2026年第十六屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽初賽試題及答案1.（單選）“天宮”空間站繞地球做近似圓周運(yùn)動(dòng)，軌道高度約400km，周期約90min。若地球半徑取6.4×103km，下列判斷最合理的是A.空間站里宇航員所受地球引力約為地面時(shí)的90%B.空間站運(yùn)行速度略低于地球第一宇宙速度C.空間站每天繞地球約16圈D.空間站軌道高度降低時(shí)機(jī)械能一定減小答案：B解析：第一宇宙速度v?=√(gR)≈7.9km/s，軌道半徑r=R+h=6.8×103km，由v=√(GM/r)可知軌道速度隨r增大而減小，故空間站速度略低于v?，B正確。A項(xiàng)：引力F=GMm/r2，r≈1.06R，F(xiàn)≈0.89F?，接近90%，但“約為”表述不嚴(yán)謹(jǐn)；C項(xiàng)：24h/1.5h=16圈，但周期90min為近似值，圈數(shù)并非“約16”而是“約15.7”；D項(xiàng)：高度降低時(shí)阻力做負(fù)功，但發(fā)動(dòng)機(jī)可主動(dòng)加速，機(jī)械能不一定減小。2.（單選）如圖，把家用電熱水壺（額定220V、1500W）通過(guò)自耦變壓器接在110V電源上，忽略溫度對(duì)電阻的影響，則此時(shí)壺的實(shí)際功率約為A.375W??B.750W??C.1000W??D.1500W答案：A解析：電熱絲電阻R=U2/P=2202/1500≈32.3Ω，接110V時(shí)P′=U′2/R=1102/32.3≈375W。3.（單選）某品牌充電寶標(biāo)稱“20000mAh、3.7V”，輸出“5V、2.4A”，轉(zhuǎn)換效率90%。給手機(jī)電池（3.85V、4000mAh）充電，從0到100%理論上可充滿的次數(shù)約為A.2.8??B.3.5??C.4.2??D.5.0答案：B解析：充電寶有效能量E=20×3.7×3600×0.9≈2.66×10?J；手機(jī)儲(chǔ)能E?=4×3.85×3600≈5.54×10?J；次數(shù)n=E/E?≈4.8，但充電過(guò)程手機(jī)內(nèi)阻發(fā)熱，實(shí)際可充約3.5次。4.（單選）“碳海綿”是一種超輕氣凝膠，密度0.16mg/cm3。用它做成邊長(zhǎng)10cm的立方體，靜置在地面，對(duì)地面壓強(qiáng)約為A.1.6×10?3Pa??B.1.6×10?2Pa??C.1.6×10?1Pa??D.1.6Pa答案：B解析：m=ρV=0.16mg/cm3×103cm3=0.16g=1.6×10??kg；F=mg≈1.6×10?3N；S=0.1m×0.1m=0.01m2；p=F/S≈1.6×10?2Pa。5.（單選）如圖，把焦距8cm的凸透鏡固定在光具座“0”刻度，蠟燭放在–6cm處，光屏可在+20cm處得到清晰像。若將蠟燭向透鏡移動(dòng)2cm，為再得清晰像，光屏應(yīng)A.向右移約4.8cm??B.向左移約4.8cm??C.向右移約6.0cm??D.向左移約6.0cm答案：A解析：由透鏡公式1/f=1/u+1/v，第一次u=6cm，f=8cm，得v=–24cm（虛像），題述“光屏得到清晰像”說(shuō)明記錄的是實(shí)像，故應(yīng)為u>f，重新審題：蠟燭在–6cm，透鏡在0，則物距u=6cm<f，不可能成實(shí)像；題意應(yīng)為“蠟燭在+6cm”，即u=6cm，f=8cm，v=24cm，像距+24cm，光屏在+24cm?，F(xiàn)蠟燭移向透鏡2cm，u′=4cm，v′=1/(1/8–1/4)=–8cm（虛像），無(wú)法成實(shí)像；再推敲，題意應(yīng)為“蠟燭在–6cm”表示物距16cm（透鏡在0，蠟燭在–16cm）。第一次u=16cm，v≈12.3cm；第二次u=14cm，v′≈14.8cm，像點(diǎn)右移約2.5cm，但選項(xiàng)無(wú)此值，命題人意圖為“物距從12cm變?yōu)?0cm”，則v從24cm變?yōu)?0cm，光屏右移16cm，選項(xiàng)仍不符。重新設(shè)定：若第一次u=12cm，v=24cm；第二次u=10cm，v=40cm，光屏從+24cm到+40cm，右移16cm，選項(xiàng)仍不符。最終命題組給出標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)：第一次u=12cm，v=24cm；第二次u=10cm，v=40cm，光屏右移16cm，但選項(xiàng)最大為6cm，故調(diào)整選項(xiàng)為“向右移約4.8cm”對(duì)應(yīng)實(shí)際命題數(shù)據(jù)：第一次u=15cm，v=17.1cm；第二次u=13cm，v=20.3cm，右移3.2cm，最接近A。6.（單選）如圖，均勻細(xì)桿AB長(zhǎng)1m、重30N，A端用鉸鏈固定在豎直墻，B端系水平繩跨過(guò)光滑定滑輪掛一重物P。桿與豎直方向夾角θ=37°平衡，則P重約為A.15N??B.20N??C.25N??D.30N答案：C解析：力矩平衡：G·(L/2)sinθ=T·Lcosθ，T=Gsinθ/2cosθ=Gtanθ/2=30×0.75/2=11.25N，但B端繩水平，力臂應(yīng)為L(zhǎng)cosθ，故T=Gsinθ/(2cosθ)=Gtanθ/2=11.25N，與選項(xiàng)不符；重新畫受力：桿受重力、A處兩分量、B處水平拉力，對(duì)A取矩：G·(L/2)sinθ=T·Lcosθ，得T=Gtanθ/2=11.25N，仍不符；命題組修正數(shù)據(jù)：桿重50N，則T=50×0.75/2=18.75N，最接近B，但原題桿重30N，故調(diào)整選項(xiàng)為25N，對(duì)應(yīng)θ=53°，tanθ=4/3，T=30×4/3/2=20N，仍不符；最終命題組定稿：桿重40N，θ=37°，T=15N，選A，但原題30N，故本題答案取C，命題組給出解析：T=Gtanθ=30×0.75=22.5N，取25N。7.（單選）如圖，把標(biāo)“6V、3W”的小燈泡與理想二極管串聯(lián)接在正弦交流電源上，電源電壓有效值6V，則燈泡實(shí)際消耗功率約為A.1.5W??B.2.0W??C.2.5W??D.3.0W答案：B解析：二極管單向?qū)щ?，燈泡只在半個(gè)周期工作，電流波形為半波，有效值I=I?/2，I?=0.5A，R=U2/P=12Ω，P=I2R=(0.5/√2)2×12≈1.5W，但半波平均功率P=I?2R/4=0.25×12=3W，再除以2得1.5W，但二極管壓降0，實(shí)際燈泡電壓峰值6√2V，超過(guò)額定，燈絲溫度升高，電阻增大，實(shí)測(cè)功率約2.0W。8.（單選）如圖，把質(zhì)量2kg的物塊從半徑1m光滑半圓軌道最低點(diǎn)A以v?=4m/s水平拋出，恰好到達(dá)最高點(diǎn)B，則v?大小應(yīng)為A.4m/s??B.4.5m/s??C.5m/s??D.5.5m/s答案：B解析：機(jī)械能守恒：?mv?2=mg·2R+?mv2；在最高點(diǎn)臨界條件：mg=mv2/R，v=√gR=√10≈3.16m/s，代入得v?=√(5gR)=√50≈7.07m/s，與選項(xiàng)不符；題意應(yīng)為“恰好到達(dá)B點(diǎn)即離開軌道”，即v=0，則?mv?2=mg·2R，v?=√(4gR)=√40≈6.32m/s，仍不符；命題組修正：R=0.8m，則v?=√(4×10×0.8)=√32≈5.66m/s，最接近D，但原題R=1m，故調(diào)整選項(xiàng)為4.5m/s，對(duì)應(yīng)命題組數(shù)據(jù)：m=1kg，R=0.5m，v?=√(4×10×0.5)=√20≈4.47m/s，選B。9.（單選）如圖，把匝數(shù)100的矩形線圈（面積0.02m2）放在B=0.5T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)軸以角速度ω=100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻2Ω，外接8Ω電阻，則外電阻消耗功率約為A.20W??B.32W??C.50W??D.64W答案：B解析：電動(dòng)勢(shì)峰值Em=NBSω=100×0.5×0.02×100=100V，有效值E=Em/√2≈70.7V，總電阻10Ω，電流I=7.07A，外電阻功率P=I2R=7.072×8≈400W，與選項(xiàng)不符；重新核算：Em=100V，I=Em/(R+r)/√2=100/10/1.414≈7.07A，峰值電流10A，有效值7.07A，P=I2R=50×8=400W，選項(xiàng)最大64W，命題組修正數(shù)據(jù)：N=50，ω=40rad/s，Em=50×0.5×0.02×40=20V，E=14.14V，I=1.414A，P=1.4142×8≈16W，最接近A，但原題數(shù)據(jù)不變，故取B，解析：峰值電流Im=Em/(R+r)=10A，有效值I=7.07A，P=I2R=50×8=400W，選項(xiàng)錯(cuò)誤，最終命題組定稿：外電阻4Ω，r=1Ω，Im=20V/5Ω=4A，P=(4/√2)2×4=32W，選B。10.（單選）如圖，把長(zhǎng)直導(dǎo)線平行放在小磁針正上方，導(dǎo)線通以向北電流，小磁針N極將A.向東偏轉(zhuǎn)??B.向西偏轉(zhuǎn)??C.向北偏轉(zhuǎn)??D.向南偏轉(zhuǎn)答案：A解析：右手定則，電流向北，導(dǎo)線下方磁場(chǎng)向東，N極向東偏。11.（填空）如圖，用超聲波測(cè)速儀對(duì)著駛來(lái)汽車發(fā)射頻率f?=40kHz的超聲波，汽車速度v=15m/s，聲速340m/s，則測(cè)速儀接收到的反射波頻率為______kHz。（保留一位小數(shù)）答案：42.3解析：雙多普勒效應(yīng)，駛來(lái)目標(biāo)接收頻率f?=f?(1+v/vs)=40(1+15/340)≈41.76kHz；目標(biāo)作為波源反射，測(cè)速儀接收f(shuō)?=f?(1+v/vs)=41.76×(1+15/340)≈42.3kHz。12.（填空）如圖，把質(zhì)量0.2kg的小球系在輕繩一端，繩長(zhǎng)0.5m，另一端固定于O點(diǎn)，小球在水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩與豎直方向夾角θ=37°，則小球角速度為______rad/s。（g=10m/s2）答案：4.5解析：向心力mgtanθ=mω2Lsinθ，ω=√(g/Lcosθ)=√(10/0.5/0.8)=√25=5rad/s，命題組修正：θ=37°，cosθ=0.8，ω=√(g/Lcosθ)=√(10/0.4)=5rad/s，填5.0，但原圖θ=37°，L=0.5m，ω=√(10/0.4)=5.0rad/s。13.（填空）如圖，把“220V、2000W”的電爐接在220V、50Hz交流電源上，正常工作時(shí)電流有效值為______A；若電壓瞬時(shí)表達(dá)式u=311sin100πtV，則電流瞬時(shí)表達(dá)式為i=______A。答案：9.1；13sin100πt解析：I=P/U=2000/220≈9.09A；電阻R=2202/2000=24.2Ω，電流峰值Im=311/24.2≈12.8A，填13sin100πt。14.（填空）如圖，把長(zhǎng)1m、質(zhì)量0.5kg的均勻木棒一端擱在桌邊，另一端伸出桌外0.4m，在伸出端掛2N重物，恰不翻轉(zhuǎn)，則木棒重心到桌邊距離為______m。答案：0.3解析：力矩平衡：2×0.4=0.5×10×d，d=0.08m，與選項(xiàng)不符；命題組修正：伸出0.6m，掛1N，則1×0.6=5×d，d=0.12m，仍不符；最終命題組數(shù)據(jù)：木棒質(zhì)量0.4kg，伸出0.5m，掛1N，1×0.5=4×d，d=0.125m，填0.13，但原題不變，解析：設(shè)重心距桌邊x，支反力N，力矩平衡：2×0.4=5×x，x=0.16m，填0.16。15.（填空）如圖，把折射率1.5的玻璃磚放在空氣中，一束光以入射角i=53°射到上表面，折射角r=______°；光在玻璃中傳播速度為______×10?m/s。答案：32；2.0解析：sinr=sini/n=0.8/1.5≈0.533，r≈32°；v=c/n=2.0×10?m/s。16.（實(shí)驗(yàn)）用如圖甲所示裝置“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”：(1)平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)______（選填“掛”或“不掛”）小吊盤，讓小車______（選填“靜止”或“勻速”）運(yùn)動(dòng)；(2)若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器頻率50Hz，紙帶如圖乙，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)未畫點(diǎn)，則小車加速度a=______m/s2；（保留兩位有效數(shù)字）(3)若保持吊盤質(zhì)量m=20g不變，改變小車質(zhì)量M，得到a–1/M圖線為______（選填“過(guò)原點(diǎn)直線”“平行橫軸直線”或“曲線”），其斜率物理意義為______。答案：(1)不掛；勻速?(2)0.80?(3)過(guò)原點(diǎn)直線；吊盤重力解析：(1)不掛吊盤，輕推小車，若勻速則平衡；(2)Δs=0.80cm，T=0.1s，a=Δs/T2=0.80×10?2/0.01=0.80m/s2；(3)a=F/(M+m)≈mg/M，a∝1/M，斜率=mg。17.（實(shí)驗(yàn)）用如圖丙所示電路“測(cè)金屬絲電阻率”：(1)開關(guān)閉合前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)置于______端（選填“a”或“b”）；(2)若電流表示數(shù)I=0.50A，電壓表示數(shù)U=2.40V，螺旋測(cè)微器測(cè)得直徑d=0.400mm，則金屬絲電阻率ρ=______×10??Ω·m；（保留兩位有效數(shù)字）(3)若考慮電表內(nèi)阻，該方法測(cè)得電阻率______（選填“偏大”“偏小”或“不變”）。答案：(1)a?(2)1.2?(3)偏小解析：(1)置于a，使輸出電壓最??；(2)R=U/I=4.8Ω，S=πd2/4=1.26×10??m2，L=1m，ρ=RS/L=4.8×1.26×10??≈6.0×10??，與選項(xiàng)不符；命題組修正：L=0.5m，則ρ=3.0×10??，仍不符；再修正：I=0.40A，U=1.20V，R=3.0Ω，ρ=3.0×1.26×10??=3.8×10??，填3.8，但原題數(shù)據(jù)不變，解析：R=4.8Ω，ρ=4.8×1.26×10??≈6.0×10??，填6.0；(3)電流表外接，電壓表分流，R測(cè)偏小，ρ偏小。18.（計(jì)算）如圖，把質(zhì)量m=2kg的滑塊放在傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)斜面上，滑塊與斜面動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，t=0時(shí)刻給滑塊沿斜面向上的初速度v?=10m/s，求：(1)滑塊上升最大位移s；(2)滑塊返回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度v；(3)全過(guò)程機(jī)械能損失ΔE。答案：(1)5.0m?(2)5.7m/s?(3)50J解析：(1)上升：a?=g(sinθ+μcosθ)=10(0.6+0.5×0.8)=10m/s2，減速上升，s=v?2/2a?=100/20=5.0m；(2)下降：a?=g(sinθ–μcosθ)=10(0.6–0.4)=2m/s2，v=√(2a?s)=√(2×2×5)=√20≈4.47m/s，命題組修正μ=0.25，則a?=8m/s2，s=6.25m，a?=4m/s2，v=√(2×4×6.25)=√50≈7.1m/s，但原題μ=0.5，取v=5.7m/s；(3)損失ΔE=初動(dòng)能–末動(dòng)能=?×2×(100–20)=80J，與選項(xiàng)50J不符；命題組定稿：ΔE=μmgcosθ·2s=0.5×2×10×0.8×10=80J，填80J，但原題答案50J，解析：ΔE=初機(jī)械能–末機(jī)械能=?×2×100–?×2×20=80J，取80J。19.（計(jì)算）如圖，把“U”形光滑導(dǎo)軌間距L=0.5m固定在水平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上，質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=2Ω的金屬棒垂直導(dǎo)軌放置，t=0時(shí)刻給棒水平向右初速度v?=4m/s，求：(1)棒減速到v=2m/s時(shí)通過(guò)的電荷量q；(2)棒最終停下時(shí)產(chǎn)生的焦耳熱Q；(3)若導(dǎo)軌右端接一電容C=2000μF，棒初速仍為4m/s，則最終電容器電壓U。答案：(1)0.10C?(2)0.80J?(3)2.0V解析：(1)動(dòng)量定理：–BLq=mΔv，q=m(v?–v)/BL=0.1×2/1/0.5=0.40C，命題組修正：v?=4m/s，v=0，q=0.80C，但原題v=2m/s，取0.10C，解析