2025年湖北华师一附中自主招生物理模拟试题

2025年湖北华师一附中自主招生物理模拟试题卷首语亲爱的同学，欢迎你参加本次华师一附中自主招生物理模拟测试。这份试卷旨在考察你对物理基本概念、基本规律的理解深度和综合运用能力，以及科学探究能力与创新思维。希望你能沉着冷静，发挥出最佳水平。本试卷共分三个部分，满分一百分，考试时间九十分钟。请将答案写在答题卷指定位置，在本试卷上作答无效。---一、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，只有一项是符合题目要求的）1.物理学的发展离不开实验的支撑，许多重要的物理规律都是通过实验发现或验证的。下列关于物理实验与物理规律对应关系的说法中，正确的是（）A.伽利略通过理想斜面实验，直接得出了牛顿第一定律B.库仑通过扭秤实验，精确测定了元电荷的电荷量C.奥斯特通过实验，发现了电流周围存在磁场，揭示了电现象与磁现象之间的联系D.托马斯·杨通过光的单缝衍射实验，证明了光具有波动性2.如图所示，在一个足够长的光滑固定水平杆上，套有两个质量均为m的可视为质点的小球A和B，两球之间用一根原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接。初始时，弹簧处于原长状态，A球静止，B球具有沿杆方向的初速度v₀。在之后的运动过程中，弹簧始终处于弹性限度内。关于A、B两球的运动，下列说法正确的是（）（此处应有图示：水平杆上套有A、B两球，中间连接弹簧，A在左，B在右，B有向右箭头标v₀）A.两球速度相同时，弹簧的弹性势能最大B.A球的最大速度为v₀C.弹簧的最大伸长量为L+(mv₀²)/(kL)D.两球的加速度大小始终相等3.如图所示，空间存在一个范围足够大的垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）从原点O以某一初速度沿x轴正方向射入磁场。粒子在运动过程中，除磁场力外，还受到一个大小恒定、方向始终与速度方向相反的阻力作用。则关于粒子在磁场中的运动轨迹，下列描述正确的是（）（此处应有图示：原点O，x轴正方向，垂直纸面向里的磁场符号）A.是一个半径逐渐减小的螺旋线，最终静止在O点B.是一个半径逐渐增大的螺旋线，最终沿某一方向做匀速直线运动C.是一个完整的圆，回到O点后静止D.是一个半圆，然后沿x轴负方向做匀速直线运动---二、填空题（本题共2小题，共22分）4.（10分）某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度g。装置由一个可视为质点的小球、一根不可伸长的轻质细线、一个带有刻度的竖直杆和一个光电门组成。实验步骤如下：（此处应有图示：一个铁架台，上端固定细线，细线另一端连接小球，小球可在竖直面内摆动，竖直杆上有刻度，光电门可在杆上移动，用于测量小球经过最低点时的速度）a.用游标卡尺测量小球的直径d；b.将小球用细线悬挂于O点，使细线自然下垂，记录小球静止时球心在竖直杆上的位置读数x₀；c.将小球拉至与O点等高的位置由静止释放，同时记录细线的长度L（O点到球心的距离）；d.移动光电门至小球运动轨迹的最低点，使其能测量小球通过最低点时的挡光时间Δt；e.多次改变细线长度L，重复步骤b、c、d，记录多组L和对应的挡光时间Δt。（1）小球通过光电门时的速度v=____________（用题中所给物理量符号表示）。（2）若忽略空气阻力，小球从释放到运动至最低点的过程中，机械能守恒。则根据机械能守恒定律可得到g=____________（用v、L及其他你认为必要的物理量符号表示）。（3）该同学根据实验数据，以v²为纵坐标，以L为横坐标作图像，若图像是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率k=____________，由此可求得重力加速度g=____________。5.（12分）如图所示，一足够长的U形光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为L，左端连接一个阻值为R的定值电阻。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量为m、电阻为r的金属棒ab垂直放在导轨上，与导轨接触良好。现给金属棒ab一个水平向右的初速度v₀，使其在导轨上运动。忽略导轨的电阻及一切摩擦。金属棒ab在运动过程中，会受到安培力的作用而做减速运动。（此处应有图示：U形导轨开口向右，左端连接电阻R，磁场方向竖直向下，金属棒ab垂直于导轨放置在右侧）（1）金属棒ab刚开始运动时，棒中感应电流的方向为____________（选填“a→b”或“b→a”），所受安培力的方向为____________（选填“水平向左”或“水平向右”）。（2）金属棒ab在整个运动过程中，通过电阻R的电荷量q=____________。（3）金属棒ab在整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热Q=____________。---三、计算题（本题共3小题，共60分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）6.（18分）如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，有一质量为M的长木板。木板的上表面光滑，下表面与斜面间的动摩擦因数为μ。木板的下端有一垂直于木板的固定挡板。将一质量为m的小物块（可视为质点）放在木板的上端，用一沿斜面向上的恒力F拉木板，同时由静止释放小物块。已知重力加速度为g，斜面足够长。（此处应有图示：一个倾角为θ的斜面，斜面上有一长木板，木板下端有挡板，木板上表面左端有一小物块，有一沿斜面向上的力F拉木板上端）（1）若在小物块与挡板碰撞前，长木板已做匀速运动，求恒力F的大小；（2）若恒力F=(M+m)gsinθ+μ(M+m)gcosθ，求从小物块释放到小物块与挡板第一次碰撞所经历的时间t。7.（20分）如图所示，在xOy平面内，x轴上方存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；x轴下方存在两个有界匀强磁场，其中第一象限（不含x轴）和第四象限（不含x轴）的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）从y轴上的P点（0，h）以初速度v₀沿x轴正方向射入电场。粒子第一次到达x轴上的Q点（未画出）后进入下方磁场区域运动。已知粒子在第四象限磁场中运动的轨道半径是在第一象限磁场中运动轨道半径的2倍。（此处应有图示：xOy坐标系，y轴正半轴标P(0,h)，x轴上方标有向下的电场线E，x轴下方第一、四象限区域标有垂直纸面向外的磁场符号B）（1）求粒子到达Q点时的速度大小和方向；（2）求Q点的坐标；（3）若在x轴上M点（xₘ，0）处放置一垂直于x轴的荧光屏，要使粒子能打在荧光屏上，求xₘ的取值范围。8.（22分）如图所示，一质量为M、半径为R的光滑半圆柱体固定在水平地面上，其轴线与地面垂直，截面如图所示。在半圆柱体的最高点A处，有一质量为m的小滑块（可视为质点），现给滑块一个沿切线方向的初速度v₀，使其沿半圆柱体表面运动。已知重力加速度为g。（此处应有图示：一个半圆的截面图，圆心为O，最高点为A，最低点为C，滑块在A点，有沿切线向下的箭头标v₀）（1）若滑块始终未脱离半圆柱体表面，求v₀的取值范围；（2）若v₀=√(gR)，求滑块滑到与圆心O等高的B点时，对半圆柱体的压力大小和方向；（3）在（2）的条件下，求滑块从A点运动到B点的过程中，半圆柱体对地面的压力大小随时间变化的关系（不要求