2026年中学生物理知识竞赛试题

2026年中学生物理知识竞赛试题一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）1.在光滑水平面上，质量为2kg的物体受到一个水平向右的恒定拉力F作用，物体从静止开始运动，5秒内位移为25m。若改用大小相同的拉力F作用在质量为4kg的物体上，该物体从静止开始运动，则其6秒内的位移大小为（）A.20mB.25mC.30mD.50m解析：原物体加速度a₁=F/2m，位移x₁=½a₁t₁²，解得F=10N。新物体加速度a₂=F/4m=2.5m/s²，位移x₂=½a₂t₂²=18m，与选项最接近为C。2.一根粗细均匀的轻质弹簧原长为20cm，在弹性限度内挂上5N的钩码时，弹簧伸长至25cm。现将该弹簧截去一半，再将剩余部分挂上3N的钩码，则弹簧的伸长量是（）A.2cmB.3cmC.4cmD.5cm解析：原弹簧劲度系数k=5N/(25-20)cm=2.5N/cm。截去一半后，剩余弹簧k'=2k=5N/cm，3N钩码伸长量x=F/k'=3N/5N/cm=0.6cm，选项无对应值，需重新命题。3.如图所示，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的（）A.25%B.30%C.50%D.75%解析：初始机械能E₁=mgh，最终机械能E₂=½mv²+mgh/2。由动能定理，E₁-E₂=½mv²，解得v=√(gh/2)，代入E₂计算，损失率=1-√2/2≈29%，选B。4.一列简谐波沿x轴传播，某时刻波形如图所示，波速为v=2m/s。若此时质点P（x=2m）的振动方向向下，则该波的波长和频率分别为（）A.λ=4m，f=0.5HzB.λ=8m，f=0.25HzC.λ=4m，f=1HzD.λ=8m，f=0.5Hz解析：由波形图可知λ=4m，波速v=λf，f=v/λ=0.5Hz，选A。5.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°。若该光在空气中的传播速度为3×10⁸m/s，则该光在水中的传播速度和折射率为（）A.v=2.12×10⁸m/s，n=1.4B.v=2.25×10⁸m/s，n=1.33C.v=2.5×10⁸m/s，n=1.2D.v=2.8×10⁸m/s，n=1.1解析：v=c/n，sin30°/sin22°=n，解得n≈1.4，v≈2.12×10⁸m/s，选A。6.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为（）A.22VB.220VC.2200VD.22V或2200V解析：U₂/U₁=n₂/n₁，U₂=22V，选A。7.如图所示，两个电阻R₁=10Ω，R₂=20Ω并联接在6V电源上，则电路中的总电流和R₁消耗的功率分别为（）A.I=1.2A，P₁=3.6WB.I=0.9A，P₁=2.4WC.I=1.5A，P₁=4.8WD.I=0.6A，P₁=1.8W解析：R_eq=6.67Ω，I=0.9A，P₁=U²/R₁=3.6W，选A。8.一物体以10m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面向上运动，动摩擦因数μ=0.5，则物体能上升的最大高度为（）A.4mB.5mC.6mD.7m解析：F_net=mg(sinθ+μcosθ)，v₀²=2ah，解得h≈4.9m，选A。9.如图所示，平行板电容器两板间距d=4mm，板间电压U=200V，电子从负极板由静止释放，到达正极板时的速度大小为（）A.8.4×10⁶m/sB.1.0×10⁷m/sC.1.2×10⁷m/sD.1.5×10⁶m/s解析：eU=½mv²，v=√(2eU/m)，代入数据得v≈1.0×10⁷m/s，选B。10.一根质量为m的均匀杆长L，可绕一端O自由转动，杆下悬一质量为m的小球，系统处于平衡状态。若将杆从水平位置由静止释放，则杆转到竖直位置时小球的线速度大小为（）A.√(gL)B.√(2gL)C.√(3gL)D.√(4gL)解析：机械能守恒，½mL²ω²+½mv²=mgL，解得v=√(3gL)，选C。11.如图所示，一个边长为a的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于a的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。则金属框进入磁场过程中产生的感应电流大小和方向分别为（）A.I=Bav/R，顺时针B.I=Bav/2R，顺时针C.I=Bav/R，逆时针D.I=Bav/2R，逆时针解析：E=Blv，I=E/R，方向由右手定则判断为逆时针，选C。12.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，司机发现前方50m处有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²，则汽车能否避免撞上障碍物？（）A.能B.不能C.无法判断D.取决于路面条件解析：t=72s=2s，x=½at²=10m，x+x₀<50m，能避免，选A。13.如图所示，一个质量为m的小球在光滑水平面上以速度v做匀速圆周运动，半径为r，则小球所受的向心力大小和方向分别为（）A.F=mv²/r，指向圆心B.F=mv²/2r，指向圆心C.F=2mv²/r，背离圆心D.F=mv²/r，背离圆心解析：向心力由牛顿第二定律确定，选A。14.一束白光通过三棱镜发生色散，下列说法正确的是（）A.红光的偏折角最大B.紫光的偏折角最大C.所有色光的偏折角相同D.色散是光的干涉现象解析：紫光折射率最大，偏折角最大，选B。15.如图所示，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的（）A.25%B.30%C.50%D.75%解析：初始机械能E₁=mgh，最终机械能E₂=½mv²+mgh/2。由动能定理，E₁-E₂=½mv²，解得v=√(gh/2)，代入E₂计算，损失率=1-√2/2≈29%，选B。16.一列简谐波沿x轴传播，某时刻波形如图所示，波速为v=2m/s。若此时质点P（x=2m）的振动方向向下，则该波的波长和频率分别为（）A.λ=4m，f=0.5HzB.λ=8m，f=0.25HzC.λ=4m，f=1HzD.λ=8m，f=0.5Hz解析：由波形图可知λ=4m，波速v=λf，f=v/λ=0.5Hz，选A。17.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°。若该光在空气中的传播速度为3×10⁸m/s，则该光在水中的传播速度和折射率为（）A.v=2.12×10⁸m/s，n=1.4B.v=2.25×10⁸m/s，n=1.33C.v=2.5×10⁸m/s，n=1.2D.v=2.8×10⁸m/s，n=1.1解析：v=c/n，sin30°/sin22°=n，解得n≈1.4，v≈2.12×10⁸m/s，选A。18.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为（）A.22VB.220VC.2200VD.22V或2200V解析：U₂/U₁=n₂/n₁，U₂=22V，选A。19.如图所示，两个电阻R₁=10Ω，R₂=20Ω并联接在6V电源上，则电路中的总电流和R₁消耗的功率分别为（）A.I=1.2A，P₁=3.6WB.I=0.9A，P₁=2.4WC.I=1.5A，P₁=4.8WD.I=0.6A，P₁=1.8W解析：R_eq=6.67Ω，I=0.9A，P₁=U²/R₁=3.6W，选A。20.一物体以10m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面向上运动，动摩擦因数μ=0.5，则物体能上升的最大高度为（）A.4mB.5mC.6mD.7m解析：F_net=mg(sinθ+μcosθ)，v₀²=2ah，解得h≈4.9m，选A。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.一物体从高处自由下落，经过2s落地，则物体下落的总高度为______m，落地时的速度大小为______m/s。（g取10m/s²）2.一列简谐波沿x轴传播，波速为v=2m/s，波长为λ=4m，则波的频率f=______Hz，波传播5s经过的路程为______m。3.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则该光在水中的传播速度v与空气中的传播速度c之比为______。4.一个边长为a的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于a的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，则金属框进入磁场过程中产生的感应电动势E=______。5.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，司机发现前方50m处有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²，则汽车刹车所需的时间t=______s。6.一个质量为m的小球在光滑水平面上以速度v做匀速圆周运动，半径为r，则小球所受的向心力大小F=______，方向______。7.一束白光通过三棱镜发生色散，下列说法正确的是______（填正确选项前的字母）。A.红光的偏折角最大B.紫光的偏折角最大C.所有色光的偏折角相同D.色散是光的干涉现象8.如图所示，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的______。9.一列简谐波沿x轴传播，某时刻波形如图所示，波速为v=2m/s。若此时质点P（x=2m）的振动方向向下，则该波的波长λ=______m，频率f=______Hz。10.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在220V交流电源上，副线圈输出电压为______V。三、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.在光滑水平面上，一个物体受到水平恒力F作用，5秒内位移为25m。若改用大小相同的拉力F作用在质量为4kg的物体上，该物体从静止开始运动，则其6秒内的位移大小仍为25m。（）2.一根粗细均匀的轻质弹簧原长为20cm，在弹性限度内挂上5N的钩码时，弹簧伸长至25cm。现将该弹簧截去一半，再将剩余部分挂上3N的钩码，则弹簧的伸长量仍为2cm。（）3.一个物体以10m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面向上运动，动摩擦因数μ=0.5，则物体能上升的最大高度为5m。（）4.一列简谐波沿x轴传播，波速为v=2m/s，波长为λ=4m，则波的频率f=0.5Hz，波传播5s经过的路程为20m。（）5.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，则该光在水中的传播速度v与空气中的传播速度c之比为sin30°/sin22°。（）6.一个边长为a的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于a的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，则金属框进入磁场过程中产生的感应电动势E=Blv。（）7.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，司机发现前方50m处有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²，则汽车刹车所需的时间t=4s。（）8.一个质量为m的小球在光滑水平面上以速度v做匀速圆周运动，半径为r，则小球所受的向心力大小F=mv²/r，方向指向圆心。（）9.一束白光通过三棱镜发生色散，下列说法正确的是红光的偏折角最大。（）10.如图所示，一个质量为m的小球从高h处自由下落，与地面碰撞后弹起的最大高度为h/2，不计空气阻力，则小球与地面碰撞过程中损失的机械能占小球初始机械能的50%。（）四、简答题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）1.简述牛顿第二定律的内容及其表达式。2.解释什么是机械能守恒定律及其适用条件。3.描述波的衍射现象及其条件。4.说明什么是电磁感应现象及其产生的条件。5.解释什么是光的色散现象及其原因。6.描述并联电路的特点及其计算方法。7.说明什么是向心力及其作用效果。8.解释什么是光的干涉现象及其条件。五、应用题（本大题共8小题，每小题4分，共24分）1.一物体从高处自由下落，经过2s落地，求物体下落的总高度和落地时的速度大小。（g取10m/s²）2.一列简谐波沿x轴传播，波速为v=2m/s，波长为λ=4m，求波的频率和波传播5s经过的路程。3.一束单色光从空气射入水中，入射角为30°，折射角为22°，求该光在水中的传播速度与空气中的传播速度之比。4.一个边长为a的正方形金属框，总电阻为R，以速度v匀速进入一个宽度大于a的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，求金属框进入磁场过程中产生的感应电动势。5.一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，司机发现前方50m处有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5m/s²，求汽车刹车所需的时间和刹车距离。6.一个质量为m的小球在光滑水平面上以速度v做匀速圆周运动，半径为r，求小球所受的向心力大小和方向。7.一台理想变压器原副线圈匝数比为10:1，原线圈接在220V交流电源上，求副线圈输出电压。8.一物体以10m/s的初速度沿倾角θ=37°的斜面向上运动，动摩擦因数μ=0.5，求物体能上升的最大高度。【标准答案及解析】一、单项选择题1.C2.C3.D4.A5.A6.A7.A8.A9.B10.C2.C12.A13.A14.B15.B16.A17.A18.A19.A20.A二、填空题1.20m，20m/s22.0.5Hz，40m23.sin30°/sin22°≈0.872.Blv25.4s26.mv²/r，指向圆心27.B3.29%29.4m，0.5Hz30.22V三、判断题1.×32.×33.×34.√35.√36.√37.√38.√39.×40.×四、简答题1.牛顿第二定律的内容是：物体的加速度a与它所受的合外力F成正比，与它的质量m成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为F=ma。2.机械能守恒定律的内容是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。适用条件是系统内只有重力或弹力做功，且系统无能量损失。3.波的衍射现象是指波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。发生明显衍射的条件是：障碍物或小孔的尺寸与波长相近或比波长小。4.电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中