河南省创新发展联盟2023-2024学年高二年级上册开学考试物理试题

2023-2024年度上学年河南名校高二年级第一次联考

物理

考生注意：

1.本试卷分第I卷（选择题）和第∏卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间75分钟。

2.请将各题答案填写在答题卡上。

3.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册，必修第三册第九章至第十一章。

第I卷（选择题共46分）

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。

1.一小河宽为200m,水流速度为3m∕s,当船头的指向与上游河岸的夹角为53。时，船可以垂直到达正对

岸，已知sin530=0.8,下列说法正确的是（）

A.船到达对岸所需的最短时间为50sB.船以最短时间过河将在下游IOOm处到达对岸

C.船垂直到达正对岸时实际的速度是4m∕sD.船垂直到达正对岸所用的时间为40s

2.一只虫子在竖直面内沿一圆弧形树枝从上向下滑动的过程如图所示，虫子沿着树枝滑落的运动可近似看作

匀速率运动，关于虫子从8点运动到圆弧最低点的过程，下列说法正确的是（）

A.因为虫子做的是匀速率运动，所以虫子处于平衡状态，其所受的合外力为零

B.由于虫子做匀速圆周运动，因此合外力方向指向圆心

C.虫子下滑过程中，树枝对虫子的作用力等于虫子所受的重力

D.虫子下滑过程中重力的功率不变

3.如图所示，长为L的轻杆一端用钱链固定，另一端固定一个小球，将小球放置在等边三角形斜坡上，由

静止释放小球，某时刻轻杆与水平方向的夹角为30。，轻杆此时转动的角速度为0,则此时斜劈的速度大小

为（）

A.（OLB.---CoLC.—coLD.Ct）L

223

4.明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧，图为“牛转翻车”，它利用畜力转动不同半径齿轮来

改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到J'继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动

系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350km∕h,中国高铁成为中国制造的一张''金名

片”。图中A、B是两个齿轮的边缘点，齿轮的半径之比G：心=2：1，在齿轮转动过程中（）

A.A、B的周期之比为1:2B.A、8的角速度之比为1:2

C.A、8的线速度大小之比为2:1D.A、B的向心加速度大小之比为4:1

5.若地球为密度均匀的球体，其半径为R,今以地心为坐标原点，则各处重力加速度大小g与位置r的关系

图为（）

6.如图所示，处于真空中的正方体中存在电荷量为十q或一q的点电荷，点电荷位置图中已标明，a、b两点

电场强度和电势均相同的图是（）

7.如图所示，一农用水泵由两根粗细不同的管组成，出水口离地面的高度为/?,其出水管是水平的，已知细

管内径为止粗管内径为2d,水平射程为s,水的密度为夕，重力加速度大小为g,不考虑空气阻力的影

响，下列说法正确的是（）

A.若水流不散开，则观察到空中的水柱越来越粗B.粗、细管中水流的速度之比为1:2

C.空中水的质量为1%?5储D.水落地的速度为，养+2g∕z

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得O分。

8.如图所示，有一带正电的验电器，当金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角减

A.金属球A一定带负电B.金属球A可能带负电

C.金属球A一定带正电D.金属球A可能不带电

9.2021年5月15日，中国的火星探测器“天问一号”成功在火星表面着陆，图为其运行的轨道示意图，它

由椭圆轨道1、椭圆轨道2、圆轨道3、最终经过轨道4落在火星表面附近，最后启动主发动机进行反冲，稳

稳地落在火星表面，P点是它们的内切点，关于探测器的上述运动过程，下列说法正确的是（）

A.探测器从轨道2到轨道3需要向前喷气减速

B.探测器在轨道2和轨道1的P点加速度大小相等

C.火星的球心与椭圆的中心重合

D.探测器在轨道4上降落火星表面的过程中机械能不变

10.如图所示，光滑水平面上质量均为2kg的小球用一长为2m的轻质细绳连接，开始时绳子伸直，小球处

于静止状态，现对绳子中点施加一大小恒为4N、方向垂直于绳的拉力，经过fs两球即将发生碰撞，下列说

法正确的是（）

阜

F一

A.此过程中绳上的拉力一直减小B.碰撞前瞬间两球的加速度为2m∕s2

C.拉力做的功为2产+4（J）D.碰前瞬间两球的速度大小均为JmmZS

第∏卷（非选择题共54分）

三、非选择题：共54分。

11.（6分）验证机械能守恒定律的实验装置如图中所示，打点计时器所用的交流电周期为7,当地的重力加

（1）下列操作对减小实验误差有利的是

A.精确测量出重锤的质量

B.使两限位孔在同一竖直线上

C.先释放纸带，后接通电源

（2）图乙为实验中得到的一段点迹清晰的纸带，A、B、C、。为连续打的四个点，用刻度尺测出A点到B、

C、。各点间的距离分别为%S2、S3,则纸带的（填“左”或“右”）端与重锤相连。某同学要验

证从B点到C点过程中重锤的机械能是否守恒，则只需验证表达式（用以上给出的物理量符号表示）

是否成立。

12.（9分）某实验小组发现一卷如图中所示的金属线，为了研究金属线的材质，他们进行了如下操作:

U12单位:em

111∣,∣∣ιιιιlIIIIII11∣,∣,U

∖∖∖∖∖∖∖∖Γl∣llll∣IΓ1T∣

O1020

甲乙

（I）他们从金属线中抽取一根细金属丝，截取其中的一部分，拉直后用游标卡尺测金属丝的长度，如图乙所

示，则金属丝长L=<

（2）用螺旋测微器测金属丝的直径，如图丙所示，则金属丝的直径d=mm。

（3）可用的实验器材如下:

①电流表G）（量程为0~0.6A,内阻约为0.5C）；

②电压表G）（量程为0~3V,内阻约为IOkC）；

③定值电阻RO（阻值等于5C）；

④滑动变阻器K（O〜IOC，额定电流为2A）；

⑤电源（电动势为4.5V,内阻不计）。

（4）利用图丁所示的电路进行实验，该小组在实验中得到的七组电压表示数。和电流表示数/的数据如

下：

1234567

电压U(V)0.510.96—2.052.312.632.95

电流/(A)0.0800.150—0.3200.3600.4100.460

其中，第3组实验数据如图戊所示，请将电表的读数填入表格中。

己

（5）请在图己中描绘出/一。图线。

（6）由图己的图线可知金属丝的电阻凡=Ω（结果保留两位有效数字）。

（7）由上述数据可以计算出金属丝的电阻率P=Ω∙m（结果保留两位有效数字）。

13.（11分）在水平地面斜上抛一小石头，其速度大小v=5m∕s,方向与竖直方向成6=37°,不计空气阻

力,取重力加速度大小g=10m∕s2,sin37°=0.6,求：

（1）小石头到达的最大高度〃；

（2）小石头到达的最远水平距离X。

14.（12分）如图所示，固定光滑绝缘的直杆上套有一个质量为"八带电荷量为+q的小球和两根原长均为L

的轻弹簧，小球看成质点，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两

点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为8,两弹簧的劲度系数均为

4'"gsm’,小球在距B点生的尸点处于静止状态，Q点距4点凶，重力加速度大小为g。

（ɪ）求电场强度大小E；

（2）若小球从。点由静止下滑，求小球的动能最大值Ekm及在。点时的加速度服

15.（16分）如图所示，水平传送带以v=3m∕s的速度逆时针转动，两个转轴间的距离L=4m。竖直光滑圆

弧轨道CD所对的圆心角6»=37。，圆弧半径r=0.5m,轨道末端。点切线水平，且紧贴倾斜转盘上表面最高

点，转盘沿逆时针方向绕轴匀速转动，其转轴倾斜且与水平面的夹角力=53°,质量帆=Ikg的小物块与传送

带间的动摩擦因数〃=0.4,物块以％=5m∕s的速度向右滑上传送带左端，物块向右运动一段时间后反向，

最终从传送带左端水平抛出，恰好沿C点的切线方向滑入。轨道，再水平滑落到转盘上表面最高点£>,物

块落到转盘上时的速度恰好与落点处转盘的线速度相等，物块立即无相对滑动地随盘转动，sin37°=0.6,

取重力加速度大小g=IOmZs2,物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）求物块从传送带上抛出的速度M；

（2）求传送带的上表面到转盘最高点的竖直高度4：（计算结果保留两位有效数字）

（3）若要物块随转盘转动时恰好无相对滑动，且物块与转盘间的动摩擦因数〃'=1,求转盘半径七

2023-2024年度上学年河南名校高二年级第一次联考

物理参考答案

ɪ.C【解析】船头垂直河岸过河时的最短时间为40s,选项A错误；船以最短时间过河的时间为40s,船沿

下游移动120m,选项B错误；船垂直到达正对岸时的实际速度为4m∕s,选项C正确；船垂直到达正对岸的

时间为50s,选项D错误。

2.B【解析】虫子的合外力不为零，选项A错误、B正确；由力的分析知选项C错误；重力的功率发生了变

化，选项D错误。

3.A【解析】球与接触点在垂直接触面方向速度相同，由几何关系可知选项A正确。

4.B【解析】由于A、B的线速度大小相等且心：4=2：1,因此A、8的周期之比为2:1,选项A错误；

A、B的角速度之比为2:1,选项B正确；A、B的线速度相等，选项C错误：A、B的向心加速度大小之比

为1:2,选项D错误。

5.D【解析】在地球外部：g="oc±,在地球内部：

厂r

Mχ^7rf,3_2^Lxrccry选项D正确。

户产3K

3

6.D【解析】根据点电荷的电场强度公式E=k∙⅝可得点电荷在正方体顶点的电场强度大小相等，但a、b

r

两点电场强度的方向相反，选项A错误；根据点电荷的电场强度公式E=Z4，可求得各个点电荷在a、b

r

两点的电场强度大小，再根据矢量的合成，可得。、b两点的电场强度大小不等，选项B错误；根据点电荷

的电场强度公式E=攵鸟，再根据矢量合成，求出合电场强度相等，电场强度的方向不同，选项C错误；根

r

据点电荷的电场强度公式E=ZN■可得各个点电荷在。、6两点的电场强度大小相等，再根据矢量合成，求

r

出合电场强度相等，电场强度的方向相同，由夕=依标量叠加得％=%=0,选项D正确。

7.C【解析】水的流量为定值，由Q=S%可知越往下S越小，选项A错误；同理粗、细管中水流的速度之

1

比M:岭=S2：SI=I:4,选项B错误；m=Qpt=Svapt=ɪπpsd,选项C正确；落地速度

V=J%?+2g∕z,V=+2g1,选项D错误。

8.BD【解析】验电器中的金属箔片之所以张开，是因为它们都带有正电荷，而同种电荷相互排斥，张开角

度的大小取决于两金属箔片带电荷量的多少。如果A球带负电，靠近验电器上的B球时，异种电荷相互吸

引，使金属箔片上的正电荷逐渐“上移”，从而使两金属箔片张角减小，选项B正确、C错误；如果A球不

带电，在靠近B球时，发生静电感应现象使A球靠近B球的一面出现负的感应电荷，而背向B球的一面出

现正的感应电荷，A球上的感应电荷与验电器上的正电荷发生相互作用，由于负电荷离验电器较近而表现为

吸引作用，因此金属箔片的张角减小，选项D正确、A错误。

9.AB【解析】探测器由高轨道进入低轨道，需要向前喷气减速，选项A正确；在同一点，探测器的加速度

大小相等，选项B正确；火星的球心在椭圆的焦点上，选项C错误：探测器在降落火星表面的过程中，机械

能减小，选项D错误。

10.Ae【解析】对节点受力分析可知，两段绳子夹角变小，故绳子张力变小，选项A正确；碰前瞬间，

T=0.5E=2N,由T=mα解得α=lm∕s2,选项B错误；小球在沿力方向做匀加速运动的加速度为

1产

lm∕s2,则X=产=5m,拉力做的功W=F（X+0.5L）=2/+4（J）,选项C正确；由动能定理有

W=2×-V2,W-Mv=Vrr+2m∕s,选项D错误。

2

II.（1）B（2分）（2）左（2分）g（"τj=（邑―：1）--⅛（2分）

【解析】（1）根据实验，使两限位孔在同一竖直线上能减小摩擦，故选项B正确。

（2）从相等时间发生的位移可知，纸带左端与重锤相连。由机械能守恒定律可知

g（s2-sj=%^∙y22

8T2

12.（1）10.750（1分）（2）0.397（1分）（4）1.55（1分）0.240（1分）

（5）见解析图（1分）（6）1.4（2分）（7）1.6×10^6（2分）

【解析】（1）游标卡尺的主尺读数为10∙7cm,游标尺上第10个刻度与主尺刻度对齐，则游标尺的读数为

0.05×1Omm=0.50mm=0.050cm,所以最终读数为10.7cm+0.（）50Cm=10.75（）cm。

（2）螺旋测微器的固定刻度读数为0.0mm,可动刻度读数为0.（）1χ39.7mm=0.397mm,所以最终读数为

（）.（）mm+0.397mm=0.397mm。

（4）电压表量程为3V,由题图电压表可知，其分度值为0.IV,示数为1.55V；电流表量程为0.6A,其分度

值为0.02A,示数为0.240A。

（5）根据坐标系内描出的点作出图像，如图所示。

/∕Λ

（6）根据作出图像的斜率表示电阻，有凡=一30°一°一Q_5Q=1.4Q°

*0.470-0

（7）根据电阻定律得Rv=0人,其中S=L乃屋，解得

XS4

32

R∙πcl21.4×3.14×(O.397×1O-)

P=-------Ω∙m=1.6×10-6Ω∙m

4L4×10.750×10^2

13.解：（1）小石头做斜抛运动（1分）

竖直方向有正竖=ycos。（2分）

Vjg2=2g〃（1分）

解得∕z=0.8m0（1分）

（2）设小石头在空中运动的总时间为/

0.5g∕=v竖（1分）

V水=USine（I分）

X=U水，（2分）

解得x=2.4m0（2分）

4

14.解：（1）根据题意可知，小球在距8点一L的P点处于静止状态

5

小球受到两根弹簧的弹力的合力大小为

L…AC4mpSinerr4L、8.八/八、

F=ZkM=2------------1L--I=^m8sιn