河南省名校2023-2024学年高三上学期开学考试 物理答案和解析

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第1页 共 8页
河南省 2024 届高三起点考试
物理参考答案、解析及评分标准
一、选择题：本题共12小题；第1~8小题为单项选择，每小题3分；第9~12小题为多项选择，每小题4
分，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得 0分。共40分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
C
B
B
C
B
A
D
C
BC
AC
AC
AD
二、非选择题：本题共 6小题，共 60 分。
13. （6分）
（1）B（1分）；（2）7.02 （1分） ；（3）0.58（2分），9.7 （2分）
14.（7分）
（1）最大阻值（1分） ， 50.0 （1分） ；（2）丙（1分）；
（3）
0
0A
kR
RR
E
（2分） ，
0A
0A
RR
RR
k
b
r
（2分）
15.（7分）
解答：设加速运动的时间为 t1，匀速运动的速度为 v
2
1
1
2
AB
x at
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙①1分
1
v at
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ ②1分
1
( )
BC
x v t t 
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ ③1分
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ ④1分
由①②③④带入数据得
2
111 5.25 0t t 
解得
10.5 st
或
110.5 st
（舍去）
所以 xAB = 0.25 m ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3 分
16.（10 分）
对杆 ab 进行受力分析，若摩擦力沿导轨向下，由平衡条件有
Ff+mgsin53° = Fcos53° ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙①2分
FN=mgcos53° +Fsin53° ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙②2分
又最大静摩擦力 Ffm =μFN∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙③1 分
由①②③有 Fmax = 2.2 N ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 分
若摩擦力沿导轨向上，由平衡条件有
mgsin53° = Fcos53°+ Ff∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙④2分
Ff
F
mg
FN
x
y
Ff
F
mg
FN
x
y
{#{QQABYYSEggiAAhBAARgCEQUACEKQkAAACKgOQFAEsAABCQFABAA=}#}
第2页 共 8页
由②③④有 Fmin = 0.2 N ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 分
综上有 0.2 N ≤F≤2.2 N ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 分
17.（12 分）
（1）若小球刚好能通过 D点，则
在D点
R
v
mmg
2
D
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙①2分
从D点平抛
2
2
1
2gtR
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙②1分
tvx D
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙③1分
由①②③解得
m5x
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1分
（2）若小球刚好能到与圆心等高处，小球从圆心等高处到最终停止，由能量守恒有
mgsmgR
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2 分
解得 s= 25 m ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1 分
从半圆轨道第一滑下后经过 6 m 的路程与弹簧第一次相碰，之后每经过 12 m 的粗糙路段与弹簧相碰
一次。
碰撞次数
次2
12
6-20
1
N
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2 分
x´=s-6-1×12 = 7 m
故 停在距离 B点5 m 处∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2 分
18.（18 分）
（1）以物块为研究对象，画受力分析图
Ff1 =mg ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙①1分
FN1=ma ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙②1分
物块恰好静止在挡板上，即所受摩擦力为最大静摩擦力
又Ff=μFN∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙③1分
以整体为研究对象 F=（m+M）a∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙④1分
由①②③④有 F=120 N ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1 分
（2）以物块为研究对象，画受力分析图
设物块沿挡板下滑，竖直方向的加速度为 ay，水平方向的加速度为 ax
FN2 =max∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑤1分
mg
-
Ff2 =may∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑥1分
又滑块在竖直方向的运动有
h=
2
2
1tay
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑦ 1 分
由③⑤⑥⑦有 ax= 24 m/s2
ay= 4 m/s2
mg
FN1
Ff1
mg
FN2
Ff2
{#{QQABYYSEggiAAhBAARgCEQUACEKQkAAACKgOQFAEsAABCQFABAA=}#}
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以半圆槽为研究对象，画受力分析图
F' -
2N
F
=
Max
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑧1分
由牛顿第三定律有：
2N
F
=FN2 ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑨ 1 分
由⑧⑨有 F' = 72 N ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 1 分
物块滑到 B点时的速度在水平、竖直方向的分量分别为 vx、vy，
则vx=axt = 1 m/s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑩1分
vy=ayt = 6 m/s ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑪1分
设物块到达 C点时，半圆槽的速度为 vM，物块的速度为 vC。撤去 F' 后，物块从 B点运动到 C点过
程中，物块和半圆槽构成的系统水平方向动量守恒：
（M + m）vx=MvM+ mvC∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑫2分
系统机械能守恒
 
2
C
2
M
2
y
2
x
2
x2
1
2
1
2
1
2
1mvMvmgR =+vvmMv
∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙⑬2分
由⑩⑪⑫⑬有 vM= 5 m/s 或vM= 7 m/s
vC= 8 m/s vC= 4 m/s
（因物块从 B点运动到 C点过程中，物块加速运动，半圆槽减速运动，所以舍去不合理的计算结果）
综上所述： F' = 72 N，vc= 8 m/s 即为所求。∙∙∙∙∙∙∙ 1 分
【解析】
1. 以地面为参考系，注水使停在闸室中的船匀速上升，则水手在 y轴方向作匀速运动，水手从船尾
沿正方向加速走向船头，则水手在 x轴方向作加速运动，加速度与合速度方向呈一定夹角，合运动
为曲线运动，且向加速度方向弯曲，故 C选项正确。
2. 由图 BC 可知，
s 6
5m/s
30m v
L
t
所以图中 C点的坐标为（26s，5m/s），故 A错误。
由图 AB 段，汽车减速的加速度
2
m/s1
20s
25m/s5m/s
AB
AB
t
vv
a
汽车减速阶段加速度大小为 1m/s2，
故B选项正确。汽车减速的位移
m300
2
2
A
2
B
a
vv
x
，故 C选项错误。
由图 CD 段汽车加速的加速度
2
m/s
34
25
CD
CD
tt
vv
a
，故 D选项错误。
Mg
F'
2f
F
FN
2N
F
（舍）
{#{QQABYYSEggiAAhBAARgCEQUACEKQkAAACKgOQFAEsAABCQFABAA=}#}
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