河南省郑州市河南实验中学2024年高三物理第一学期期中考试试题含解析

河南省郑州市河南实验中学2024年高三物理第一学期期中考试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，分解一个水平向右的力F，F=6N，已知一个分力F1=4N和另一个分力F2与F的夹角为30°，以下说法正确的是（）A．只有唯一解B．一定有两组解C．可能有无数解D．可能有两组解2、14C发生放射性衰变成为14N，半衰期约5700年．已知植物存活期间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少．现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一．下列说法正确的是A．该古木的年代距今约2850年B．12C、13C、14C具有相同的中子数C．14C衰变为14N的过程中放出β射线D．增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变3、某人划船渡河，当划行速度和水流速度一定，且划行速度大于水流速度时．过河的最短时间是t1；若以最小位移过河，需时间t1．则划行速度v1与水流速度v1之比为（）A．t1：t1 B．C．t1：（t1﹣t1） D．4、在等边三角形的三个顶点A、B、C上分别固定着＋Q、＋Q、－Q三个点电荷，如图所示，关于其三边中点a、b、c的场强大小Ea、Eb、Ec及电势高低a、b、c，下列判断正确的是A．Ea＝Eb＝Ec，a＝b＝cB．Ea＝Eb＞Ec，a＝b＜cC．Ea＞Eb＞Ec，a＜b＜cD．Ea＝Ec＞Eb，a＜b＝c5、如图所示为一质点在平直轨道上运动的v－t图象．则下列说法正确的是()A．0～1s内与2～3s内质点的速度方向相反B．2～3s内与3～4s内质点的加速度方向不同C．0～1s内与3～4s内质点的位移不同D．0～2s内与0～4s内质点的平均速度相同6、光滑的半圆柱形物体固定在水平地面上，其横截面如图所示。一重为G的小球在沿柱面切线方向的拉力F（F与圆柱的横截面共面）作用下，缓慢地由A向B运动。则在运动过程中，拉力F的大小和柱面对小球支持力N的大小变化情况是A．F、N均逐渐增大B．F、N均逐渐减小C．F逐渐减小，N逐渐增大D．F逐渐增大，N逐渐减小二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P．设细线的左边部分与水平方向的夹角为θ，初始时θ很小．现将P、Q由静止同时释放，在物块P下落过程中，下列说法正确的有A．当θ＝60°时，P、Q的速度之比是1:2B．当θ＝90°时，Q的速度最大C．物块P一直处于失重状态D．绳对Q的拉力始终大于P的重力8、一个带电小球从某复合场中的a点运动到b点的过程中，克服重力做功3J，电场力做功2J，空气阻力做功-1J，下列正确的是A．在a点的重力势能比在b点大3JB．在a点的电势能比在b点大2JC．在a点的动能比在b点大2JD．在a点的机械能比在b点小1J9、如图所示，AB是带电粒子在电场中运动的径迹，不考虑重力和空气阻力，粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，以下判断正确的是（）A．粒子带正电B．粒子在A点受到的电场力的大小比在B点受到的大C．粒子在A点的动能比在B点的动能大D．粒子在A点的电势能比在B点的电势能大10、如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内前壁的光滑支架的边缘放有一小球，小球与车厢一起沿平直轨道向前做匀速直线运动。若车厢突然改为向前做匀加速直线运动，小球将脱离支架而下落至地板上。空气阻力可忽略不计，对于小球离开支架至落到车厢底板上之前的运动，下列说法中正确的是（）A．相对于乘客，小球的运动轨迹为向前的曲线B．相对于乘客，小球的运动轨迹为向后的曲线C．相对于乘客，小球作自由落体运动D．相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向前的直线E.相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线F.相对于地面，小球的运动轨迹为向前的曲线G.相对于地面，小球的运动轨迹为向后的曲线H.相对于地面，小球作自由落体运动I.任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度都相等J.任意时刻，小球相对乘客和相对地面的速度方向都相同K.相对于乘客，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同L.相对于地面，任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）写出下列读数：（1）______________mm（2）_____________mm12．（12分）图(a)是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点．加速度大小用a表示．①OD间的距离为_______cm②图(b)是根据实验数据绘出的s-t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示_______，其大小为_______m/s2（保留三位有效数字）．四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图甲所示，一端开口导热良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm1，气缸全长11cm，气缸质量为10kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，现将气缸倒过来竖直悬挂在天花板上，如图乙所示，g取10m/s1．①求稳定后，活塞相对气缸移动的距离；②当气缸被竖直悬挂在天花板上，活塞下降并达到稳定的过程中，判断气缸内气体是吸热还是放热，并简述原因．14．（16分）如图所示，某玻璃砖的截面由半圆和正三角形组成，半圆的直径为d，正三角形的边长也为d，一束单色光从AB边的中点D垂直于BC射入玻璃砖中，结果折射光线刚好通过半圆的圆心O，光在真空中的传播速度为c，求：①光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光的反射）.②人射光线的方向不变，将光在AB面上的入射点下移，使折射光线刚好能照射到圆的底部，入射点沿AB移动的距离为多少？这时光束在圆的底部经玻璃砖折射后的折射角为多少？15．（12分）如图所示，由某种透明物质制成的直角三棱镜ABC，∠A＝30，AB长为2m，且在AB外表面镀有水银．一束与BC面成45度角的光线从BC边的中点D射入棱镜．已知棱镜对该光的折射率n＝，有折射光线时，则不考虑反射光线．求光线射出棱镜的位置和在该位置对应的折射角．

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解题分析】试题分析：根据平行四边形定则或者三角形定则作图分析：若F1＜Fsin30°，无解；若F1=Fsin30°，唯一解；若F＞F1＞Fsin30°，两解；若F1＞F，唯一解．解：已知合力、一个分力的方向、另一个分力的大小，根据平行四边形定则作图，如图所示：由于F＞F1＞Fsin30°，即6N＞F1＞3N，故一定有两组解；故选：B．【点评】本题关键是根据平行四边形定则作图分析，知道合力与分力是等效替代关系；要注意题目中的数量关系：．2、C【解题分析】设原来614C的质量为M0，衰变后剩余质量为M则有M=M0(12)n，其中n为发生半衰期的次数，由题意可知剩余质量为原来的123、B【解题分析】试题分析：设河宽为h，将小船过河的运动分解到沿河方向和垂直河岸方向．当船速垂直河岸时，用时最少，所以过河最短时间为：于是得：；当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小，如图所示，最小位移过河：解得：所以：．故选B．考点：本题考查考生对运动的合成与分解的理解和应用．4、B【解题分析】根据矢量叠加原理，a点的场强等于B在a点的场强，与AC在a点场强的矢量和；AB在c点的场强叠加后等于零，则c点的场强等于C在c点产生的场强，所以a点的场强大于c点的场强，即Ea＞Ec，由对称性可知，Ea＝Eb，则Ea＝Eb＞Ec；AC在a点的电势代数和为零，故a点的电势等于正电荷B在a点的电势；c点的电势等于两个正电荷AB与负电荷C在c点电势的代数和，则a＜c；由对称可知a＝b，即a＝b＜c，故选B.5、C【解题分析】试题分析：速度的正负表示质点的运动方向；速度图象的斜率等于质点的加速度；根据斜率的大小可判断加速度的大小，由斜率的正负确定加速度的方向；速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移．在速度时间图像的中，速度值的正负表示方向，从图中可知0～1s内与2～3s内质点的速度都为正，所以速度方向相同，A错误；斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，故从图中可知2～3s内与3～4s内质点的加速度方向相同，B错误；速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，则0～1s内位移为正，3～4s内质点的位移为负，位移不同，C正确；速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，0～2s内与0～4s内质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不相同，D错误．6、C【解题分析】

对滑块受力分析，受重力、支持力和拉力，如图所示：根据共点力平衡条件，有：N=mgsinθ，F=mgcosθ，其中θ为支持力N与水平方向的夹角；当物体向上移动时，θ变大，故N变大，F变小；故C正确.故选C.【题目点拨】本题关键对小球进行受力分析，然后根据共点力平衡条件列式求解出支持力和拉力的表达式进行讨论．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解题分析】

A、由题可知，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度解得：故A正确；B、P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，故B正确；C、角逐渐增大到的过程中，Q的速度一直增大，P的速度先增大后减小，所以P是先失重后超重，故C错误；D、因为P是先失重后超重，因此绳对Q的拉力会等于P的重力，故D错误。8、BCD【解题分析】

A.重力做功等于重力势能的变化量，克服重力做功3J，重力势能增加3J，所以a点重力势能比b点小3J，故A错误。B.电场力做功等于电势能的变化量，电场力做功2J，电势能减小2J，所以a点电势能比b点大2J，故B正确。C.合力做功等于动能的变化量，合力做功等于各个分力做的功，总功为-2J，故动能减小2J，所以a点动能比b点大2J，故C正确。D.除重力外的各个力做的总功等于机械能的变化量，除重力外，电场力做功为2J，克服空气阻力做功1J，故机械能增加1J，所以a点机械能比b点小1J，故D正确。9、BC【解题分析】A、物体做曲线运动时，受到的合力的方向指向轨迹弯曲的内侧，由此可知，该粒子受到的电场力的方向逆着电场线向左，所以粒子带负电，故A错误；B、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，A点的电场线密，场强大，所以粒子在A点时受到的电场力的大小比在B点受到的大，故B正确；C、D、粒子在由电场中的A点运动到B点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，电势能增加，所以粒子在A点的动能比在B点的动能大，粒子在A点的电势能比在B点的电势能小，C正确，D错误；故选BC.【题目点拨】对于本题关键是根据粒子运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧，运用力学知识来研究粒子在电场中运动的问题．10、EFKL【解题分析】

ABCDE．以乘客为参考系，小球在水平方向上向左做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动的轨迹为直线，即相对于乘客，小球的运动轨迹为斜向后的直线；选项ABCD错误，E正确；FGH．相对于地面，小球竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速运动，小球做平抛运动，即小球的运动轨迹为向前的曲线，选项F正确，GH错误；IJ．任意时刻，小球相对乘客和地面竖直方向的运动相同，但是水平方向的运动不同，则任意时刻小球相对乘客和相对地面的速度大小和方向都不相同，选项IJ错误；K．根据动量定理，相对于乘客，小球水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是自由落体运动，所以对乘客小球做匀变速曲线运动，所以任意相等的时间间隔内，小球的动量变化都相同，选项K正确；L．根据动量定理，相对于地面，任意相等的时间间隔内，重力的冲量相同，则小球的动量变化都相同，选项L正确。故选EFKL。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、0.90010.70【解题分析】

螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×40.0mm=0.400mm，所以最终读数为：0.5mm+0.400=0.900mm；游标卡尺的固定刻度读数为10mm，游标尺上第14个刻度与主尺上某一刻度对齐，因此游标读数为0.05×14mm=0.70mm，所以最终读数为：10mm+0.70mm=10.70mm．【题目点拨】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．12、①1.20②加速度一半，0.933【解题分析】

①1cm+1mm×2.0格=1.20cm，②加速度一半，，所以a=0.933m/s2四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）x=5cm（1）当气缸被竖直悬挂在天花板上，活塞下降并达到稳定的过程中，气缸内气体是吸热，气缸倒置过程中，气缸内气体体积变大，对外做功，而气体内能不变，所