2024-2025学年河南省高三(上)11月期中联考物理试卷（解析版）

这是一份2024-2025学年河南省高三(上)11月期中联考物理试卷（解析版），共23页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册，必修第三册第九章至第十章，选择性必修第一册第一章。
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题所给的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1. 如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片，若近似认为砂粒下落的初速度为0，出砂口到落点的距离为20cm，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，同学们有以下推断，其中正确的是（ ）
A. 落点处砂粒的速度约为1m/s
B. 砂粒从出口到落点的时间约为2s
C. 出口下方10cm处砂粒的速度约是5cm处砂粒速度的2倍
D. 出口下方0~2cm范围内的砂粒数比10cm~12cm范围内的砂粒数多
【答案】D
【解析】A．根据
落点处砂粒的速度
故A错误；
B．砂粒从出口到落点的时间
故B错误；
C．出口下方10cm处砂粒的速度
5cm处砂粒速度
即出口下方10cm处砂粒的速度约是5cm处砂粒速度的倍，故C错误；
D．自由落体运动速度越来越大，相等位移所用时间越来越小，因砂粒随时间均匀漏下，可知出口下方0~2cm范围内的砂粒数比10cm~12cm范围内的砂粒数多，故D正确。故选D。
2. 如图甲所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角，另一端点D与圆心O等高，点C为轨道的最低点。质量的物块（可视为质点）从空中A点以速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，物块进入轨道后开始计时，轨道受到的压力F随时间t的关系如图乙所示，重力加速度g取，则（ ）
A. 物块从D点离开轨道时速度大小为
B. 的大小为
C. 的大小为
D. 物块在段运动过程中重力的瞬时功率一直增大
【答案】A
【解析】A．由乙图可知，物块从D点离开轨道后到落回轨道所用时间为
该过程中物块做竖直上抛运动，有
求得
故A正确；
B．滑块经过C点时，重力和支持力的合力提供向心力，即
滑块由C点运动到D点过程中，根据动能定理有
两式联立，求得
故B错误；
C．物块水平抛出后做平抛运动，将物块经过B点时的速度沿着水平方向和竖直方向分解，如图所示
由图可知
物块由B点运动到D点过程中，根据动能定理有
两式联立，求得
故C错误；
D．物块在段运动过程中，物块竖直方向的速度先增大后减小，因此重力的瞬时功率先增大后减小，故D错误。
故选A
3. 如图所示，某工人在流水线上切割玻璃，在水平工作桌面建立平面直角坐标系，玻璃沿x轴运行的速度u恒定不变，切割时刀头相对桌面的初速度沿y轴方向，运动过程中刀头相对玻璃的速度方向保持不变且逐渐减小到零，在此过程中刀头相对于桌面的速度大小如何变化（ ）
A. 一直减小B. 一直增大C. 先减小后增大D. 先增大后减小
【答案】C
【解析】
如图，刚开始刀头相对于玻璃的速度为，运动过程中刀头相对玻璃的速度方向保持不变且逐渐减小到零，任取三个时刻，设刀头随着时间相对于桌面的速度分别为、、，速度、、与的合速度为刀头相对于玻璃的速度，方向不变，大小减小。由图可知，刀头相对于桌面的速度先减小后增大。故选C。
4. 用高压水枪清洗汽车的照片如图所示。设水枪喷出的水柱沿水平方向，水流速度为，水柱垂直汽车表面，碰后立即沿汽车表面散开没有反弹（可近似认为速度减小为零）。已知水的密度为，由于空中水柱距离较短，不考虑重力的影响，则水柱对汽车产生的压强为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】规定水流的速度方向为正方向，由动量定理得
联立解得故选D。
5. 如图，O为抛物线OM的顶点，A、B为抛物线上两点，O点的切线水平。从A、B两点分别以初速度v1，v2水平抛出两质量相等的小球，同时击中O点，不计空气阻力，则两球（ ）
A. 必须同时抛出B. 击中O点时重力的瞬时功率相等
C. 初速度v1与v2相等D. 击中O点时速度大小相等
【答案】C
【解析】AC．已知O为抛物线OM顶点，则以O为原点建立xOy直角坐标系，如图
则设OM为
则两平抛运动在竖直方向为自由落体运动，有
联立解得
所以在A点的小球要先抛出才能使两小球同时击中O点。又由平抛在水平方向为匀速直线运动，有
联立可得
整理可得
故A错误，C正确；
D．因，但竖直方向有
故两分速度合成后可知击中O点的速度不同，故D错误；
B．两球在O点重力瞬时功率为
即击中O点时重力的瞬时功率不相等，故B错误。
故选C。
6. “天问一号”从遥远的火星传来新春的大礼，2021年2月10日晚，“天问一号”探测器在火星附近的某点（称为“捕获点”）成功被火星引力“捕获”实现变轨，开始在火星赤道所在面内绕火星运行，2月15日，“天问一号”探测器实现了完美的“侧手翻”，将轨道调整为经过火星两极的环火星轨道。将“天问一号”绕火星的运动看作匀速圆周运动，已知“天问一号”绕火星运动的轨道半径为，“天问一号”相对于火星的张角为，如图所示，火星的平均密度为，万有引力常量为G，则（ ）
A. “天问一号”要实现被火星引力“捕获”需要在“捕获点”加速
B. “天问一号”在“侧手翻”前瞬间的加速度大于“侧手翻”后瞬间的加速度
C. “天问一号”绕火星做圆周运动的周期为
D. 火星表面的重力加速度为
【答案】C
【解析】A．“天问一号”要实现被火星引力“捕获”需要在“捕获点”减速，减小需要的向心力
才能实现绕火星运动，A错误
B．火星对“天问一号”的万有引力为“天问一号”的合力，在“侧手翻”变轨前后瞬间火星对“天问一号”的万有引力相同，根据牛顿第二定律，则加速度相同，B错误
C．“天问一号”相对于火星的张角为，根据几何关系可得火星半径为
设火星的质量为，则
设“天问一号”的质量为，周期为，根据万有引力提供向心力，有
与
联立解得“天问一号”的周期
C正确
D．质量为的物体在火星表面，有
火星的质量为
两式联立解得火星表面的重力加速度为
将火星半径为
代入上式解得火星表面的重力加速度为
D错误
故选C。
7. 如图所示，表面光滑的圆锥固定在水平面上，底面半径为，顶角为60°。有一个质量为的弹性圆环，弹性圆环的弹力与形变量之间满足胡克定律，且始终在弹性限度内。弹性圆环处于自然状态时半径为，现将弹性圆环套在圆锥上，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的距离为圆锥高线的，重力加速度为。则弹性圆环的劲度系数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】取圆环上很小一段分析，设对应圆心角为θ，分析微元受力有重力m0g、支持力N、两边圆环其余部分对微元的拉力T，由平衡条件有
α = 60°
由于微元很小，则对应圆心角很小，则
sin =
m0 =
其中r为圆环拉伸后的半径，代入数据有
T = =
由题知，稳定时弹性圆环处于水平状态，且到底面的距离为圆锥高线的，则有
h = Rtan60° = R
r =
根据胡克定律有
T = kx
x = 2π(r - )
计算有
k =
故选C。
8. 校运动会铅球比赛中，忽略空气阻力，关于推出的铅球到最高点之后的速度、动量、动能、重力势能的变化率随时间变化的图线，下列可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】CD
【解析】A．推出的铅球到最高点之后小球做平抛运动，其速度变化率
可知图像是平行于t轴的直线，故A错误；
B. 小球做平抛运动，由动量定理
解得其动量的变化率为
可知图像是平行于t轴的直线，故B错误；
C．小球做平抛运动，根据动能定理
解得
可得
可知图像是过原点的直线，故C正确；
D．小球做平抛运动，根据重力做功与重力势能的变化关系可得
解得
解得
可知
可知图像是过原点为负值的直线，故D正确。
故选CD。
9. 由多个点电荷组成的系统的电势能与它们的电荷量和相对位置有关。如图甲所示，a、b、c三个质量均为m、带等量正电荷的小球，用长度相等不可伸长的绝缘轻绳连接，静置于光滑绝缘水平面上，设此时系统的电势能为。现剪断a、c两小球间的轻绳，一段时间后c球的速度大小为v，方向如图乙所示。关于这段时间内的电荷系统，下列说法中正确的是（ ）
A. 动量守恒B. 机械能守恒
C. c球受到的电场力冲量大小为D. 图乙时刻系统的电势能为
【答案】AD
【解析】A．系统受合外力为零，则系统的动量守恒，故A正确；
B．电场力做正功，则系统的机械能增加，故B错误；
C．根据动量定理，c球受到的电场力和细绳拉力的合力的冲量等于c球动量变化，大小为mv，故C错误；
D．由对称性可知，a球的速度大小也为v，方向与ac连线成30°角斜向左下方，因系统动量守恒，则b球的速度方向垂直ac向上，由动量守恒
解得
则此时三个小球的动能为
因系统的电势能和动能之和守恒，则图乙时刻系统的电势能为
故D正确。
故选AD
10. 一质量为m的重物，沿与竖直方向成角的直线做匀加速运动，加速度大小为，整个过程重物下降的高度为H，则在此过程中（ ）
A. 重物重力势能减少B. 重物机械能增加
C. 合外力对重物做功D. 重物动能增加
【答案】ABD
【解析】A．重力势能减少
故A正确；
B．由平行四边形定则可知，物体除受重力外还受到与水平方向成角斜向右上方的作用力，大小与重力大小相等，机械能的增加等于此力所做的功即为
故B正确；
C．合力为
合外力对物体做功
故C错误；
D．由动能定理可知，物体动能的增加量等于合外力所做的功即为，故D正确。
故选ABD。
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
11. 某同学用如图所示装置来探究“在外力一定时，物体的加速度与其质量之间的关系”。
(1)下列说法正确的是_________
A.连在小车这一侧的细线可不平行于木板
B.平衡摩擦力时，小车前面不与砂桶连接，后面应固定条纸带，纸带穿过打点计时器
C.小车释放前应靠近打点计时器，且先释放小车后接通打点计时器的电源
(2)若将砂和砂桶的总重力mg近似地当成小车所受的拉力，需满足的条件：_________(选填“远大于”或“远小于”)小车质量M。若小车所受拉力的真实值为F真，为了使