2025年福建省永安市高考物理自主招生考试卷附参考答案详解（A卷）

2025年福建省永安市高考物理自主招生考试卷附参考答案详解（A卷）考试时间：75分钟；命题人：教研组考生注意：1、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上2、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、如图所示，竖直平面内固定一根竖直杆P和水平杆Q，两杆在同一平面内，杆Q的延长线与杆P的交点为O。质量为2m的小球A和质量为m的小球B分别套在杆P和杆Q上，套在杆P上的轻质弹簧上端固定，下端与小球A相连。小球A、B间用长为2L的轻杆通过铰链分别连接。弹簧处于原长时AB间的轻杆与杆Q的夹角θ=53∘，小球A从该位置由静止释放后在竖直杆上做往复运动，下降的最大距离为2L。已知轻质弹簧的弹性势能Ep=12kA．弹簧的劲度系数为mgB．小球A运动到O点时，小球B的速度最大C．小球A从最高点运动到O点的过程，水平杆Q对小球B的作用力始终大于mgD．从撤去外力到θ=30∘的过程中，轻杆对球B2、竖直平面内固定有两个电荷量均为qq>0的点电荷，两点电荷相距0.6m，O为两点电荷水平连线的中点。一电荷量为−q的带电小球自O点开始向下运动，初动能大小为2.0J，其动能Ek与位移x的关系如图乙中曲线I所示，x=0.4m处为曲线的最低点，此时动能大小为1.85J。直线II为计算机拟合的曲线I的一条渐近线，其斜率大小为9.0J/m。已知小球可视为质点，运动过程中电荷量保持不变，空气阻力不计，重力加速度g=10m/sA．小球的质量为9.0kgB．小球的电荷量为q=1.25×C．下落到x=0.4m的过程中，小球的加速度先减小后增加D．下落到x=0.4m的过程中，小球的电势能增加了约0.15J3、“世界第一高桥”贵州花江峡谷大桥配备的“空中电梯”是一个全透明观光电梯。如图为该电梯某次从底部到达顶部观景台后再返回底部的速度—时间图像，则0~208s内电梯运行的路程和平均速度大小为（）A．0，0 B．0，2m/s C．416m，0 D．416m，2m/s4、图甲是为了保护腰椎，搬起重物的正确姿势。搬起重物是身体肌肉、骨骼、关节等部位共同作用的过程，现将其简化为图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力F1和F2大致相等。人缓慢搬起重物的过程中，下列说法正确的是（）A．FN逐渐变大B．F1逐渐变大C．F逐渐变小D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为脚掌发生形变而产生的5、物理学的发展与完善离不开科学家的探索，也伴随着重要研究思想与方法的确立。下列对相关物理学史或物理思想方法的描述正确的是（）A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力是维持物体运动的原因B．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场C．牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力D．点电荷是一种理想模型，当带电体的形状、大小及电荷分布状况对所研究问题影响不可忽略时，可以将带电体视为点电荷6、如图所示，真空中三个质量相同、带电量均为q(q>0)的小球a、b、c（可视为质点），分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时，各小球之间的距离均为L，轻绳与竖直方向夹角的正弦值为33A．3kq22L2 B．3k7、工人师傅在安装高层住户玻璃时，由于无法通过电梯搬运，需要楼上和楼下工人协作配合，楼上师傅通过光滑定滑轮拉动绳子，楼下师傅站在一楼地面上固定位置将绳子往远离楼体的方向拉，以避免窗户被磕碰，如图所示。两段绳子的拉力分别为T1和TA．T1和TB．楼下师傅需要收缩绳子C．楼下师傅受到地面的支持力不变D．T1和T8、为探究包装袋易撕口的物理原理，小明进行了以下研究：①模拟实验。如图1所示，用一端固定的竖直纸带模拟包装袋，在纸带边缘切开一个V字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力，纸带总是从V字型缺口处撕开。②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示，在物体内部某一截面上，取极小面积ΔS包围A点，因外力引起该处相互作用力的改变量为ΔF，则ΔFΔS称为A根据上述信息并结合所学知识，下列推断正确的是（）A．应力的单位与压强的单位相同B．图1中垂直纸带任取两个水平横截面，穿过两截面的力线条数相等C．图1中小缺口处P点与Q点相比，Q点处力线密集，应力大D．图3中M点与N点相比，横梁更容易在M点处断裂9、如图所示，光滑绝缘圆环固定在水平面内，圆心为O，半径r=3L，MN=2L，OM=L。M、N两点分别固定电荷量为−q1和+q2的点电荷。带正电小球（可视为质点）套在圆环上，且能在圆环上任意位置保持静止，设P、A．φP>φQ B．φP<10、如图所示，一倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上有一质量为4m的物体a，上端用平行于斜面的细绳跨过定滑轮连接着物体b，物体b、c通过轻弹簧相连，质量分别为2m、m，此时a恰好静止。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．物体a与斜面间的动摩擦因数为3B．剪断弹簧的瞬间，物体a的加速度为0C．剪断细绳的瞬间，物体b的加速度为3gD．剪断细绳的瞬间，物体a的加速度为g二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、传送带转动的速度大小恒为1m/s，顺时针转动。两个物块A、B，A、B用一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A的质量为1kg，B的质量为2kg，A与传送带的动摩擦因数为0.5，B与传送带的动摩擦因数为0.25。t=0时，将两物块放置在传送带上，给A一个向右的初速度v0=2m/s，B的速度为零，弹簧自然伸长。在t=t0时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能Ep=0.75J，传送带足够长，A可在传送带上留下痕迹，则（）A．在t=t0B．t=t0时，B的速度为0.5m/sC．t=t0时，弹簧的压缩量为0.2mD．0﹣t0过程中，A与传送带的痕迹小于0.05m12、如图所示是研究小组设计的一种“圆盘电动机”。半径为L的导体圆环竖直放置，圆环附近存在水平向右且垂直圆环平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，它通过三根阻值均为3R的辐条与转轴O1O2固连。圆环左侧的电阻R通过导线与辐条并联，电源S是恒流源，能提供恒定不变的电流I（箭头表示电流方向），电阻R与电源S之间接有开关K；圆环的右侧有一个半径为LA．当开关K闭合瞬间，单根辐条的安培力大小F=B．当开关K断开时，铝块下落过程中电阻R的电流从a流向bC．当开关K闭合，改变铝块质量，电动机输出的最大机械功率可以为PD．当开关K断开时，质量为m0的铝块，经足够长时间未落地，铝块下落的最终速率13、用长为L的轻杆连接两个小球a、b（可视为质点），其质量分别为m和2m，竖直杆光滑，水平地面粗糙，两球与地面间的动摩擦因数相同，当a球穿在竖直杆上，b球在地面上，轻杆与竖直方向夹角θ=37°，如图甲所示，此时系统恰好保持静止。现将系统倒置，b球穿在竖直杆上，a球在地面上，轻杆与竖直方向夹角仍为θ，如图乙所示，已知sin37°=0.6，cosA．a、b球与地面间的动摩擦因数为0.25B．图乙时，系统仍保持静止状态C．图乙中给b球向下初速度，当轻杆与竖直方向夹角为53°时，a、b两球速度大小之比为3∶4D．图乙时，给b球轻微扰动使b球下滑，可以求出小球b落地时速度大小14、如图甲所示，足够长、上表面粗糙的木板P静止在粗糙水平地面上，可视为质点的小物块Q静止在木板的右端、现给物块Q水平向左的初速度，之后物块Q的速度v0随时间t变化的关系图像如图乙所示。若木板与地面间的滑动摩擦因数是μ1，小物块与木板上表面间的滑动摩擦因数是A．木板始终静止 B．木板先运动后静止C．μ1>μ15、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v﹣t图象如图所示．已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A．在t=1s时，甲车在乙车后B．在t=0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m16、如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间的变化关系为F=F0−ktA．受到空气作用力的方向会变化B．受到拉力的冲量大小为(C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为mgT+(D．T时刻受到空气作用力的大小为317、如图，质量为m的小球用轻绳悬挂在O点，在水平恒力F=mgtanθ作用下，小球从静止开始由A经B向C运动。则小球（）A．先加速后减速B．在B点加速度为零C．在C点速度为零D．在C点加速度为gtanθ18、一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ，t=0时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小，A．小物块在t=3tB．小物块和木板间动摩擦因数为2μC．小物块与木板的质量比为3︰4D．t=4t19、如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，π=3.14）（）A．在绕过小圆弧弯道后加速B．在大圆弧弯道上的速率为45m/sC．在直道上的加速度大小为5.63m/s2D．通过小圆弧弯道的时间为5.85s20、如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．M带正电荷 B．N带正电荷 C．q=Lmgk 三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成A、B两部分，质量分别为2m和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）该物体抛出时的初速度大小v0（2）炸裂后瞬间B的速度大小vB（3）A、B落地点之间的距离d。22、智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。分拣机器人工作效率高，落袋准确率达99.9%。在供包台工作人员将包裹放在机器人的水平托盘上，智能扫码读取包裹目的地信息，经过大数据分析后生成最优路线，包裹自动送至方形分拣口。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人A把质量m=1kg的包裹从供包台沿直线运至相距L=45m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人A运行最大加速度a=3m/s（1）求机器人A从供包台运行至分拣口所需的最短时间t；（2）若包裹与水平托盘的动摩擦因数为μ=33，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹刚开始下滑，托盘的最小倾角（3）机器人A投递完包裹后返回供包台途中发生故障，机器人A立刻制动，制动时速度为3m/s，由于惯性，机器人A在地面滑行4.5m后停下来，此时刚好有另一机器人B，以最大速度碰撞3m/s与机器人A发生弹性正碰，碰撞后机器人A滑行了2m停下来（其加速度与制动后滑行加速度相等，机器人A、B均看作质点）。则机器人B的总质量是机器人A的多少倍？23、如图所示，平面直角坐标系xOy被三条平行的分界线分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，每条分界线均与y轴平行，区域I、Ⅱ分界线为y轴，区域I中有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场；区域Ⅱ宽度为d，其中有方向沿y轴负向的匀强电场；区域Ⅲ为真空区域；区域Ⅳ中有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为3B的匀强磁场。现有不计重力的两粒子，粒子1带正电，以速度大小v1从点M（3L，0），与x轴正方向夹角为60°射入磁场区域I；粒子2带负电，以一定大小的速度，在N点沿v1（1）MN两点间距离；（2）电场强度E的大小；（3）粒子1与粒子2在区域Ⅱ中的运动时间之比t1（4）区域Ⅱ宽度S。

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】D2、【答案】C3、【答案】A4、【答案】B5、【答案】D6、【答案】C7、【答案】D8、【答案】C9、【答案】B10、【答案】C二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,C,D12、【答案】A,C,D13、【答案】A,D14、【答案】A,C15、【答案】C,D16、【答案】B,C17、【答案】B,D18、【答案】B,C19、【答案】A,C20、【答案】A,B三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）解：喷水过程中，根据动量守恒定律有mv＝