河南省名校大联考2027届高三物理第一学期期中综合测试试题含解析

河南省名校大联考2027届高三物理第一学期期中综合测试试题注意事项：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、2012年5月，汉宣高速铁路客运列车正式开通，结束了荆州市没有国铁的历史．假设列车在某一路段做匀加速直线运动，速度由10m/s增加到30m/s时的位移为x，则当速度由30/s增加到50m/s时，它的位移是（）A．x B．1.5x C．2x D．2.5x2、在物理学的发展过程中，科学家们创造出了许多物理学研究方法，以下关于所用物理学研究方法的叙述正确的是（）A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫微元法B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了假设法C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了理想模型法D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这里采用了实验和逻辑推理相结合的方法3、一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用、分别表示拉力F1、F2所做的功，、分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则（）A．， B．，C．， D．，4、两步频率相同的声波，在空气中相遇发生干涉，下列判断错误的是（）A．振动加强的点的拉移随时间不断变化B．振动加强的点的位移总是最大，不随时间而变化C．在某一时刻，振动加强的点的位移可能小于振动减弱的点的位移D．振动减弱的点的振幅一定小于振动加强的点的振幅5、在公路上行驶的汽车，导航仪提醒“前方2公里拥堵，预计通过需要15分钟”，根据导航仪提醒，下列说法合理的是A．汽车将匀速通过前方2公里B．能够计算出此时汽车的速度约0.13m/sC．若此时离目的地还有30公里，到达目的地一定需要225分钟D．“15分钟”指的是时间间隔6、一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落，测得在第5s内的位移是18m，则（）A．物体在2s末的速度是20m/sB．物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC．物体在前2s内的位移是20mD．物体在前5s内的位移是50m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、物体A、B、C均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB、mC，与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C，所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示，则以下说法正确的是（）A．B．C．D．8、物体由静止开始做加速度为a1的匀加速直线运动，运动了t1时间后改为加速度为a2的匀减速直线运动，经过t2时间后停下．则物体在全部时间内的平均速度正确的是（）A． B． C． D．9、2016年8月16日1时40分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号运载火箭成功将世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，将在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信．量子科学实验卫星“墨子号”由火箭发射至高度为500km的预定圆形轨道．此前，6月在西昌卫星发射中心成功发射了第二十三颗北斗导航卫星G1．G1属地球静止轨道卫星（高度为36000km），它将使北斗系统的可靠性进一步提高．关于卫星以下说法中正确的是（）A．这两颗卫星的运行速度可能大于1.9km/sB．量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G1大C．量子科学实验卫星“墨子号”的周期比北斗G1小D．通过地面控制可以将北斗G1定点于广州市的正上方10、关于位移和路程关系的正确说法是（）A．物体沿直线向某一方向运动，通过的路程就是位移B．物体沿直线运动，通过的路程等于位移的大小C．物体通过的路程不等，位移可能相同D．物体通过一段路程，位移可能为零三、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）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，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和各拉线的方向．(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N.(2)下列不必要的实验要求是______．(请填写选项前对应的字母)A．应测量重物M所受的重力B．弹簧测力计应在使用前校零C．拉线方向应与木板平面平行D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)该同学做“验证力的平行四边形定则”的实验采取的研究方法是______．A．控制变量法B．等效替代法C．小量放大法D．建立理想模型法12．（12分）某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”实验．先将小球1从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把另一小球2放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止，让小球1仍从原固定点由静止开始滚下，且与小球2相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次．A、B、C为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点．实验中空气阻力的影响很小，可以忽略不计．（1）在本实验中斜槽轨道_____（填选项前的字母）A．必须光滑B．可以不光滑（2）实验中应该选择两个合适的小球进行实验①两个小球的半径____（填“相同”或“不同”）②应该选择下列哪组小球_____（填选项前的字母）A．两个钢球B．一个钢球、一个玻璃球C．两个玻璃球（3）斜槽末端没有放置被碰小球2时，将小球1从固定点由静止释放．若仅降低斜槽上固定点的位置，那么小球的落地点到O点的距离将______（填“改变”或“不变”），若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，那么小球的落地点到O点的距离将______填（“改变”或“不变”）．（4）在安装实验装置的过程中，使斜槽轨道末端的切线水平，小球碰撞前与碰撞后的速度就可以用小球飞出的水平距离来表示，其原因的是_______A．小球都是从同一高度飞出，水平位移等于小球飞出时的速度B．小球都是从同一高度飞出，水平位移与小球飞出时的速度成正比C．小球在空中的运动都是匀变速曲线运动，而且运动的加速度都相同（5）本实验必须测量的物理量是_____A．斜槽轨道末端到水平地面的高度HB．小球1和小球2的质量、C．小球1的释放位置到斜槽轨道末端的高度hD．记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、（6）斜槽末端没有放置被碰小球2时，小球1的落点为B点，放置被碰小球2后，小球2的落点为C点．假设两小球发生的是弹性碰撞，试论证：当小球1碰后的速度方向未改变时，C点必在B点的前方．_____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）同步卫星是地球的重要卫星，在通讯等方面起到重要作用．已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，地球自转周期为T．求：（1）同步卫星距离地面的高度；（2）同步卫星的线速度．14．（16分）现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，某装置可用于气体中某些有害离子进行收集，如图1所示。Ⅰ区为加速区，Ⅱ区为离子收集区，其原理是通过板间的电场或磁场使离子偏转并吸附到极板上，达到收集的目的。已知金属极板CE、DF长均为d，间距也为d，AB、CD间的电势差为U，假设质量为m、电荷量为q的大量正离子在AB极均匀分布。离子由静止开始加速进入收集Ⅱ区域，Ⅱ区域板间有匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，离子恰好沿直线通过Ⅱ区域；且只撤去电场时，恰好无离子从Ⅱ区域间射出，收集效率（打在极板上的离子占离子总数的百分比）为100%，（不考虑离子间的相互作用力、重力和极板边缘效应）。（1）求离子到达Ⅱ区域速度大小；（2）求Ⅱ区域磁感应强度B的大小（3）若撤去Ⅱ区域磁场，只保留原来的电场，则装置的收集效率是多少？（4）现撤去Ⅱ区域的电场，保留磁场但磁感应强度大小可调。假设AB极上有两种正离子，质量分别为m1、m2，且m1≤4m2，电荷量均为q1。现将两种离子完全分离，同时收集更多的离子，需在CD边上放置一探测板CP（离子必须打在探测板上），如图2所示。在探测板下端留有狭缝PD，离子只能通过狭缝进入磁场进行分离，试求狭缝PD宽度的最大值。15．（12分）某科技小组学习了反冲现象后，设计了以下实验。如图甲所示，小车上固定一个右端开口的小管，管口刚好与小车右端对齐。小管内装有一根质量可忽略不计的硬弹簧，小车与管的总质量为M=0.2kg。将一个大小合适、质量为m=0.05kg的小球压入管内，管口的锁定装置既可控制小球不弹出，也可通过无线遥控解锁。小球弹出时间极短，在管内运动的摩擦可忽略。该小组利用此装置完成以下实验。实验一：测量弹簧储存的弹性势能如图乙所示，将该装置放在水平桌面上，小车右端与桌面右端对齐，并在小车右端悬挂重锤线到地面，标记出O点。固定小车，解锁后，小球水平飞出，落到地面上的A点。测得OA的距离为x=2.4m，小球抛出点的竖直高度为h=0.8m。取m/s2。实验二：对小车反冲距离的理论预测与实验检验如图丙所示，将该装置放在水平地面上静止不动，解除锁定，小球弹出瞬间小车向相反方向运动。已知地面对小车的阻力恒为车对地面压力的k=0.3倍。该小组在实验一的基础上，先通过理论计算得出小车反冲距离的预测值为s，再通过实验测得反冲距离的实际值为s'。请根据上述实验数据及所学知识解答以下问题：（1）求小球锁定时弹簧储存的弹性势能EP；（2）请你帮助该小组计算小车反冲距离的预测值s；（3）请分析说明根据现有信息能否预测s'与s的大小关系。

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【解析】

根据匀变速直线运动的速度位移公式，列车速度从10m/s增加到30m/s时有：速度从30m/s增加到50m/s时有

：，联立两式得：x′=2xA.x．故A项错误；B.1.5x．故B项错误；C.2x．故C项正确；D.2.5x．故D项错误．2、D【解析】

A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型，A错误；B．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该实验采用了控制变量法，B错误；C．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，C错误；D．伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90°的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法，D正确；3、C【解析】

由题意可知，两次物体均做匀加速运动，则在同样的时间内，它们的位移之比为S1：S2==1：2两次物体所受的摩擦力不变，根据力做功表达式，则有滑动摩擦力做功之比Wf1：Wf2=fS1：fS2=1：2再由动能定理，则有：WF﹣Wf=可知，WF1﹣Wf1=WF2﹣Wf2=4×由上两式可解得：WF2=4WF1﹣2Wf1故C正确，ABD错误；故选C．4、B【解析】振动加强质点的位移不总是最大，在随着时间在变化，加强点可能处于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置．随着时间不断变化．故A正确；振动加强质点的位移不总是最大，在随着时间在变化，加强点可能处于波峰，也可能波谷，也可能在平衡位置．故B错误；在某一时刻，振动加强质点处于平衡位置时，其位移等于零．所以小于振动减弱点的位移，因此可能存在．故C正确；振幅是振于离开平衡位置的最大距离，所以振动减弱质点的振幅一定小于振动加强质点的振幅．故D正确；故选B．5、D【解析】

A．根据导航仪的提示，不能判断出汽车是否是匀速运动，由于“前方2公里拥堵”估计不能匀速运动故A错误；B．根据题设条件，汽车的瞬时速度无法求出，故B错误；C．根据公式可以计算平均速度，但不能据此判断出2km以后汽车做怎么样的运动，所以并不能判断出若此时离目的地还有30公里，到达目的地所需的时间，故C错误；D．15分钟表示“时间段”，指的是时间间隔，故D正确。故选D。6、D【解析】

A．第5s内的位移是18m，有：t1=5s，t2=4s，解得：g=4m/s2所以2s末的速度：v=gt=8m/s故A错误。B．第5s内的平均速度：故B错误。C．物体在2s内的位移：故C错误；D．物体在前5s内的位移是故D正确。故选D。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、ABD【解析】

根据牛顿第二定律有F-mgμ=ma所以有由此可知图象斜率为质量的倒数，在纵轴上的截距大小为gμ，故由图象可知：μA=μB<μC，mA<mB=mC故AD正确。8、ABC【解析】

AB.由题意知，物体先做匀速度为零的加速运动后做末速度为零的匀减速运动，全程中的最大速度，因前后均为匀变速直线运动，则平均速度故AB正确．CD.全程的总位移：对全程由平均速度公式有：故C正确D错误．9、BC【解析】是绕地球表面运动的速度，是卫星的最大环绕速度，则这两颗卫星的速度都小于，A错误；根据，得，轨道半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的向心加速度比北斗G1大，B正确；根据，得，半径越大，周期越大，则半径小的量子科学实验卫星“墨子号”的周期比北斗G1小．C正确；同位卫星的轨道只能在赤道的上方，D错误．10、CD【解析】

位移为矢量，有大小和方向，而路程是标量没有方向，根据两者的定义及物理意义可明确各项正误。【详解】A．由于路程是运动轨迹的长度，而位移是初末两点间的有向线段，物体沿直线向某一方向运动，通过的路程等于位移的大小，但不能说路程就是位移；故A错误。B．物体沿直线单方向运动，通过的路程等于位移的大小，物体沿直线往返运动，通过的路程大于位移的大小；故B错误。C．路程不等，但只要初末位置相同，则它们的位移可以相同;故C正确;D．物体通过的路程不为零，若回到出发点，则位移可能为零;故D正确。故选:CD。理解好位移和路程的区别。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、3.6DB【解析】

(1).弹簧测力计读数，每1N被分成5格，则1格就等于0.2N,图中指针落在3N和4N的第3格处，所以弹簧A的读数为3.6N.(2).A.实验通过作出三个力的图示来验证“力的平行四边形定则”，因此物体的重力需要知道，A正确.B.需测出弹簧测力计的力的大小，要准确就必须在试用前校零.B正确.C.拉线的方向必须木板平面平行，这样才能确保力的大小准确.C正确.D.当结点O的位置确定时，弹簧测力计A的示数也确定，由于重物的重力也确定，两力大小与方向均确定，因此弹簧测力计B的大小与方向也一定，所以改变拉力多次实验时不需要使结点每次都静止在O点，D错误.故选：D.(3)由实验原理可知该同学验证“力的平行四边形定则”的实验中采取了等效替代法，即合力与两分力的关系是等效的，A、C、D错误，故选：B.12、B相同B改变不变BBD见解析【解析】

（1）[1]小球离开轨道后做平抛运动，只要保证入射球离开轨道的初始速度相等即可，斜槽轨道不需要光滑，A不符合题意，B符合题意；故选B；（2）[2]①两球要发生对心碰撞，故两球的半径应相同；②[3]为了防止入射球反弹，所以入射球的质量应大于被碰小球，所以应选一个钢球、一个玻璃球，AC不符合题意，B符合题意；故选B；（3）[4][5]若仅降低斜槽上固定点的位置，小球离开轨道做平抛运动的速度减小，由于平抛运动的高度不变，所以不平位移变小，即小球的落地点到O点的距离将改变，若仅增大小球1的质量，小球仍以相同的速度从斜槽末端飞出，由于平抛运动的高度不变，运动的时间不变，所以小球的落地点到O点的距离不变；（4）[6]小球做平抛运动由于高度相同，由公式得：，可知高度h相同，则运动时间相同，水平位移所以小球的水平位移与小球飞出的速度成正比，B符合题意，AC不符合题意；故选B；（5）[7]小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，在空中的运动时间t相同，两球碰撞过程动量守恒，以入射球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：两边同时乘以运动时间t得：则有：由上式可知，本实验应测量小球1和小球2的质量m1、m2和记录纸上O点到A、B、C各点的距离、、，BD符合题意，AC不符合题意。故选BD。（6）[8]证明：设小球1碰撞前后瞬间的速度分别为v0、v1，小球2碰后的速度为v2，根据动量守恒有：碰撞过程机械能守恒有：整理可得：当v1与v0同向时，v2大于v0，故C点必在B点的前方。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）同步卫星距地面的高度为；（2）同步卫星的线速度为【解析】

（1）地球表面重力与万有引力相等，即可得GM=gR2同步卫星圆周运动的向心力由万有引力提供，有：由此可得同步卫星离地面的高度h=（2）根据线速度与周期的关系有：v==14、（1）（2）（3）50%（4）【解析】（1）离子在Ⅰ区域初速度为0开始加速，由动能定理：可得（2）进入DF极板的离子恰好不从极板射出，确定圆心；尘埃在磁场中的半径r=d,如图所示；

磁场中洛伦磁力提供向心力：

（3）电场、磁场同时存在时，尘埃匀速直线，满足：qE=qvB

撤去磁场以后粒子在电场作用下平抛，假设距离DF极板y的粒子恰好离开电场：由平抛运动规律：y=，d=vt

解得：y=