河南省名校联考2024年高三物理第一学期期中联考试题含解析

河南省名校联考2024年高三物理第一学期期中联考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在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、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，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，小圆环A系着一个质量为m2的物块并套在另一个竖直放置的大圆环上，有一细线一端拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B的一个小滑轮后吊着一个质量为m1的物块。如果小圆环、滑轮、绳子的大小和质量以及相互之间的摩擦都可以忽略不计，绳子又不可伸长，若平衡时弦AB所对应的圆心角为α，则两物块的质量比m1：m2应为（）A． B． C． D．2、冲击摆是用来测量子弹速度的一种简单装置．如图所示，将一个质量很大的砂箱用轻绳悬挂起来，一颗子弹水平射入砂箱，砂箱发生摆动．若子弹射击砂箱时的速度为，测得冲击摆的最大摆角为，砂箱上升的最大高度为，则当子弹射击砂箱时的速度变为时，下列说法正确的是（）A．冲击摆的最大摆角将变为B．冲击摆的最大摆角的正切值将变为C．砂箱上升的最大高度将变为D．砂箱上升的最大高度将变为3、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则下列选项说法错误的是（）A．q1为正电荷，q2为负电荷B．q1电荷量大于q2的电荷量C．NC间场强方向沿x轴正方向D．将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功4、下列说法正确的是()A．做匀变速直线运动的物体,相同时间内速率的变化一定相同B．做匀速圆周运动的物体,相同时间内动量变化量相同C．做曲线运动的物体,速度变化量的方向也可能保持不变D．物体的加速度不变,则物体的运动状态将保持不变5、设地球的质量为M，半径为R，自转角速度为ω，万有引力常量为G，同步卫星离地心高度为r，地表重力加速度为g，则关于同步卫星的速度v的表达式不正确的是()A．v=rω B． C． D．6、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点．改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则A．该粒子带正电B．减少R2，粒子将打在O点左侧C．增大R1，粒子在板间运动时间不变D．减少R1，粒子将打在O点左侧二、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、一轻弹簧两端连接着质量均为m的A、B两物块，A通过轻绳固定于光滑斜面的挡板上。用沿斜面的力F使B向上缓慢移动一段距离后静止，此时弹簧处于压缩状态，轻绳仍处于伸直状态，如图所示。现撤去F，在B下滑过程中，以下说法正确的是（弹簧始终处在弹性限度内）A．物块A始终保持静止B．绳的拉力不可能为零C．弹簧恢复原长时B的速度最大D．弹簧弹性势能先减小后增大8、一兴趣小组做了一次实验，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h后停住，利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图所示.根据图象提供的信息，以下判断正确的是A．在0至t2时间内该同学处于失重状态B．t2时刻该同学的加速度为零C．t3时刻该同学的速度达到最大D．在t3至t4时间内该同学处于超重状态9、2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第四十六颗北斗导航卫星。北斗卫星是我国自主研制的卫星导航系统，在抗震救灾中发挥了巨大作用。北斗导航系统又被称为“双星定位系统”，具有导航、定位等功能，“北斗”系统中两颗工作卫星均绕地心O做匀速圆周运动，轨道半径为r，某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置（如图所示），若卫星均按顺时针运行，地球表面处的重力加速度为g，地球半径为R，不计卫星间的相互作用力，则以下判断中正确的是（）A．这两颗卫星的加速度大小相等，均为B．卫星1向后喷气就一定能追上卫星2C．卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为D．卫星1中质量为m的物体的动能为10、如图所示，在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向成45°角的匀强电场，将一质量为m、带电荷量为q的小球，以某一初速度从O点竖直向上抛出，它的轨迹恰好满足抛物线方程x＝ky2，且小球通过点P，已知重力加速度为g，则（）A．电场强度的大小为B．小球初速度的大小为C．小球通过点P时的动能为D．小球从O点运动到P点的过程中，电势能减少三、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）一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为2m/s，振幅A＝2cm，M、N是平衡位置相距为3m的两个质点，如图所示．在t＝1时，M通过其平衡位置沿y轴正方向运动，N位于其平衡位置上方最大位移处．已知该波的周期大于1s．下列说法正确的是______．A．该波的周期为6sB．在t＝1．5s时，质点N正通过平衡位置沿y轴负方向运动C．从t＝1到t＝ls，质点M运动的路程为2cmD．在t＝5.5s到t＝6s，质点M的动能逐渐增大E．t＝1.5s时刻，处于M、N正中央的质点加速度与速度同向12．（12分）如图所示为研学小组的同学们用圆锥摆验证向心力表达式的实验情景。将一轻细线上端固定在铁架台上，下端悬挂一个质量为m的小球，将画有几个同心圆周的白纸置于悬点下方的水平平台上，调节细线的长度使小球自然下垂静止时恰好位于圆心处。用手带动小球运动使它在放手后恰能在纸面上方沿某个画好的圆周做匀速圆周运动。调节平台的高度，使纸面贴近小球但不接触。（1）若忽略小球运动中受到的阻力，在具体的计算中可将小球视为质点，重力加速度为g。①小球做圆周运动所需的向心力大小可能等于______（选填选项前的字母）。A．绳子对球拉力B．小球自身重力C．拉力和重力的合力D．拉力在水平方向的分力②在某次实验中，小球沿半径为r的圆做匀速圆周运动，用秒表记录了小球运动n圈的总时间t，则小球做此圆周运动的向心力大小Fn=______（用m、n、t、r及相关的常量表示）。用刻度尺测得细线上端悬挂点到球心的距离为l，那么对小球进行受力分析可知，小球做此圆周运动所受的合力大小F=_______（用m、l、r及相关的常量表示）。③保持n的取值不变，用刻度尺测得细线上端悬挂点到画有圆周纸面的竖直高度为h，改变h和r进行多次实验，可获取不同时间t。研学小组的同学们根据小球所受的合力F与向心力Fn大小相等的关系，画出了如图所示的图像，测得图线的斜率为k，则由此图线可知，重力加速度的测量值应为__________。（2）考虑到实验的环境、测量条件等实际因素，对于这个验证性实验的操作，下列说法中正确的是_______（选填选项前的字母）。A．小球质量的测量误差不影响本实验验证B．小球匀速圆周运动半径的测量影响本实验验证C．在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，小球做圆周运动的线速度越大D．在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，小球做圆周运动的线速度越大（3）在考虑到有空气阻力的影响下，上述实验中小球运动起来后，经过比较长的时间，会发现其半径越来越小，足够长时间后，小球会停止在悬点正下方。这与无动力人造地球卫星在微薄阻力下的运动有很多类似。若小球和卫星在每转动一周的时间内半径变化均可忽略，即每一周都可视为匀速圆周运动，请对小球和卫星运动的周期变化情况进行分析与比较_____。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）如图所示，在光滑水平轨道左侧固定一竖直光滑圆轨道，圆心为O，半径R=2m，圆轨道最低点A与一木板上表面相切，木板质量M=4kg，板长为2m，小滑块质量为m=1kg，从圆轨道的B处无初速滑下，OB与竖直方向夹角为53°，小滑块相对木板静止时距离木板右端0.4m，g取10m/s2。求：(1)滑块经过圆轨道最低点时对轨道的压力；(2)滑块在木板上相对木板运动的时间。14．（16分）雨滴下落时由于空气阻力的作用，经过一段加速后会趋近匀速下落．为解释雨滴下落过程中的各种现象，某同学查阅资料发现，若将雨滴视作半径为r的球体，则在竖直下落过程中雨滴所受的阻力满足公式，其中k为常数，v为雨滴下落的速度大小．已知雨滴的密度为ρ，重力加速度为g.（1）取雨滴由静止开始下落的时刻作为计时起点，请在下面的v-t图中定性画出雨滴从高空开始下落后直至落地前的过程中，其速度随时间的变化图像（取竖直向下为正方向，且不考虑与其它雨滴的碰撞）；（2）若某一雨滴的半径为rc，某时刻在竖直方向加速下落的速度大小为vc，求该时刻雨滴加速度的大小a；（3）高空中的雨滴竖直下落后打在沙滩上会留下深浅不一的小坑，该同学查阅资料后认为坑的深浅取决于雨滴撞击地面时的平均压强．为简化问题，雨滴撞击地面时可视为圆柱体形状，且撞击时间极短，撞击后的速度为零．请你帮助该同学推导此雨滴撞击地面时平均压强p的表达式（结果用ρ、g、k和r表示）．15．（12分）一质量为M=4kg的长木板在粗糙水平地面上向右运动，在t=0时刻，木板速度为vo=6m/s,此时将一质量为m=2kg的小物块(可视为质点)无初速度地放在木板的右端，二者在0~1s内运动的v-t图象如图所示。己知重力加速度g=10m/s2。求：(1)小物块与木板的动摩擦因数μ1,以及木板与地面间的动摩擦因数μ2；(2)若小物块不从长木板上掉下,则小物块最终停在距木板右端多远处?(3)若在t=1s时,使小物块的速度突然反向(大小不变),小物块恰好停在木板的左端,求木板的长度L。

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、C【解题分析】

A环受力平衡，如图切向分力相等化简得AB段绳子拉力大小为，大环对A的弹力由A指向O，根据平衡可知即可得到故选C。2、D【解题分析】设子弹的质量为m，砂箱的质量为M，砂箱上升的最大高度为h，最大偏转角为θ，冲击摆的摆长为L；以子弹和砂箱作为整体，在子弹和砂箱一起升至最高点的过程中，由机械能守恒，由机械能守恒定律得：(m+M)v共2＝(m+M)gh，解得：v共＝；在子弹射入砂箱的过程中，系统的动量守恒，以子弹的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mv=（m+M）v共，解得：v＝v共＝•①；冲击摆的最大偏转角满足，由于不知道与之间的关系，所以不能判断出冲击摆的最大摆解是否将变为．故A错误；由于不知道与之间的关系，所以不能判断出冲击摆的最大摆解的正切值是否将变为．故B错误；由公式①可知，当增大为时，砂箱上升的最大高度将变为．故C错误，D正确；故选D．点睛：本题属于动量守恒与机械能守恒在日常生活中的应用的例子，分析清楚物体运动过程、应用机械能守恒定律与动量守恒定律即可正确解题求出子弹的初速度与冲击摆上升的高度、摆动的夹角之间的关系是解答的关键．3、C【解题分析】试题分析：由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以O点的电荷q1带正电，M点电荷q2带负电．故A正确．由图知无穷远处的电势为0，A点的电势为零．由于A点距离O比较远而距离M比较近，所以q1电荷量大于q2的电荷量．故B正确；由图可知：从N到C，电势三个，根据顺着电场线电势降低可知，NC间电场强度方向沿x轴负方向，故C错误；N→D段中，电势先高升后降低，所以场强方向先沿x轴负方向，后沿x轴正方向，将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功．故D正确；本题选错误选项，故选C．考点：电场强度；电势【名师点睛】解答此题要知道：电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否。4、C【解题分析】

A.做匀变速直线运动的物体，加速度一定，故相同时间内速度变化相同，而不是速率的变化相同，故A错误；B.做匀速圆周运动的物体，加速度方向时刻改变，不是匀变速运动，所以相同时间内速度变化不同，动量变化不同，故B错误。C.做曲线运动的物体，速度变化量的方向也可能保持不变，如平抛运动，速度变化量方向就是加速度方向，竖直向下，故C正确。D.物体的加速度不变，如果不为零，则速度发生变化，则物体的运动状态将改变，故D错误。5、B【解题分析】

根据线速度与角速度的关系，万有引力提供向心力、万有引力等于重力，抓住同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等进行分析求解。【题目详解】A项：因为同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，则同步卫星的线速度v=ωr．故A正确；B、C项：根据万有引力提供向心力，有：，解得：由上式得：，则有：，则有：故B错误，C正确；D项：因为GM=gR2，所以v＝，故D正确。本题选不正确的，故选：B。【题目点拨】解决本题的关键知道同步卫星的角速度与地球自转的角速度相等，以及掌握万有引力提供向心力和万有引力等于重力这连个理论，并能灵活运用。6、D【解题分析】

本题是含容电路的动态分析与带电粒子运动相结合的问题，运用闭合电路欧姆定律和类平抛运动的知识可进行求解。【题目详解】设板间场强为E，粒子的电荷量是q，板间间距为d，则粒子在板间运动时：d2=1A：由电路图知，极板M带负电、极板N带正电，板间场强的方向向上，重力不计的带电粒子向下偏转，粒子带负电。故A项错误。B：由于R2与平行金属板串联，稳定时此支路断路，调节R2对电路无影响；减少R2，平行板两端的电压不变，板内场强不变，粒子运动情况不变，仍打在O点。故B项错误。CD：增大R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压减小，板内场强减小，粒子在电场中的运动时间变长。减少R1，据串联电路电压分配原理知，平行板两端的电压增大，板内场强增大，粒子在电场中的运动时间变短，粒子将打在O点左侧。故C项错误，D项正确。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、AD【解题分析】

A、撤去外力F后，物体B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，而绳子拉力逐渐增大，但轻绳不可伸长，物体A始终处于静止状态，A正确；B、若在力F做用下，弹簧被压缩，弹簧对A沿斜面向上的弹力，恰好等于A的重力沿斜面向下的分力，此时绳子刚好处于伸直状态，绳子中没有力。故B错误；C、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后又被拉长，在弹簧弹力小于B的重力沿斜面向下的分力时，B一直加速，直到B的重力沿斜面向下的分力，恰好等于弹簧弹力时，B的速度最大，之后B继续向下运动，开始减速。故C错误；D、在B下滑的过程中，弹簧先恢复原长，后被拉伸，弹簧弹性势能先减小后增大，D正确；故选AD。【题目点拨】本题考查了动态平衡问题，和牛顿第二定律的动态问题；选择正确的研究对象，根据物体的受力判断其运动情况；知道物体B先做加速度逐渐减小的加速运动，后做加速度逐渐增大的减速运动，加速度为零时，速度最大，并能根据弹簧的形变情况判断其弹性势能的变化情况。8、ABD【解题分析】

A.在0到t2时间内，支持力的大小小于重力，加速度大小向下，所以该同学处于失重状态．故A正确；B.在t2时刻，支持力的大小等于重力，加速度为0，故B正确；C.在0至t2时间内该同学加速度大小向下，t2时刻该同学的速度达到最大，故C错误；D.根据牛顿第二定律得在t3到t4时间内，支持力的大小大于重力，加速度方向向上，所以该同学处于超重状态，故D正确．9、AC【解题分析】

A．根据地球表面万有引力等于重力根据万有引力提供向心力解得A正确；B．卫星1向后喷气，那么卫星1在短时间内速度就会增加，卫星1所需要的向心力也会增加，而此时受到的万有引力大小几乎不变，也就小于所需要的向心力，那么卫星1就会做离心运动，偏离原来的轨道，卫星1就不能追上卫星2，B错误；C．万有引力提供向心力解得卫星1由位置A运动到位置B所需的时间为C正确；D．万有引力提供向心力解得则质量为m的物体的动能为D错误。故选AC。10、BC【解题分析】

A．小球做类平抛运动，则电场力与重力的合力沿x轴正方向，可知qE＝mg电场强度的大小为E＝选项A错误；B．因为F合＝mg＝ma所以a＝g由类平抛运动规律有＝v0t＝gt2得小球初速度大小为v0＝选项B正确；C．由P点的坐标分析可知＝所以小球通过点P时的动能为mv2＝m（＋）＝C正确；D．小球从O到P过程中电势能减少，且减少的电势能等于电场力做的功，即W＝qE·＝选项D错误。故选BC。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、BDE【解题分析】由题意：波速为2m/s，周期大于1s，则波长λ大于vT=2m．由题，分析得知，λ=3m，得波长λ=4m，周期为．故A错误．在t＝1时，N位于其平衡位置上方最大位移处，则在时，质点N正通过平衡位置沿y轴负方向运动，选项B正确；从t＝1到t＝ls，即经过，质点M运动的路程为2A=4cm，选项C错误；在t＝5.5s=2T到t＝6s=3T，质点M从最低点向平衡位置振动，则质点的速度逐渐变大，动能逐渐增大，选项D正确；t＝1.5s=时刻，质点M在最高点，质点N在平衡位置，则处于M、N正中央的质点加速度与速度均沿y轴正方向向上，即方向同向，选项E正确；故选BDE.12、BCDACD圆锥摆：r减小，周期变大，卫星：r减小，周期变小【解题分析】

（1）①[1]．小球在运动过程中受到重力和绳子的拉力，重力和绳子的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力，或者是绳子拉力的水平分量提供向心力，故CD正确，AB错误；故选CD.

②[2]．小球做圆周运动的周期为，根据向心力公式可知：[3]．令绳子和竖直方向的夹角为θ，根据三角形定则可知，小球的合力大小为：③[4]．因为小球所受的合力F与向心力Fn大小相等，则有：，则有：所以可得。（2）[5]．A.要验证的关系式中，小球的质量可从两边消掉，则小球质量的测量误差不影响本实验验证，选项A正确；B.要验证的关系式可知，两边可消掉r，则小球匀速圆周运动半径的测量不影响本实验验证，选项B错误；C.根据可知，在其他因素不变的情况下，实验中细绳与竖直方向的夹角越大，则r越大，小球做圆周运动的线速度越大，选项C正确；D.根据可知，在细绳与竖直方向的夹角保持不变的情况下，实验中细绳越长，则r越大，则小球做圆周运动的线速度越大，选项D正确；故选ACD.（3）[6]．设小球做半径为r的圆周运动的周期为T，此时小球距细线上端固定点的竖直高度为h，根据受力情况和向心力公式有：可解得：因半径变小，绳长不变，h变大，故小球周期变大；卫星：根据可知，r减小，周期变小.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）18N（2）0.8s【解题分析】

(1)滑块下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgR(1-在A点由牛顿第二定律得：N解得:N由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小：F′=F=18N，方向竖直向下；(2)滑块与木板组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，滑块相对木板滑动的距离：x=2-0.4=1.6m对滑块与木板组成的系统，由能量守恒定律得：1代入数据解得：μ=0.4对滑块，由动量定理得：-μmgt=mv-mv0代入数据解得：t=0.8s【题目点拨】本题考查了动量守恒定律的应用，是一道力学综合题，分析清楚滑块与木板的运动过程是解题的前提，应用机械能守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律与动量定理即可解题.14、（1）（2）（3）【解题分析】

（1）速度随时间的变化图像如图所示．（2）该雨滴的质量为速度为vc时，雨滴所受的阻力为由牛顿第二定律有可得（3）雨滴撞击地面时，取极短时间Δt内与地面作用的质量为Δm的一小部分为研究对象，由于时间极短，可不计重力影响．取竖直向下为正方向，由动量定理有