2024届河南省郑州二中物理高三第一学期期中经典试题含解析

2024届河南省郑州二中物理高三第一学期期中经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α，圆环在A处时弹簧竖直且处于原长。将圆环从A处静止释放，到达C处时速度为零。若圆环在C处获得沿杆向上的速度v，恰好能回到A。已知AC=L，B是AC的中点，弹簧始终在弹性限度之内，重力加速度为g，则下列叙述错误的是()A．下滑过程中，环受到的合力先减小后增大B．下滑过程中，环与杆摩擦产生的热量为1C．从C到A过程，弹簧对环做功为mgLD．环经过B时，上滑的速度小于下滑的速度2、如图，从斜面上的点以速度v0水平抛出一个物体，飞行一段时间后，落到斜面上的B点，己知AB＝75m，α＝37°，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s1．）不计空气阻力，下列正确的是（）A．物体的位移大小为60mB．物体飞行的时间为6sC．物体在B点的速度大小为30m/sD．物体的初速度v0大小为10m/s3、火车转弯时，如果铁路弯道内外轨一样高，外轨对轮绝（如图a所示）挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力（如图b所示），但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损．在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨（如图c所示），当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度小为，以下说法中正确的是A．该弯道的半径B．当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变C．当火车速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压D．当火车速率小于时，外轨将受到轮缘的挤压4、甲、乙两个物体质量之比为4：1，与水平地面之间的动摩擦因数之比为1：2，不受其他外力的情况下，以相同的动能在水平地面上开始运动到静止，则A．它们的滑行距离之比为1：1 B．它们的滑行时间之比为1：1C．它们的加速度之比为2：1 D．它们的摩擦力做功之比为2：15、如图所示，质量为M的斜面体B放在水平面，斜面的倾角θ=30°，质量为m的木块A放在斜面上，木块A下滑的加速度，斜面体静止不动，则（）A．木块与斜面之间的动摩擦因数为0.25B．地面对斜面体的支持力等于（M+m）gC．地面对斜面体的摩擦力水平向右，大小为D．地面对斜面体无摩擦力作用6、介质中有一列沿轴正方向传播的简谐横波，某时刻其波动图像如图所示．为介质中一个质点，下列说法正确的是（）．A．这列波的波长为B．这列波的振幅为C．质点的振动频率等于波源的振动频率D．质点P的振动方向可能与波的传播方向在同一直线上二、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，内壁光滑的圆轨道竖直固定在桌面上，一小球静止在轨道底部A点，现用小锤沿水平方向快速击打小球，击打后迅速移开，使小球沿轨道在竖直面内运动．当小球回到A点时，再次用小锤沿运动方向击打小球，通过两次击打，小球才能运动到圆轨道的最高点．已知小球在运动过程中始终未脱离轨道，若在第一次击打过程中小锤对小球做功W1，第二次击打过程中小锤对小球做功W2，先后两次击打过程中小锤对小球做功全部用来增加小球的动能，则的值可能为（）A． B． C． D．8、如图所示，倾角θ＝30°的固定斜面上固定着挡板，轻弹簧下端与挡板相连，弹簧处于原长时上端位于D点．用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑定滑轮连接物体A和B，使滑轮左侧轻绳始终与斜面平行，初始时A位于斜面的C点，C、D两点间的距离为L．现由静止同时释放A、B，物体A沿斜面向下运动，将弹簧压缩到最短的位置E点，D、E两点间的距离为．若A、B的质量分别为4m和m，A与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度为g，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则()A．A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做匀减速运动B．A在从C至D的过程中，加速度大小为C．弹簧的最大弹性势能为D．弹簧的最大弹性势能为9、如图所示，水平地面上一物体在F1=10N,F2=2N的水平外力作用下做匀速直线运动，则()A．物体运动方向向右B．物体所受滑动摩擦力大小为6NC．撤去F1后物体最终会停下D．撤去F2后物体最终会停下10、如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律．绳子两端的物体下落（或上升）的加速度总是小于自由落体的加速度g．已知物体A、B的质量相等均为4m，物体C的质量为m，一切摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，现将装置从静止释放．下列说法正确的是A．物体C的加速度为 B．物体C的加速度为C．物体C对B的拉力为 D．物体C对B的拉力为三、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）物体从高处下落时，会受到空气的阻力，对于不同的物体，所受的阻力大小也不同．空气阻力与物体的速度、迎风面的大小及形状等因素有关．某实验小组设计了如图所示的用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置．直径为d、质量为m的小钢球从某高度下落的过程中先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度，测出两光电门间的距离为H，当地的重力加速度为g．(1)用游标卡尺测量钢球直径如图所示，读数为__________mm；(2)钢球下落过程中受到空气的平均阻力Ff=_______用题中所给物理量符号来表示)；(3)本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度_______(选填“>”或“<”)钢球球心通过光电门的瞬时速度．12．（12分）图甲是“验证机械能守恒定律”的实验装置。图乙是某同学在实验过程中得到的一条纸带，相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出。打点计时器所用电源的频率为50Hz，当地的重力加速度g为，请回答以下问题：⑴下列说法正确的是_______A．打点计时器使用交流电源B．释放纸带后应立刻接通电源C．重物的密度应大一些D．不需要测出重物的质量⑵根据图乙中的数据，可得打出计数点“B”时重物的速度=_______。（结果保留3位有效数字）⑶该同学换用了其它重物进行实验，得出了另外一条纸带（题中未画出）。测量出纸带中打出的第一点到各计数点的距离h,计算出打各计数点时重物的速度v，作出关系图象如图丙所示。试根据图线判断，此过程中重物的机械能_______(填“守恒”或“不守恒”）。理由是：_________________________________。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）已知地球质量为M，引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体。在以下问题的讨论中，空气阻力及地球自转的影响均忽略不计。（1）物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度，叫做第一宇宙速度。请证明第一宇宙速度的大小。（2）某同学设想从地面以第一宇宙速度的大小竖直上抛一可视为质点的物体，关于物体上升的最大高度，他的解答过程如下：设物体的质量为m，上升的最大高度为h，重力加速度为g，由机械能守恒定律有：。又：，，所以联立得：老师说该同学的上述解答是不正确的，请指出上述错误的原因，并分析说明物体上升的最大高度h应该比大还是小？（3）试分析说明第（2）问中以第一宇宙速度v1竖直上抛至落回抛出点的整个过程中，物体的速度和加速度的变化情况，并以竖直向上为正方向，在图中定性画出物体从抛出到落回抛出点的整个过程中速度随时间变化的v-t图像。14．（16分）如图所示，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按E＝kx分布(x是轴上某点到O点的距离)，k＝．x轴上，有一长为L的绝缘细线连接A、B两个小球，两球质量均为m，B球带负电，带电荷量为q，A球距O点的距离为L．两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用．(1)求A球的带电荷量qA；(2)剪断细线后，求B球的最大速度vm．15．（12分）如图所示，某工厂车间有甲、乙两辆相同的运料小车处于闲置状态，甲车与乙车、乙车与竖直墙面间的距离均为L，由于腾用场地，需把两辆小车向墙角处移动。一工人用手猛推了一下甲车，在甲车与乙车碰撞瞬间，立即通过挂钩挂到了一起，碰后两车沿甲车原来的运动方向继续向前运动，在乙车运动到墙角时刚好停下。已知两车的质量均为m，与水平地面间的摩擦力均为车重的k倍，重力加速度大小为g，求：(1)两车将要相碰时甲车的速度大小；(2)工人推甲车时对甲车的冲量大小。

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、D【解题分析】

圆环从A处由静止开始下滑，初速度为零，到达C处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，则合力先减小后增大，故A正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到C过程，运用动能定理列出等式：mgh+Wf-W弹=0，在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式-mgh+W弹+Wf=0-12mv2；解得：Wf=-14mv2，所以产生的热量为14mv2，故B正确；在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A，运用动能定理列出等式：-mgh+W弹+Wf=0-12mv2，h=Lsinα，解得：W弹=mgLsinα-14mv2，故C正确；研究圆环从A处由静止开始下滑到B过程，运用动能定理列出等式mgh′+W′f-W′弹=12mvB2-0；研究圆环从B处上滑到A的过程，运用动能定理列出等式-mgh′+W′f+W′弹=0-12mvB′2，由于W′f＜0，所以12mvB2＜12mvB′2，则环经过【题目点拨】能正确分析小球的受力情况和运动情况，对物理过程进行受力、运动、做功分析，是解决问题的根本方法，掌握动能定理的应用．2、D【解题分析】

A．物体的位移等于初末位置的距离，大小为75m，故A错误.B．平抛运动的竖直位移h=xABsinα=75×0.6m=45m，根据得，物体飞行的时间，故B错误.D．物体的初速度；故D正确.C.物体落到B点的竖直分速度vyB=gt=10×3m/s=30m/s，根据平行四边形定则知，物体落在B点的速率;故C错误.3、C【解题分析】

火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，设转弯处斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R，解得：R=v2/gtanθ，故A错误；根据牛顿第二定律得：mgtanθ=mv2/R,解得：v=，与质量无关，故B错误；若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故C正确；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故D错误．故选C.点睛：火车拐弯时以规定速度行驶，此时火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力．4、B【解题分析】

先根据动能之比求出初速度之比，然后牛顿第二定律求出加速度之比，最后根据运动学公式求滑行距离与滑行时间之比.【题目详解】根据牛顿第二定律：

动摩擦因数之比为1：2，故两个物体加速度之比为1：2；故C错误；，动能相同，质量之比为4：1，则初速度之比为1：2；根据运动学公式：得：，代入数据得：

故A错误；由得

故B正确；由得

故D错误；故选B。5、C【解题分析】A、根据牛顿第二定律，沿斜面方向，解得，A错误；B、把斜面和木块看做一个整体，沿竖直方向，得，B错误；C、把斜面和木块看做一个整体，沿水平方向摩擦力提供加速度，，C正确，D错误．故选C．6、C【解题分析】AB．根据波形图可知，，，故A错误，B错误；C．据波的传播特点可知，各质点做受迫振动，既各质点的振动频率与波源的频率相等，故C正确；D．由于该波是横波，所以质点的振动方向与该波的传播方向垂直，故D错误．故选：C．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】

第一次击打后球最高到达与球心O等高位置，根据功能关系，有：W1≤mgR…①两次击打后可以到轨道最高点，根据功能关系，有：W1+W2﹣2mgR=mv2…②在最高点，由牛顿第二定律有：mg+N=≥mg…③联立①②③解得：W1≤mgRW2≥mgR，则：，故AB正确，CD错误；故选AB．【题目点拨】第一次击打后球最多到达与球心O等高位置，根据功能关系列式；两次击打后可以到轨道最高点，再次根据功能关系列式；最后联立求解即可．8、BD【解题分析】

AB．对AB整体，从C到D的过程受力分析，根据牛顿第二定律得加速度为可知a不变，A做匀加速运动，从D点开始与弹簧接触，压缩弹簧，弹簧被压缩到E点的过程中，弹簧弹力是个变力，则加速度是变化的，所以A在从C至E的过程中，先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做变减速运动，直到速度为零，故A错误，B正确；CD．当A的速度为零时，弹簧被压缩到最短，此时弹簧弹性势能最大，整个过程中对AB整体应用动能定理得解得，则弹簧具有的最大弹性势能为故C错误，D正确。故选BD。9、AC【解题分析】由题意可知，物体受F1=10N，F2=2N和摩擦力处于平衡，可知摩擦力的大小f=8N，方向水平向左，可知物体的运动方向向右，故AB错误；物体开始向右运动，撤去F1后，物体受到的合力方向向左，所以物体向右做减速运动，速度减到零后，因为F2＜f，即不再运动，所以撤去F1后物体最终会停下，故C正确；因为F1＞f，所以撤去F2后物体不会停下，故D错误。所以AC正确，BD错误。10、BD【解题分析】设物体C下落的加速度为a，绳子的张力为T，以物体A作为研究对象有：T-4mg=4ma，以BC作为整体为研究对象有：（4m+m）g-T=（4m+m）a，联立以上两式可解得：，故A错误，B正确；对物体C，根据牛顿第二定律得：mg-F=ma，解得：，故C错误，D正确．所以BD正确，AC错误．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、10.50<【解题分析】试题分析：根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出钢球通过两个光电门的速度，结合速度位移公式求出加速度，根据牛顿第二定律求出空气的平均阻力．根据匀变速直线运动的规律判断实际上钢球通过光电门的平均速度与钢球球心通过光电门的瞬时速度．(1)游标卡尺的主尺读数为：10mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：(10＋0.50)mm=10.50mm；(2)根据平均速度公式可得，小球经过两光电门的速度分别为；，在下落h过程中，由速度和位移关系可知，，再由牛顿第二定律可知，解得阻力(3)由匀变速直线运动的规律，钢球通过光电门的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，而球心通过光电门的中间位移的速度大于中间时刻的瞬时速度，因此钢球通过光电门的平均速度小于钢球球心通过光电门的瞬时速度．【题目点拨】考查加速度的公式，掌握牛顿第二定律，理解平均速度与瞬时速度的联系与区别，注意理解中时刻与中点位移速度大小关系是解题的关键．12、ACD1.93不守恒根据图象可算出重物下落的加速度，明显小于当地的重力加速度，所以下落过程机械能不守恒【解题分析】（1）打点计时器使用交流电源，故A正确；为充分利用纸带，实验时应先接通电源再释放纸带，故B错误；为减小空气阻力对实验的影响，重物的密度应大一些而体积小些，故C正确；如果机械能守恒，则有，物体质量m可以约去，实验需要验证是，故实验不需要测出重物的质量，故D正确；故选ACD．（2）相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出．打点计时器所用电源的频率为50Hz，则计数点间的时间间隔：，根据在匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程中的平均速度有：打出计数点“B”时重物的速度；（3）由机械能守恒定律得：，则有，故图象的斜率：，解得：，即求出的重力加速度明显小于当地的重力加速度，所以下落过程机械能不守恒.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。1