₂=U₁n₂/n₁=220×110/2200V=11V，A正确。二、填空题（每小题6分，共30分）11.8解析：由牛顿第二定律F-f=ma，代入数据12N-f=4kg×1m/s²，解得f=8N。20；2解析：最大高度h=v₀²/(2g)=20²/(2×10)m=20m；上升时间t=v₀/g=20/10s=2s。Gm²/L²解析：由万有引力定律F=Gm₁m₂/r²，代入m₁=m₂=m，r=L，得F=Gm²/L²。2.4解析：匀强电场中U=Ed，代入数据U=6N/C×0.4m=2.4V。5解析：由v=λf，得λ=v/f=15m/s/3Hz=5m。三、计算题（每小题15分，共45分）16.解：（1）竖直方向做自由落体运动，由y=½gt²（5分）代入数据：y=½×10×2²m=20m（2分）（2）2s末竖直速度vᵧ=gt=10×2m/s=20m/s（3分）水平速度v₀=10m/s，合速度v=√(v₀²+vᵧ²)=√(10²+20²)m/s=10√5≈22.36m/s（2分）（3）重力做功W=mgy（2分）代入数据：W=3×10×20J=600J（1分）17.解：（1）磁通量Φ=BS（5分）代入数据：Φ=0.02T×0.01m²=2×10⁻⁴Wb（2分）（2）由右手螺旋定则：四指指向电流方向，大拇指指向螺线管内部磁场方向（水平向右），故电流方向为顺时针方向（从螺线管左端看）（4分）（3）穿过线圈的磁通量Φ'=BS'（3分）代入数据：Φ'=0.02T×0.005m²=1×10⁻⁴Wb（1分）18.解：（1）由理想变压器电压比U₁/U₂=n₁/n₂（4分）代入数据：U₂=U₁n₂/n₁=220×220/1100V=44V（1分）（2）次级输出电流I₂=U₂/R（3分）代入数据：I₂=44V/11Ω=4A（1分）输出功率P₂=U₂I₂=44×4W=176W（1分）（3）理想变压器输入功率等于输出功率，故P₁=P₂=176W（3分）初级输入电流I₁=P₁/U₁=176W/2