2025年山西省古交市高考物理自主招生测试卷及答案详解（夺冠系列）

2025年山西省古交市高考物理自主招生测试卷及答案详解（夺冠系列）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，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、Q两点电势分别为A．φP>φQ B．φP<2、2025年9月25日，歼-35在福建舰完成起降训练的画面被公开。如图所示为歼-35舰载战斗机在福建舰电磁弹射起飞。关于歼-35（）A．研究电磁弹射起飞推力的作用点时，可将歼-35视为质点B．加速飞行时，空气对歼-35的作用力大于歼-35对空气的作用力C．匀速爬升时，歼-35的机械能增大D．在航母甲板上减速时，歼-35对飞行员的作用力小于飞行员的重力3、如图所示，质量为m的小球通过两根不可伸长轻绳与竖直平面内的圆形支架连接。两根轻绳长度与圆形支架半径相等，夹角为120°，轻绳OA沿竖直方向。现将圆形支架以圆心O为轴沿顺时针方向缓慢旋转30°（如图中虚线所示），重力加速度取g，此时轻绳OA上的拉力为（）A．33mg B．mg C．234、如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为3m的小球A，质量为2m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态，弹簧劲度系数为k，弹簧原长足够长，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（）A．剪断细线后的瞬间，小球A的加速度大小为gB．小球A运动到弹簧原长处时速度最大C．小球A运动到最高点时，弹簧的压缩量为2mgD．小球A的最大速度为2g5、如图所示，劲度系数为k0的弹簧左端固定，右端与光滑水平面上的足够长、质量为ma的木板A连接，木板上有一质量为mb的物块B。将弹簧拉伸至某一位置，让木板及物块由静止释放，释放后两物体相对滑动，0∼t0内两物体的v-t图像如图所示，tA．t0时刻弹簧处于原长 B．C．t0时刻弹簧的伸长量Δx=μma6、如图甲所示，某工地正用起重机吊起正方形钢板ABCD，起重机的四根钢索OA、OB、OC、OD长度均为a，钢板边长为a，质量为m，且始终呈水平状态。某次施工过程，起重机司机将正方形钢板ABCD从地面开始竖直向上提升，其运动的v−t图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．12∼15s过程正方形钢板克服重力做功的功率增大B．4∼12s过程每根钢绳的拉力为2C．上升过程中正方形钢板一直处于超重状态D．15s末正方形钢板抬升高度为23m7、如图所示，某智能物流系统的倾斜传送带AB与水平面夹角为a=37°，传送带以v=6m/s的速率沿顺时针方向匀速运行。现将一个质量m=200kg的打包货箱（可视为质点）无初速地置于底端A处。为了提高运输效率，系统对货箱施加一个沿传送带向上的恒定辅助拉力F=1600N。已知货箱与传送带的动摩擦因数μ=0.125，取重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。当货箱运行至顶端B时，速度大小恰好为10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8。关于该过程，下列判断正确的是（）A．货箱从底端A运行至顶端B耗时5sB．传送带AB段长度LAB=36mC．由于货箱与传送带相对滑动产生的热量为2800JD．货箱在传送带上留下的摩擦痕迹长为14m8、如图所示，一条直线上分布着等间距的a、b、c、d、e、f点，一质点从ab间的P点（未画出）以初速度v0沿直线做匀减速运动，运动到f点时速度恰好为零。若此质点从P点以vA．bc之间的某点 B．cd之间的某点C．de之间的某点 D．ef之间的某点9、长方体木块A、B叠在一起，放在粗糙水平桌面上。B木块受到一个水平恒力F的作用，两木块始终保持相对静止。下列说法正确的是（）A．若A、B在桌面上静止不动，A受到向右的摩擦力B．若A、B一起向右匀速运动，A受到向右的摩擦力C．若A、B一起向右加速运动，A受到向右的摩擦力D．若A、B一起向右加速运动，A受到的摩擦力大小等于F10、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为37°的软层面，沿着这个层面可能产生滑动。质量为1.0×107kg的石块与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，使石块向下滑动（已知sin37°=0.6，A．没有水渗入节理时，石块受到层面的作用力为0B．当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的摩擦力减小C．当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的作用力增大D．当有水渗入节理结冰后，冰对石块的力增大到4×10二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图，光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ，杆与竖直方向的夹角为θ，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A．若B球受到的摩擦力为零，则F=2mgB．若推力F向左，且tanθ≤μ，则F的最大值为C．若推力F向左，且μ<tanθ≤2μ，则FD．若推力F向右，且tanθ>2μ，则F的范围为12、静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动，t=4s时停下，其v－t图象如图，已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同，则下列判断正确的是（）A．整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功B．整个过程中拉力做的功等于零C．t=2s时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大D．t=1s到t=3s这段时间内合力做功为零13、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40m14、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，（）A．矿车上升所用的时间之比为4：5B．电机的最大牵引力之比为2：1C．电机输出的最大功率之比为2：1D．电机所做的功之比为4：515、如图所示，在足够长的光滑薄金属板MN左上方的P位置固定一电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属板的两端M、N的距离相等，金属板与水平面夹角为θ，电荷量为+q、质量为m的绝缘小物块（可视为点电荷）从金属板上O点静止释放后滑至金属板的下端M。已知OM=L，MN=1.2L，重力加速度为g，关于该过程，下列说法正确的是（）A．小物块的加速度先减小后增大B．小物块的电势能先增大后减小C．小物块所受弹力先增大后减小D．小物块运动到M点的速度大小为2gL16、如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成θ角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度v0沿细杆向上运动至最高点，则该过程（）A．合力冲量大小为mv0cosθB．重力冲量大小为mv0sinθC．洛伦兹力冲量大小为qBD．若v0=2mgcosθqB17、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18、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于32B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于32C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为3219、如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面.A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是()A．若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出B．若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出C．若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45°D．若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°20、如图所示，在光滑绝缘水平地面附近的空间中，存在方向水平向右、电场强度为E的匀强电场，在地面上相距为d的位置，有两个质量均为m的小球A和B，其中A球带电荷量为+q，B球不带电。某时刻，A、B两球速度都为零，A球只在电场力作用下开始运动，与B球发生多次弹性正碰，每次碰撞，A、B两球间无电量转移。则（）A．A、B球第2次相碰前，A球的电势能减少量为5EqdB．A、B球第2次相碰前，A球的电势能减少量为4EqdC．A、B球第1次和第3次相碰时间间隔为2D．A、B球第1次和第3次相碰时间间隔为4三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、在学校物理创新实验课堂上，老师为引导学生探究带电物体在复合场中的运动规律，布置了一个如图所示的实验环境：空间中有一水平向左的匀强电场（电场空间足够大），将一个质量m=0.3kg，电荷量q=0.8C的带正电小球，放在区域内的O点，然后用弹射器使小球以v0=10m/s的初速度，方向与水平方向成θ=37∘角斜向右射出，带电小球在电场力与重力作用下做直线运动（1）电场强度E的大小；（2）小球从开始运动到最高点时，电势能的变化量ΔE22、如图为货物“绿色”传输的示意图。工人将货物甲从倾斜轨道AB的顶端静止释放，货物甲无机械能损失地滑上静止在水平面上的节能反弹车，货物甲运动到反弹车的最右端时恰好与反弹车共速，此时反弹车与吸能反弹装置碰撞，货物甲滑上水平工作台，并与静止在C点的货物乙发生弹性正碰，碰撞后货物乙最终停在D点，而反弹车经碰撞后反弹，恰好能返回B点。已知轨道AB的距离L1=10m、倾角θ=53°，反弹车右端与反弹装置的距离L2=2.5m，工作台C、D间的距离L3=2.5m，货物与轨道AB、工作台的动摩擦因数μ=0.5，反弹车与地面的摩擦力为反弹车对地面压力的0.1倍，货物甲、乙是可以看成质点的相同货物，不计空气阻力，重力加速度g取（1）货物甲在B点的速度大小；（2）反弹车与吸能反弹装置碰撞后的动能与碰撞前的动能比值η1（3）货物甲的质量与反弹车的质量比值η223、我国自主研发的“复兴号”智能动车组，以其高颜值、智能化的特点成为国家名片。当列车减速进站时，某同学通过观察车窗外里程碑和车厢内电子屏显示的车速来估算列车减速的加速度大小。当他经过第1个里程碑时，电子屏显示车速为288km/h，2分钟后经过第n个里程碑时，车速显示为72km/h。已知相邻里程碑间的距离为1km，列车进站过程可视为匀减速直线运动。求：（1）列车进站的加速度大小；（2）从第1个里程碑开始，到列车完全停下行驶的距离；（3）2分钟后该同学到达第n个里程碑时，n的数值。

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】B2、【答案】A3、【答案】C4、【答案】C5、【答案】A6、【答案】D7、【答案】A8、【答案】C9、【答案】B10、【答案】B二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,D12、【答案】A,B13、【答案】A,B14、【答案】B,D15、【答案】B,D16、【答案】B,C17、【答案】B,C,D18、【答案】B,C19、【答案】B,C,D20、【答案】A,D三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）控制变量