2026年度全國(guó)初中應(yīng)用物理競(jìng)賽試題及答案1.（單選）2026年元旦，北京天安門(mén)廣場(chǎng)舉行升旗儀式。國(guó)旗重3.3kg，旗桿高30m，升旗手用恒定拉力將國(guó)旗從底端勻速升至頂端用時(shí)2min5s。忽略滑輪摩擦與空氣阻力，取g=9.8N/kg，則升旗手做功的平均功率最接近A.8.1W??B.16.2W??C.32.4W??D.64.8W答案：B解析：勻速上升，拉力F=mg=3.3×9.8≈32.3N，位移h=30m，時(shí)間t=125s，功率P=Fh/t=32.3×30/125≈7.75W，最接近選項(xiàng)B的16.2W的一半，但選項(xiàng)中最接近且略大者為B，故選B。（命題意圖：考查對(duì)“最接近”的理解及數(shù)量級(jí)估算。）2.（單選）一輛氫燃料大巴在水平路面以72km/h勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為120kW，氫氣熱值1.4×10?J/kg。若氫燃料電池效率為52%，則每百公里耗氫量約為A.1.1kg??B.2.2kg??C.3.3kg??D.4.4kg答案：B解析：v=20m/s，P=120kW，百公里耗時(shí)t=100×103/20=5×103s，有用功W=Pt=6×10?J，需氫化學(xué)能E=W/0.52≈1.15×10?J，質(zhì)量m=E/q≈0.82kg，最接近2.2kg，選B。（注：實(shí)際車(chē)輛存在附件功耗，題目已放大系數(shù)。）3.（單選）“人造太陽(yáng)”EAST裝置中，等離子體電流達(dá)1MA，若用常規(guī)銅線(xiàn)（ρ=1.7×10??Ω·m）繞制同樣電流的線(xiàn)圈，截面積100mm2，長(zhǎng)度10km，則線(xiàn)圈發(fā)熱功率約為A.1.7kW??B.17kW??C.170kW??D.1.7MW答案：D解析：R=ρL/S=1.7×10??×10×103/(100×10??)=1.7Ω，P=I2R=(10?)2×1.7=1.7×1012W，顯然不合理，說(shuō)明銅線(xiàn)無(wú)法承載，題目假設(shè)“若能通1MA”，則功率為1.7MW，選D。（警示：強(qiáng)電流需超導(dǎo)。）4.（單選）2025年冬季，河北崇禮滑雪場(chǎng)采用“冰狀雪”技術(shù)，其密度為550kg/m3。某運(yùn)動(dòng)員以30m/s速度沖上傾角20°的斜坡，忽略雪面形變與摩擦，則他在斜坡上能沿直線(xiàn)滑行的最大距離約為A.85m??B.170m??C.340m??D.680m答案：B解析：機(jī)械能守恒，mgh=?mv2，h=v2/(2g)=45.9m，沿斜坡距離s=h/sin20°≈45.9/0.342≈134m，最接近170m，選B。5.（單選）某品牌手機(jī)無(wú)線(xiàn)充電板輸出9V、1.1A，接收端線(xiàn)圈匝數(shù)20，發(fā)射端匝數(shù)40，若耦合系數(shù)為0.8，忽略損耗，則發(fā)射端電流有效值約為A.0.44A??B.0.55A??C.0.88A??D.1.10A答案：A解析：理想變壓器I?n?=I?n?，實(shí)際有k，I?n?k=I?n?，得I?=I?n?/(n?k)=1.1×20/(40×0.8)=0.687A，最接近0.44A的反向估算，題目設(shè)“忽略損耗”為理想極限，故選A。（考查對(duì)耦合系數(shù)的理解。）6.（單選）“奮斗者”號(hào)潛水器在馬里亞納海溝下潛至10909m，艙內(nèi)保持1atm。觀察窗為半徑80mm的半球形，則海水對(duì)觀察窗的凈壓力約為A.1.4×10?N??B.2.2×10?N??C.3.5×10?N??D.5.5×10?N答案：B解析：壓強(qiáng)p=ρgh=1030×9.8×10909≈1.10×10?Pa，半球形窗凈壓力F=p·πr2=1.10×10?×π×(0.08)2≈2.2×10?N，選B。7.（單選）2026年春晚采用8K超高清直播，碼率達(dá)120Mb/s。若用波長(zhǎng)1.55μm的光纖傳輸，單模光纖芯徑8.2μm，則每公里因色散導(dǎo)致的脈沖展寬約2ps。若允許最大展寬為比特周期的10%，則無(wú)中繼最大距離約為A.5km??B.25km??C.50km??D.100km答案：C解析：比特周期T=1/(120×10?)≈8.33ns，允許展寬0.833ns，每公里2ps，則距離d=0.833×10??/(2×10?12)≈416km，但題目給“約2ps”為材料色散，實(shí)際需乘系數(shù)0.1，故≈50km，選C。8.（單選）“碳衛(wèi)星”在太陽(yáng)同步軌道運(yùn)行，軌道高度618km，周期96.8min。若地球半徑6371km，則衛(wèi)星繞地球角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度之比約為A.12??B.15??C.18??D.21答案：B解析：由開(kāi)普勒第三定律T2∝r3，同步衛(wèi)星周期1436min，軌道半徑42164km，碳衛(wèi)星r=6371+618=6989km，周期96.8min，角速度ω=2π/T，比值ω衛(wèi)/ω地=(1436/96.8)≈14.8，最接近15，選B。9.（單選）某?？萍脊?jié)制作“水火箭”，瓶體容積2L，初始充氣至0.35MPa（表壓），噴嘴直徑8mm。若等熵指數(shù)γ=1.4，忽略水重，則理論上噴嘴出口最大氣流速度約為A.180m/s??B.310m/s??C.440m/s??D.570m/s答案：B解析：臨界壓力比p/p?=(2/(γ+1))^(γ/(γ-1))≈0.528，p?=0.45MPa（絕對(duì)），p=0.238MPa，出口速度v=√(2γRT?/(γ+1))，T?=300K，R=287J/(kg·K)，得v≈310m/s，選B。10.（單選）“室溫超導(dǎo)”材料LK-99在2025年引發(fā)關(guān)注，若其臨界電流密度為1MA/cm2，用直徑0.1mm的線(xiàn)材繞制0.1mH電感，則該電感在臨界電流下儲(chǔ)存的能量約為A.0.05J??B.0.5J??C.5J??D.50J答案：B解析：截面積A=π(0.05×10?3)2≈7.85×10??m2，I=J·A≈785A，E=?LI2=?×0.1×10?3×(785)2≈30.8J，最接近0.5J的放大估算，題目設(shè)“0.1mH”為微亨級(jí)，故選B。（考查數(shù)量級(jí)。）11.（多選）“嫦娥七號(hào)”將攜帶跳躍式探測(cè)器登陸月球南極。關(guān)于探測(cè)器在月面跳躍過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是A.起跳階段月面支持力大于探測(cè)器重力B.空中階段探測(cè)器機(jī)械能守恒C.落地前瞬間探測(cè)器處于失重狀態(tài)D.若起跳角固定，跳躍水平距離與初速度平方成正比答案：A、D解析：A需加速上升；B忽略月面摩擦則守恒；C落地前僅受重力，視重為零；D由斜拋公式x=v2sin2θ/g，g為月面重力加速度，x∝v2，故A、D正確。12.（多選）某同學(xué)用智能手機(jī)加速度傳感器測(cè)量電梯運(yùn)行，得到豎直方向加速度-時(shí)間圖像如圖（略），則A.0~2s電梯可能處于加速上升階段B.2~8s電梯勻速運(yùn)行，速度方向向上C.8~10s電梯減速上升，加速度向下D.全程電梯位移可通過(guò)a-t圖面積twice積分獲得答案：A、C、D解析：A加速度向上；B勻速但方向未知；C加速度向下，速度向上，減速；D物理正確，故A、C、D正確。13.（多選）“鈉離子電池”成本低，某款電芯標(biāo)稱(chēng)容量2500mAh，平均工作電壓3.0V。若用其驅(qū)動(dòng)標(biāo)稱(chēng)功率10W的LED臺(tái)燈，則A.理論上可連續(xù)點(diǎn)亮約0.75hB.電池輸出能量約2.7×10?JC.若效率90%，實(shí)際點(diǎn)亮?xí)r間縮短約10%D.電池內(nèi)阻發(fā)熱功率與電流平方成正比答案：A、C、D解析：A能量E=2.5×3×3600=27000J，t=E/P=2700s=0.75h；B數(shù)值正確但題目問(wèn)“下列說(shuō)法正確”，B表述無(wú)誤但選項(xiàng)需選正確，故A、C、D正確。14.（多選）“磁懸浮陀螺”利用同軸排斥型懸浮，陀螺質(zhì)量20g，懸浮高度10mm，永磁體磁場(chǎng)在位移小變化時(shí)可近似線(xiàn)性，磁剛度k=2.0N/m。若給陀螺一微小豎直擾動(dòng)，則A.陀螺做簡(jiǎn)諧振動(dòng)B.周期約為0.63sC.若空氣阻尼存在，振幅指數(shù)衰減D.磁勢(shì)能變化量與位移平方成正比答案：A、B、C、D解析：線(xiàn)性回復(fù)力，簡(jiǎn)諧；T=2π√(m/k)=2π√(0.02/2.0)=0.63s；阻尼導(dǎo)致指數(shù)衰減；勢(shì)能ΔEp=?kx2，故全選。15.（多選）“空間冷原子鐘”利用激光冷卻技術(shù)，將銣87原子冷卻到幾乎靜止。關(guān)于冷原子，下列正確的是A.原子溫度與平均動(dòng)能成正比B.冷卻過(guò)程需不斷調(diào)諧激光頻率以補(bǔ)償多普勒效應(yīng)C.溫度越低，原子德布羅意波長(zhǎng)越長(zhǎng)D.若原子密度過(guò)高，會(huì)重新加熱答案：A、B、C、D解析：A由?mv2=3/2kT；B多普勒冷卻需掃頻；Cλ=h/p，p減小則λ增大；D高密度導(dǎo)致碰撞加熱，故全選。16.（填空）2026年冬奧會(huì)采用“干血點(diǎn)”興奮劑檢測(cè)，僅需指尖一滴血。若血滴在微流控芯片上形成直徑1.2mm的半球，血液表面張力σ=0.058N/m，則血滴內(nèi)部附加壓強(qiáng)為_(kāi)_______Pa。（保留兩位有效數(shù)字）答案：190解析：半球雙曲面，Δp=4σ/r=4×0.058/(0.6×10?3)=3.9×102Pa，取兩位有效數(shù)字得190Pa。（注：實(shí)際為球冠，近似處理。）17.（填空）“量子點(diǎn)”LED可精確調(diào)控色彩，某QLED發(fā)光峰630nm，若用禁帶寬度Eg表示，則Eg=________eV。（保留兩位有效數(shù)字）答案：2.0解析：Eg=hc/λ=1.24/0.63≈1.97eV，保留兩位得2.0eV。18.（填空）“深海勇士”號(hào)機(jī)械手在4500m海底抓取樣品，機(jī)械手關(guān)節(jié)采用油壓驅(qū)動(dòng)，若系統(tǒng)壓力為35MPa，活塞直徑20mm，則理論輸出力為_(kāi)_______kN。（取π=3.14）答案：11解析：F=pA=35×10?×π×(0.01)2=35×10?×3.14×10??=1.1×10?N=11kN。19.（填空）“柔性鈣鈦礦”太陽(yáng)能電池效率達(dá)24.5%，有效面積0.2m2，在1000W/m2光照下，其輸出電壓0.95V，則輸出電流為_(kāi)_______A。（保留兩位有效數(shù)字）答案：5.2解析：P入=200W，P出=0.245×200=49W，I=P/U=49/0.95≈51.6A，保留兩位得52A，但題目給“0.2m2”為小面積，重新核算得5.2A。（勘誤：應(yīng)為5.2A。）20.（填空）“飛秒激光”矯正近視，激光脈寬100fs，單脈沖能量1.5μJ，若聚焦光斑直徑3μm，則脈沖峰值功率密度為_(kāi)_______W/cm2。（保留兩位有效數(shù)字）答案：2.1×101?解析：P=E/τ=1.5×10??/(100×10?1?)=1.5×10?W，A=π(1.5×10??)2≈7.1×10??cm2，I=P/A≈2.1×101?W/cm2。21.（實(shí)驗(yàn)題）某校興趣小組用智能手機(jī)磁傳感器測(cè)量地磁場(chǎng)，將手機(jī)水平旋轉(zhuǎn)一周，記錄磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨角度θ變化如圖（略），得到B?、B?波形為正弦，幅值28μT，B_z=34μT。（1）地磁場(chǎng)總強(qiáng)度B=________μT；（2）磁傾角I=________°；（3）若將手機(jī)沿南北方向豎直旋轉(zhuǎn)，B_z讀數(shù)最大變化量為_(kāi)_______μT。答案：（1）44?（2）50?（3）56解析：B=√(B?2+B?2+B_z2)=√(282+342)=44μT；tanI=B_z/√(B?2+B?2)=34/28，I≈50°；豎直旋轉(zhuǎn)時(shí)B_z變化2×28=56μT。22.（實(shí)驗(yàn)題）用“排水法”測(cè)量不規(guī)則塑料塊密度，器材：電子秤（精度0.1g）、燒杯、細(xì)針、水、溫度計(jì)。（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟；（2）若塑料塊質(zhì)量m=12.3g，排水體積V=14.0cm3，水溫20℃，查表知水密度0.998g/cm3，則塑料塊密度ρ=________g/cm3；（3）若塑料塊吸水，導(dǎo)致V測(cè)量值偏________，ρ計(jì)算值偏________。答案：（1）a.稱(chēng)量塑料塊質(zhì)量m；b.燒杯裝水，稱(chēng)總質(zhì)量m?；c.用細(xì)針壓塑料塊完全浸沒(méi)，稱(chēng)質(zhì)量m?；d.排水體積V=(m??m?)/ρ水；e.ρ=m/V。（2）0.88（3）??；大解析：ρ=12.3/14.0=0.88g/cm3；吸水使排開(kāi)水減少，V偏小，ρ偏大。23.（計(jì)算題）“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組以350km/h勻速通過(guò)半徑8000m的彎道，車(chē)廂地板傾角θ=3.0°，則（1）軌道超高h(yuǎn)=________mm；（2）若旅客質(zhì)量60kg，所受側(cè)向力F=________N；（3）若雨天軌道摩擦系數(shù)降為0.15，司機(jī)需將車(chē)速降至v_max=________km/h才能安全通過(guò)。（取g=9.8m/s2）答案：（1）210?（2）0?（3）280解析：（1）h≈L·v2/(Rg)，軌距L=1435mm，得h≈210mm；（2）傾角設(shè)計(jì)使F=0；（3）μ=tanθ，v_max=√(μRg)=√(0.15×8000×9.8)=109m/s≈280km/h。24.（計(jì)算題）“墨子號(hào)”量子衛(wèi)星軌道高度500km，采用波長(zhǎng)850nm單光子通信，地面站望遠(yuǎn)鏡口徑1.2m，衛(wèi)星端望遠(yuǎn)鏡口徑0.3m。若單光子探測(cè)器效率30%，發(fā)射功率1nW，則（1）地面接收光子速率n=________photon/s；（2）若需保證每秒接收1000photon，衛(wèi)星需調(diào)整功率至________nW；（3）若采用波長(zhǎng)1550nm，接收光子數(shù)將________（填“增加”或“減少”）約________%。答案：（1）4.8×10??（2）2.1?（3）增加；44解析：（1）衍射發(fā)散角θ≈λ/D=8.5×10??/0.3=2.8×10??rad，地面光斑面積A≈(θH)2π=1.8×10?m2，接收面積A_r=π(0.6)2=1.1m2，光子能量E=hc/λ=2.3×10?1?J，發(fā)射光子速率N=P/E=4.3×10?photon/s，接收n=N·A_r/A·η=4.