2024届河南中原名校物理高三第一学期期中监测试题含解析

2024届河南中原名校物理高三第一学期期中监测试题 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，顶端装有定滑轮的斜面体放在粗糙水平面上，A 、B 两物体通过细绳相连，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平向右的力F 作用于物体B 上，将物体B 缓慢拉高一定的距离，此过程中斜面体与物体A 仍然保持静止。

在此过程中
A ．水平力F 可能变小
B ．斜面体所受地面的支持力可能变大
C ．物体A 所受斜面体的摩擦力可能变大
D ．地面对斜面体的摩擦力可能不变
2、如图所示，物体A 和B 用轻绳相连后通过轻质弹簧悬挂在天花板上，物体A 的质量为m ，物体B 的质量为M ，当连接物体A 、B 的绳子突然断开后，物体A 上升到某一位置时的速度大小为v ，这时物体B 的下落速度大小为u ，在这一段时间里，弹簧的弹力对物体A 的冲量为（ ）
A ．mv
B ．mv Mu -
C ．mv Mu +
D ．mv mu +
3、如图所示，足够长的半径为R =0.4 m 的1/4圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m =1 kg 的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O 点等高，小球乙位于圆心O 的正下方。

某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动。

g 取10 m/s 2。

则( )
A ．两球最终在水平面上运动的速度大小为2 m/s
B ．小球甲下滑过程中机械能守恒
C ．小球甲下滑到圆弧形轨道最低点时，对轨道压力的大小为10 N
D ．整个过程中轻杆对小球乙做的功为1 J
4、下列说法中正确的是（ ）
A ．物体运动时速度的变化量越大，它的加速度一定越大
B ．速度很大的物体，其加速度可以为零
C ．某时刻物体速度为零，其加速度不可能很大
D ．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大
5、如图所示，小木块a 、b 和c （可视为质点）放在水平圆盘上，a 、b 两个质量均为m ，c 的质量为2m ，a 与转轴OO'的距离为l 。

b 、c 与转轴OO'的距离为2l 且均处于水平圆盘的边缘。

木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍，重力加速度大小为g 。

若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法中正确的是（ ）
A ．b 、c 所受的摩擦力始终相等，故同时从水平圆盘上滑落
B ．当a 、b 和c 均未滑落时，a 、c 所受摩擦力的大小相等
C ．b 和c 均未滑落时线速度一定相等
D ．b 开始滑动时的转速是2kg
6、如图所示,水平细杆上套一球A ，球A 与球B 间用一轻绳相连，质量分别为A m 和B m ，由于B 球受到水平风力作用，球A 与球B 一起向右匀速运动．已知细绳与竖直方向的夹角为θ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．球A 与水平细杆间的动摩擦因数为sin
B A B
m m m θ+
m g
B．球B受到的风力F为tan
B
C．风力增大时，若A、B仍匀速运动，轻质绳对球B的拉力保持不变
D．杆对球A的支持力随着风力的增加而增加
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、从地面上同一位置O处抛出两小球A、B,分别落到地面上的M、N点，两小球在空中的运动轨迹如图所示，空气阻力不计，则
A．B的加速度比A的大
B．A的飞行时间比B的飞行时间长
C．B的飞行时间比A的飞行时间长
D．B在最高点的速度比A在最高点的速度大
8、如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块A、B，A、B都处于静止状态，现将物块B移至C点后，A、B仍保持静止，下列说法中正确的是（）
A．B与水平面间的摩擦力变大
B．A、B静止时，图中α、β、θ三角始终相等
C．悬于墙上的绳所受拉力大小不变
D．绳子对B的拉力不变
9、如图所示，粗糙固定斜面的倾角为θ，整个斜面处于垂直斜面向下的匀强磁场(大小未知)中，在斜面上有一根有效长度为L、质量为m水平放置的导体棒，当导线中电流为I1和I2时，导体棒均能沿斜面匀速运动。

已知电流I1、I2的方向相同且I1<I2，重力加速度为g，则下列说法正确的是
A．电流方向垂直纸面向外
B．导体棒与斜面间的动摩擦因数为
C．匀强磁场的磁感应强度大小为
D．可能存在一个与I1、I2大小不同的电流，使导体棒沿斜面做匀速直线运动
10、在距地面高度为s的A点，以初速度为水平抛出小球，其水平射程为s，B点为落地点.在竖直平面内将光滑杆按该小球的平抛运动轨迹弯制，如图所示.现将一小环套在杆上，从杆的A端由静止开始释放，当小环下滑到杆的B端时（）
A．小环的速度大小为
B．小环沿杆从A端运动到B端的时间为
C．小环的速度水平分量大小为
D．小环的速度方向与水平方向成角
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）测量铅笔芯的电阻率，取一支4B铅笔，去掉两端笔芯外木质部分，不损伤笔芯，如图所示安放在接线支座上。

（1）用刻度尺量得笔芯长度L＝20.0cm，螺旋测微器测量笔芯的直径如图1，则笔芯的直径为d＝_______mm。

（2）若待测电阻约为几欧姆，乙同学采用实验室提供的下列器材测定铅笔芯电阻A．待测笔芯
B．电流表（0～0.6A，0～3A，内阻分别约1Ω，0.5Ω）
C．电压表（0～3V，0～15V，内阻分别约6kΩ，30kΩ）
D．滑动变阻器（0～10Ω）
E．电源（3V）
F．开关、导线若干
请根据实验要求在图2中用笔画线代替导线（只配有两根导线）完成实物电路连接
________。

12．（12分）在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，两位同学设计了不同的实验方案。

(1)小李同学采用图（甲）的实验装置进行实验。

①为了使小车所受的拉力可认为与槽码所受的重力相等，应满足的条件是______ ；
②用阻力补偿法消除阻力影响的正确操作是______；（填“A”或“B”）
A．把木板不带定滑轮的一侧抬高，调节木板的倾斜角度，直至小车在不受牵引力时能拖动纸带开始滑动。

B．把木板不带定滑轮的一侧抬高，调节木板的倾斜角度，轻推小车，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。

③图（a）是小李同学某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据如图所示，所用交变电流的频率为50Hz。

则小车的加速度为______m/s2.（结果保留2位有效数字）
(2)小张同学采用图（乙）的实验装置进行实验（丙为俯视图）。

将两个相同的小车放在水平木板上，前端各系一条细绳，细绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘中放上不同的重物。

两个小车后各系一条细线，用夹子把两条细线同时夹
住，使小车静止。

打开夹子，两个小车同时开始运动，合上夹子，两个小车同时停下来。

只需要测量两小车的位移x及两小盘和盘中重物的总质量m，即可探究加速度与合外力的关系。

①小张同学的实验方案中，是否需要进行阻力补偿_____？
②一次实验中，用刻度尺测量两个小车的位移x1和x2，已知小盘和盘中重物的总质量分别为m1和m2，为了验证加速度与合外力成正比，只需验证表达式______成立（用
x1、x2、m1、m2表示）。

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）泥石流在爆发时通常沿山体倾泻而下，具有极快的速度与巨大的能量，破坏性极大，严重威胁着人们的生命安全，因此人们要对一些自然灾害进行必要的了解，并予以防范．课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究，他们设计了如下的模型：在足够长的斜面上放置一个质量m=4kg的物体，使该物体从静止开始，让其在随位移均匀减小的沿斜面向下的推力作用下运动，斜面的倾角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1，其中推力F与物体到出发点的距离x的函数关系式为F=10-20x(N)，其中
0≤x≤4m．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：
(1)物体在斜面上运动过程中的最大加速度a m；
(2)物体的速度达到最大时，到出发点的距离x1；
(3)物体在斜面上运动的最大位移x m．
14．（16分）额定功率为64 kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为16 m/s，汽车的质量m＝1 t．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为1 m/s1．运动过程中阻力不变．求：
（1）汽车所受的恒定阻力是多大？
（1）3 s末汽车的瞬时功率多大？
（3）匀加速直线运动时间多长？
（4）在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？
15．（12分）有尺寸可以忽略的小物块A，放在足够长的水平地面上．取一无盖的长方形木盒B将A罩住．B的左右内壁间的距离为L．B的质量与A相同．A与地面间的滑动摩擦系数μA，B与地面间的滑动摩擦系数为μB，且μB>μA．开始时，A的左端与B
的左内壁相接触（如图所示），两者以相同的初速度υ0向右运动．已知A 与B 的内壁发生的碰撞都是完全弹性的，且碰撞时间都极短．A 与B 的其它侧面之间均无接触，重力加速度为g ．
（1）经过多长时间A 、B 发生第一次碰撞（设碰撞前A 、B 均未停下）
（2）A 和B 右侧第一次相碰后，若A 还能够和B 的左端相遇，试通过定量讨论说明此次相遇时A 、B 两个物体的速率哪个大些？还是等大？
（3）要使A 、B 同时停止，而且A 与B 间轻轻接触（即无作用力），求初速υ0的所有可能的值。

（用含有L 、μB 、μA 和g 的代数式表示）
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 ．对物体
B 受力分析如图，由平衡条件可得：
tan B F m g θ=
cos B T m g θ=
将物体B 缓慢拉高一定的距离，θ增大，水平力F 增大，绳中拉力T 增大；故A 项错误。

BD ．对整体(斜面体、物体A 、物体B )受力分析，据平衡条件可得：
N F G =总
f F =
则斜面体所受地面的支持力不变，地面对斜面体的摩擦力增大；故BD 两项错误； C ．若起始时，sin A T m g θ>，对物体A 受力分析，由平衡条件可得：
sin A A f m g T θ+=
绳中拉力T 增大，物体A 所受斜面体的摩擦力增大；
若起始时，sin A T m g θ<，对物体A 受力分析，由平衡条件可得：
sin A A f T m g θ+=
θ增大，绳中拉力T 增大，物体A 所受斜面体的摩擦力可能先减小到零后再反向增大；
故C 项正确。

2、D
【解题分析】
以向上为正方向，在这一段时间里，对物体B 由动量定理得
0Mgt Mu -=--
在这一段时间里，对物体A 由动量定理得
0I mgt mv -=-
解得
()I m v u =+
故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

3、A
【解题分析】
先对两个球整体分析，只有重力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式分析；考虑重力对小球甲做功功率时，结合特殊位置进行分析；在圆弧轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析；对球乙运用动能定理列式分析。

【题目详解】
A 项：两个球系统机械能守恒，则221122mgR mv mv =
+，
解得：2m m v s s
===，故A 正确； B 项：由甲、乙组的系统机械能守恒可知，由于乙球的机械能增大，所以甲球的机械能减小，故B 错误；
C 项：小球甲下滑到圆弧形轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，故：
2
v N mg m R
-= 解得：22
2(1101)200.4
v N mg m N N R =+=⨯+⨯=，故C 错误； D 项：整个过程中，对球乙，根据动能定理，有：221112222
W mv J J =
=⨯⨯=，故D 错误。

故应选：A 。

【题目点拨】
本题关键时明确两个球相同机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析，还要找到向心力来源。

4、B
【解题分析】
物体运动时的加速度等于物体的速度变化量和变化时间的比值．于速度的大小、速度变化的大小都没有必然联系．因此AC 错误，B 正确．加速度很大说明物体的速度变化一定很快，但是物体的速度时变大还是变小，与加速度的大小无关．故D 错误．选择B 项．
5、B
【解题分析】
A ．木块随圆盘一起转动，水平方向只受静摩擦力，由静摩擦力提供向心力，木块没有滑动时对b 有
22b f m l ω=⋅
对c 有
2222
c m f l m l ωω=⋅= 则木块没有滑动时两木块的摩擦力不同，当摩擦力达到最大静摩擦力时，木块开始滑动，对b 有
22b kmg m l ω=⋅
得
b ω=对
c 有
2222
c kmg m l ω=⋅ 得
c ω=则bc 同时从水平圆盘上滑落，故A 错误；
B ．当a 、b 和c 均未滑落时，木块所受的静摩擦力提供向心力，则
2f m r ω=
ω相等，f ∝mr ，所以ac 所受的静摩擦力相等，都小于b 的静摩擦力，故B 正确； C ．b 和c 均未滑落时线速度v=Rω，半径相等，则大小一定相等，方向不同，故C 错误；
D ．以b 为研究对象，由牛顿第二定律得
22f m l kmg ω==
得
ω=
转速
2πn ω
==
故D 错误。

故选B 。

6、B
【解题分析】
先对球B 受力分析，受重力、风力和拉力，根据共点力平衡条件列式分析；对A 、B 两物体组成的整体受力分析，受重力、支持力、风力和水平向左的摩擦力，再再次根据共点力平衡条件列式分析各力的变化．
【题目详解】
对球B 受力分析，受重力、风力和拉力，如图：
风力为tan B F m g θ=，绳对B 球的拉力为cos B m g T θ
=，把环和球当作一个整体，对其受力分析，受重力()A B m m g +、支持力N 、风力F 和向左的摩擦力f ，如图，根据共点力平衡条件可得：杆对A 环的支持力大小：()A B N m m g =+、f F =，则A 环与水平细杆间的动摩擦因数为()
tan B A B m f N m m θμ==+，B 正确A 错误；当风力增大时，θ增大，则T 增大．C 错误；对整体分析，竖直方向上杆对环A 的支持力()A A B N m m g =+，
不变，D 错误．
【题目点拨】
本题考查受力分析以及共点力的平衡条件应用，要注意明确整体法与隔离法的正确应用．
①整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解．在许多问题中用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力．
②隔离法：从系统中选取一部分（其中的一个物体或两个物体组成的整体，少于系统内物体的总个数）进行分析．隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析．
③通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，
用隔离法．有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用 1、当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，
宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．
2、整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法．
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、BD
【解题分析】
A.不计空气阻力两球均只受重力，故两球的加速度都为重力加速度g ，故A 错误； BC.两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，
两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t =
A 用时较长，故A 的飞行时间比
B 的飞行时间长，故B 正确，
C 错误；
D.两球水平方向都做匀速直线运动，在水平方向则有： Ax Bx x x <
而：
A B t t >
根据0x v t =解得：
Ax Bx v v <
在最高点时，两球的速度等于水平方向的速度，所以B 在最高点的速度比A 在最高点的速度大，故D 正确。

8、ABD
【解题分析】
AD ． B 向右移动到C 位置后，绳与地面的夹角减小，而A 、B 均处于静止状态，故绳子的拉力等于A 的重力；绳子对B 的拉力也保持不变，等于A 的重力；对B 分析，绳子拉力的水平分量增大，而水平方向B 受力平衡，摩擦力增大，故AD 正确。

B ．对滑轮分析，由于A 一直竖直，故绳子与墙平行，故=αθ；因拉A 的绳子与拉B 的绳子力相等，而拉滑轮的力与两绳子的力的合力大小相等，故拉滑轮的力应这两绳子拉力的角平分线上，故α、β、θ三角始终相等，故B 正确。

C．向右移动时，两绳间夹角增大，而两拉力不变，故悬于绳上的绳子的拉力将减小，故C错误。

9、AC
【解题分析】
A．因为导体棒能匀速运动，故安培力沿斜面向上，由左手定则知电流方向垂直纸面向外，故A正确；
BC．由题意可知通电流I1和I2时，导体棒均能沿斜面匀速运动且I1<I2，故通I1时导体棒沿斜面向下运动，通I2时导体棒沿斜面向上运动，所以有：
联立解得：
故B错误，C正确；
D．因I1和I2可分别使导体棒向上或向下匀速运动，而根据磁场方向又知安培力在沿斜面方向，摩擦力大小不变，重力沿斜面分力不变，故不存在其它电流让导体棒匀速运动，故D错误。

10、AC
【解题分析】解：据题意,小球受到重力G和支持力N,所以小球由静止从光滑杆上滑下的运动不是平抛运动,则小球在水平方向的分速度也是变化的,所以小球的运动时间不等于t=s/v0,所以B选项错误;
由平抛运动可知，所以设速度与水平方向夹角为则
，不为45o，D错误
由机械能守恒的沿着轨道下滑到末端的速度A正确
水平分速度故C正确
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、1.200
【解题分析】
（1）[1]螺旋测微器的主尺读数为1mm ，可动刻度读数为20.0×
0.01mm=0.200mm ，故螺旋测微器的读数为1.200mm 。

（2）[2]由题意可知，待测电阻阻值较小，小于滑动变阻器的最大电阻，电流表采用外接法，滑动变阻器采用限流接法，比较方便测量，电路图如图所示
12、槽码的质量远小于小车的质量 B 0.52或0.53 需要 1122
x m x m = 【解题分析】
(1)①[1]为了使小车所受的拉力可认为与槽码所受的重力相等，应满足的条件是槽码的质量远小于小车的质量；
②[2]用阻力补偿法消除阻力影响的正确操作是平衡摩擦力，即把木板不带定滑轮的一侧抬高，调节木板的倾斜角度，轻推小车，使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动，故选B 。

③[3]两计数点间有四个点未画出，则T =0.1s ，根据2x aT ∆=可得加速度
2
222(7.757.22 6.70 6.19)10m/s 0.52m/s 40.1
a -+--⨯==⨯ (2)①[4]小张同学的实验方案中，为了使得盘及盘中重物的重力等于小车的牵引力，也需要进行阻力补偿，即平衡摩擦力；
②[5]两小车运动的时间相等，根据212
x at =可知，加速度之比等于位移之比，即 1122
a x a x = 由于小盘和盘中重物的总重力等于小车的拉力，即F =mg ，则要验证加速度与合外力成正比，即验证
1122F a F a = 而
11112222
F m a x F m a x === 则只需验证表达式
1122
x m x m = 成立。

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）m a =19.6m/s 2 （2）1x =3.92m （3）m x =100m
【解题分析】
(1)对物体受力分析，如图所示：
当x =0时，F 最大，最大值m F =10N ，此时物体的加速度最大
由牛顿第二定律有：sin cos m m F mg mg ma θμθ+-=
解得：m a =19.6m/s 2
(2)当物体的加速度a=0时，物体的速度最大，设此时推为大小为F 1，则有：1sin cos 0F mg mg θμθ+-=
118020F x =-
解得：1x =3.92m
(3)物体在斜面上运动的位移最大时，其速度为零，设物体在斜面上运动的过程中推为F 对物体所做的功为W ，则由动能定理有：
sin cos 0m m mgx mgx W θμθ-+=
设推为F=0时，物体到出发点的距离为2x ，有280200x -=
又22m F W x = 解得：m x =100m ．
14、 (1)f =4×103N (1)P 3=48kW (3)t =4s (4)W =1.18×510J
【解题分析】
【试题分析】(1)当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P =F f v m 求出汽车所受的恒定阻力大小．(1)根据牛顿第二定律求出牵引力，结合速度时间公式求出3s 末的速度，通过P =Fv 求出汽车的瞬时功率.(3)根据牵引力的大小，结合P =Fv 求出匀加速运动的末速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间．(4)根据牵引力的大小以及匀加速运动的位移，通过功的公式求出汽车牵引力做功的大小.
(1)当F =f 时，速度最大，根据m f P v F =额
得：3
36410N=410N 16
m P f v 额
⨯==⨯ (1)根据牛顿第二定律，得：F -f =ma ① 根据瞬时功率计算式，得：P =Fv =Fat ②
联立得：P =(f +ma )at =(4×
103+1×103×1)×1×3W =4.8×104 W=48kW (3)根据P =Fv 可知：随v 的增加，直到功率等于额定功率时，汽车完成整个匀速直线运动过程，所以有P 额=Fat m ③
将式①代入式③得：4s ()m P t f ma a ==+额
(4)根据功的计算式得：22511() 1.2810J 22
F m m W Fs F at f ma at ==⋅=+⋅=⨯ 【题目点拨】解决本题的关键掌握恒定功率启动和恒定加速度启动过程的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道加速度为零时，速度最大．
15、（1）
（2）等大；（3） ,n 为正整数
【解题分析】
（1）对A ：
， 对B ：
， ，
解得： （2）设A 、B 第一次在右壁相碰前的速度分别为υ1和υ2，碰后速度分别为υ3和υ4，
得：
设经过时间t2，A与B的左侧相遇，此时A、B的速度分别为υ5、υ6，则：
代入得t1=t2
所以有：，
显然v5=v6
（3）每次A与B的左侧相遇时二者的速度都相同，且比前一次相遇时的速度减小
Δv0=（μA+μB）gt1
为满足题中要求，只要某次A与B的左侧相遇时二者的速度都恰好等于0即可，即需要v0=nΔv0，其中n=1、2、3……
代入得：，n为正整数.。