河南省2025届高三上学期联考（二）-物理试题+答案

2024—2025年度河南省高三年级联考（二）物 理本试卷满分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：必修第一册。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1．关于汽车和高铁列车启动过程中的速度和加速度，下列说法正确的是（ ）A．高铁列车匀速运动时的速度大，说明高铁列车的加速度一定大B．高铁列车的速度变化量大，说明高铁列车的加速度一定大C．在相同时间内，汽车的速度变化量越大，汽车的加速度越大D．在相同时间内，汽车的位移越小，汽车的加速度越小2．在2024年巴黎奥运会网球女子单打决赛中，中国选手以击败克罗地亚选手，成为中国网球史上首位奥运单打冠军，不计网球受到的空气阻力，下列说法正确的是（ ）A．研究运动员的击球动作时，可以将运动员看成质点B．网球在上升和下降过程中的加速度相同C．网球向上运动到最高点之前处于超重状态，经过最高点之后向下运动处于失重状态D．接球过程中，因为网球发生了形变，所以网球拍才对网球产生弹力3．河南博物院是面积仅次于故宫博物院的宝藏级展馆，暑假期间，甲、乙两同学相约去河南博物院参观，两人同时从各自家中出发，沿着同一直线相向而行，经过一段时间后两人会合，身上携带的运动传感器分别记录了他们在这段时间内的速度大小随时间变化的关系，如图所示。其中，甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧，，则（ ）A．在时刻，甲的速度大于乙的速度B．在时间内，甲、乙所走的路程相等C．在时刻，甲、乙两人的加速度大小不可能相等D．在时间内，甲、乙两人的平均速度大小相等4．如图所示，轻杆的一端固定在一光滑球体上，杆的另一端O为自由转动轴，固定在竖直墙壁上，球体搁置在各面均光滑的斜面体上。若杆与墙面间的夹角为，斜面的倾角为，开始时，，为使斜面体能在光滑水平面上向右缓慢移动，在球体离开斜面之前，作用于斜面体上的水平推力为F，轻杆对球体的作用力为T，地面对斜面体的支持力为，下列说法正确的是（ ）A．F逐渐增大B．F逐渐减小C．T先增大后减小D．大小不变5．我国选手在2024年巴黎奥运会夺得跳水女子10米跳台冠军，比赛过程中，选手（视为质点）在竖直方向上的速度随时间变化的图像如图所示，以选手离开跳台为计时起点，不计空气阻力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）A．选手相对于跳台上升的最大高度为0.3mB．时刻选手开始进入水面C．图像中的在1.7s~1.8s之间D．时刻选手到达离水面最深点6．如图甲、乙、丙所示，各图中均有两个叠放的物块，物块均无相对滑动地沿斜面一起以加速度匀加速下滑，斜面的倾角均为。甲图中的A、B两物块接触面平行于斜面且两物块之间的摩擦力大小为，乙图中的C、D两物块接触面与斜面不平行且两物块之间的摩擦力大小为，丙图中的E、F两物块接触面水平且两物块之间的摩擦力大小为，下列判断正确的是（ ）A．，，B．，，C．，，D．，，7．体育考试中有个项目是双手垫排球，双手以大小为的初速度竖直向上垫出一个质量为m的排球，若排球运动过程中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，排球运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻排球到达最高点，再落回垫出点时的速度大小为，且落回垫出点前排球已经做匀速运动，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（ ）A．排球上升过程中的加速度逐渐减小，下降过程中的加速度逐渐增大B．排球在运动的全过程中，上升时超重，下降时失重C．排球垫出瞬间的加速度大小为D．排球下降过程中的平均速率小于8．某同学想探究不同情境下体重计示数的变化情况。已知该同学的质量为50kg，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）A．该同学下蹲的过程中（不含静止时刻），放置在水平地面上的体重计的示数可能先小于50kg后大于50kgB．该同学下蹲的过程中（不含静止时刻），放置在水平地面上的体重计的示数一直小于50kgC．在以大小为的加速度匀减速下降的竖直电梯中，人站在体重计上时体重计的示数为60kgD．在以大小为的加速度匀减速上升的竖直电梯中，人站在体重计上时体重计的示数为60kg9．如图所示，竖直平面内有一圆环，圆心为O，半径，PQ为水平直径，MN为倾斜直径，PQ与MN间的夹角，一条不可伸长的轻绳两端分别固定在圆环上的M、N两点，连接了一个质量的重物的轻质滑轮（大小可忽略）放置在轻绳上，静止时，不计滑轮与轻绳间的摩擦。现将圆环从图示位置绕圆心O在竖直平面内顺时针缓慢转动，取重力加速度大小，，，下列说法正确的是（ ）A．轻绳的长度为B．圆环未转动前，轻绳的张力大小为2NC．直径MN水平时，轻绳的张力大小为D．圆环从图示位置顺时针缓慢转过的过程中，轻绳的张力一直增大10．某风洞的示意图如图甲所示，风洞可以产生可控制的气流。在某次风洞实验中，将质量为2.5kg的物块置于出风口，打开气流控制开关，物块与风力作用的正对面积不变，所受风力大小（采用国际单位制，v为风速大小）。物块距出风口的高度为h，风速的平方与h的变化规律如图乙所示。取重力加速度大小。物块在上升6m的过程中，下列说法正确的是（ ）A．打开开关瞬间，物块的加速度大小为B．物块一直处于超重状态C．物块运动的时间小于D．物块先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动二、非选择题共54分。11．（6分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端水平向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A、B的示数、的大小，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和两细线的方向。（1）下列做法正确的是________。A．不需要测量重物M受到的重力大小B．细线方向应与木板平面平行C．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（2）某次实验时，弹簧测力计A的示数如图所示，则该示数为________N。（3）若保持、的夹角不变，从水平方向开始，手持弹簧测力计B使弹簧测力计A、B均沿顺时针方向缓慢转动至弹簧测力计A水平，则在整个过程中，弹簧测力计A、B的示数、的变化情况是________。A．减小，增大B．减小，减小C．增大，先增大后减小D．减小，先增大后减小12．（8分）某实验小组按照如图甲所示的装置进行“探究加速度与力的关系”实验。（1）该实验________（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦。（2）实验时，某同学打出的一条纸带如图乙所示，相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，打点计时器的打点频率为50Hz，则小车的加速度大小________。（保留两位有效数字）（3）另一位同学将小车更换为物块，直接利用图甲的装置进行实验，使长木板水平，钩码的质量远小于物块的质量，得到多组钩码所受的重力F和物块加速度大小a的数据，作出如图丙所示的图像。取重力加速度大小，则物块的质量为________kg，物块与长木板间的动摩擦因数________。（均保留两位有效数字）13．（10分）过年挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已经成为中国人喜庆的象征之一。如图所示，OA、AB、BC、CD、DP五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量均为m的灯笼，中间的细绳BC是水平的，另外OA、AB两根细绳与水平方向所成的角分别为和，其中已知，未知，重力加速度大小为g，求：（1）OA绳和BC绳中的张力大小；（2）与的比值。14．（12分）某礼花弹在地面上从专用炮筒中沿竖直方向射出，到达最高点时炸开。礼花弹的结构如图所示，其工作原理为：点燃引线使发射药发生爆炸并同时点燃延期引线，礼花弹获得一个很大的加速度在发射筒内匀加速上升，发射筒的高度，礼花弹离开发射筒口时的速度大小。当礼花弹到最高点附近时，延期引线点燃礼花弹，礼花弹炸开。已知礼花弹的质量，离开发射筒后的过程中礼花弹所受的空气阻力大小始终是其所受重力大小的，延期引线的燃烧速度大小，取重力加速度大小。（1）求礼花弹在发射筒内匀加速上升的加速度；（2）求礼花弹从发射筒口射出后，离地面的最大高度；（3）忽略延期引线在发射筒内燃烧的长度，要求爆炸发生在超过礼花弹离发射筒口最大高度的96%范围，求延期引线的最小长度。15．（18分）如图所示，在水平地面上静置着一块质量的长木板，长木板与地面间的动摩擦因数。一物块（视为质点）的质量，物块与长木板间的动摩擦因数，物块以大小、水平向右的初速度滑上长木板左端，物块未滑离长木板。取重力加速度大小，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（1）长木板刚开始运动时的加速度大小；（2）长木板的最小长度L；（3）整个过程物块的位移大小x。2024—2025年度河南省高三年级联考（二）物理参考答案1．C【解析】本题考查速度和加速度，目的是考查学生的理解能力。加速度的大小和速度的大小没有直接的关系，选项A错误；高铁列车的速度变化量大，但时间不确定，则高铁列车的加速度不一定大，选项B错误；在相同时间内，汽车的速度变化量越大，汽车的加速度越大，选项C正确；在相同时间内，位移的大小不仅与加速度有关，还和初速度有关，故汽车的位移越小，加速度不一定越小，选项D错误。2．B【解析】本题考查超重和失重，目的是考查学生的理解能力。研究运动员击球动作时，不可以将运动员看成质点，选项A错误；网球在空中做抛体运动，网球只受重力作用，加速度大小为g，网球运动时的加速度相同，选项B正确；网球向上运动到最高点之前和经过最高点之后向下运动，加速度均向下，均处于失重状态，选项C错误；接球过程中，因为网球拍发生了形变要恢复原形，所以网球拍才对网球产生弹力，选项D错误。3．D【解析】本题考查图像，目的是考查学生的推理论证能力。在时刻，甲的速度小于乙的速度，选项A错误；图线与横轴所围图形的面积表示运动的位移大小，可得时间内，乙所走路程大于甲所走路程，选项B错误；图线的斜率表示加速度，在时刻，若题中甲图线切线的斜率和乙图线的斜率大小相等，则甲、乙两人的加速度大小相等，选项C错误；时间内，甲的速度大小随时间变化的图线为两段四分之一圆弧，由几何关系可知，甲的图线与横轴所围图形的面积和乙的图线与横轴所围图形的面积相等，说明时间内，甲、乙两人的位移大小相等，则他们的平均速度大小相等，选项D正确。4．A【解析】本题考查动态平衡，目的是考查学生的推理论证能力。利用矢量三角形法对球体进行分析，如图甲所示，可知T先减小后增大，斜面体对球体的支持力逐渐增大，选项C错误；对斜面体受力分析，如图乙所示，可知，根据牛顿第三定律有，所以F逐渐增大，选项A正确、B错误；水平面对斜面体的支持力，逐渐增大，选项D错误。5．C【解析】本题考查竖直上抛，目的是考查学生的推理论证能力。根据选手在竖直方向上的图像，可知选手离开跳台后先向上做匀减速直线运动，0.3s时刻速度减为零，上升到最高点，上升的高度，选项A错误；此后开始向下做匀加速直线运动，时刻选手开始进入水面，选项B错误；最高点到水面的高度，根据可得，再加上前面上升的0.3s，所以题图中的在1.7s~1.8s之间，选项C正确；在浮力、阻力与重力的作用下，选手开始向下做匀减速直线运动，时刻速度减为零，选手到达离水面最深点，选项D错误。6．D【解析】本题考查摩擦力，目的是考查学生的推理论证能力。斜面的倾角相同，两个叠放的物块无相对滑动地沿斜面一起匀加速下滑，整体沿斜面下滑的加速度，则斜面一定是光滑的。题中甲、乙、丙图上方物块所受重力沿斜面向下的分力均为，甲图上方物块所受支持力的方向垂直于斜面，沿斜面方向没有分力，乙图和丙图上方物块所受支持力沿斜面方向均有分力，必须有摩擦力才能使合力为，选项D正确。7．D【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的模型建构能力。上升过程，排球受到重力和阻力，根据牛顿第二定律，有，解得，由于排球减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，排球受到重力和阻力，根据牛顿第二定律，有，解得，由于速度增大，阻力增大，故加速度减小，最后匀速运动，加速度为零，选项A错误。排球在运动的全过程中，上升和下降时的加速度均竖直向下，均处于失重状态，选项B错误。排球受到的空气阻力与其速率成正比，最终以匀速下降，有，排球垫出瞬间，有，解得，选项C错误。由于机械能损失，排球上升过程中的平均速率大于下降过程中的平均速率，上升过程与下降过程的位移大小相等，故排球在运动的全过程，上升的时间小于下降的时间，速度一时间图像与时间轴围成的面积表示位移，从图像可以看出，上升的位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于，故排球上升过程的平均速度小于，排球下降过程的平均速率更加小于，选项D正确。8．AC【解析】本题考查超重和失重，目的是考查学生的理解能力。当该同学在体重计上下蹲时，人体重心下移，先加速下降，加速度向下，此时同学处于失重状态，同学对体重计的压力小于自身所受重力，然后减速下降，加速度向上，此时同学处于超重状态，故体重计的示数先小于50kg后大于50kg，选项A正确、B错误；当电梯以的加速度匀减速下降时，由牛顿第二定律有，解得，，选项C正确；当电梯以的加速度匀减速上升时，由牛顿第二定律有，解得，，选项D错误。9．AD【解析】本题考查共点力平衡，目的是考查学生的模型建构能力。如图所示，设MB与竖直方向的夹角为，轻绳的长度为L，圆环未转动前，，根据几何关系有，，，解得，选项A正确；根据平衡条件有，解得，选项B错误；直径MN水平时，轻绳的张力大小，选项C错误；圆环从图示位置绕圆心O顺时针缓慢转过的过程中，滑轮两侧的轻绳间的夹角一直增大，轻绳的张力一直增大，选项D正确。10．BC【解析】本题考查牛顿第二定律，目的是考查学生的模型建构能力。打开开关瞬间，根据牛顿第二定律有，解得，选项A错误；根据题图可知，当风力与物块受到的重力大小相等时有，解得，故物块在上升6m的过程中，风力一直大于重力，物块做加速运动，一直处于超重状态，选项B正确、D错误；物块上升到距出风口6m时，受到的风力大小，根据牛顿第二定律有，解得，设物块以的加速度做匀加速直线运动，上升6m所需要的时间为t，则有，解得，因为物块实际的加速度大于，所以物块上升的时间小于，选项C正确11．（1）B（2分）（2）2.90（2.88~2.92均给分）（2分）（3）A（2分）【解析】本题考查“验证力的平行四边形定则”实验，目的是考查学生的实验探究能力。（1）OA和OB两段细线对O点拉力的合力与M所受的重力平衡，实验中需要对比合力的理论值（通过平行四边形定则所作的合力的图示）与实验值（与M所受重力平衡的力的图示），因此应测量重物M受到的重力，选项A错误；细线方向应与木板平面平行，选项B正确；改变拉力，进行多次实验，无论O点位置如何，MO段细线对O点拉力的作用效果始终不变，所以不需要每次都使O点静止在同一位置，选项C错误。（2）弹簧测力计A的示数为。（3）由题意，根据平衡条件可知，O点所受三个拉力组成首尾相接的矢量三角形，如图所示，根据正弦定理有，使弹簧测力计A、B均沿顺时针缓慢转动至弹簧测力计A水平的过程中，保持、的夹角及G不变，故不变，增大，减小，可知减小，增大，选项A正确。12．（1）需要（2分）（2）0.39（2分）（3）0.80（2分）0.050（2分）【解析】本题考查“探究加速度与力的关系”实验，目的是考查学生的实验探究能力。（1）为了使小车受到的合力等于绳子的拉力，该实验需要平衡摩擦。（2）相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出来，则打相邻计数点的时间间隔，根据逐差法可得小车做匀加速直线运动的加速度大小。（3）以物块为研究对象，根据牛顿第二定律有，可得，由题中图像有，解得物块的质量，，解得物块与长木板间的动摩擦因数。13．【解析】本题考查受力分析，目的是考查学生的推理论证能力。（1）由对称性，对B点受力分析有（1分）（1分）解得（1分）（1分）对A点受力分析有（1分）（1分）解得（1分）。（1分）（2）根据上面各式可得（1分）。（1分）14．【解析】本题考查匀变速直线运动，目的是考查学生的推理论证能力。（1）礼花弹在发射筒内匀加速上升，有（2分）解得。（1分）（2）根据牛顿第二定律有：（1分）解得（1分）根据运动学公式有（1分）解得。（1分）（3）根据（1分）解得（1分）由（1分）解得（1分）。（1分）15．【解析】本题考查牛顿第二定律的应用，目的是考查学生的模型建构能力。（1）物块在长木板上滑动时，长木板也在地面上滑动。设地面和物块对长木板的摩擦力大小分别为、，则有（1分）（1分）由牛顿第二定律有（1分）解得。（1分）（2）设开始运动时物块的加速度大小为，有（1分）解得（1分）设在时刻，物块与长木板达到共同速度v，由运动学公式有（1分）（1分）解得（1分）（1分）时间内，物块的位移大小（1分）长木板的位移大小（1分）（1分）解得。（1分）（3）物块和长木板共速后，一起做匀减速直线运动，有（1分）解得由速度与位移的关系有（1分）又（1分）解得。（1分）