2025年湖南省湘乡市高考物理自主招生试卷附参考答案详解（培优）

2025年湖南省湘乡市高考物理自主招生试卷附参考答案详解（培优）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，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2g2、如图，质量为1kg的物块放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，物块和木箱间的动摩擦因数为0.2，物块左端被一根轻弹簧用1N大小的弹力拉着保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/sA．向上加速，加速度大小为4m/s2 C．向下加速，加速度大小为4m/s2 3、《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻（图甲）。如图乙所示，手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑铰链相连，d为ab中点，c位于悬点O的正下方。lOdA．2G B．3G C．33G4、央视“国家地理”频道播出的一档节目真实地呈现了四个水球可以挡住一颗子弹的过程，其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计，子弹视为质点。下列说法正确的是（）A．子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同B．子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度C．子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、D．子弹穿过每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、5、国际机器人联合会年9月发布的报告显示，中国工业机器人总保有量近180万台，位居全球第一。某工业机器人在一段时间内运动的v−t图像如图所示，在0～4s内，下列说法正确的是（）A．机器人做曲线运动 B．机器人做匀减速运动C．机器人的速度变化率变大 D．机器人在0～4s内的位移小于12m6、在工厂车间里，有两个质量均为m的半圆柱承载装置A、B紧挨着静置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，上方放置一质量为2m的光滑圆柱模具C，三者半径均为R。工作人员用机械牵引系统对A施加水平向右的拉力，使其缓慢移动，直至C恰好落地，期间B始终静止，重力加速度为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．B受地面摩擦力逐渐减小B．A、B受地面支持力相等且始终保持不变C．A受地面摩擦力逐渐增大D．动摩擦因数μ的最小值为37、我国正在研制的“高速飞车”设计时速达1000km/h。若“高速飞车”在相距L的甲、乙两城之间运行，加速和减速的最大加速度大小均为a，安全运行的最大速度为v，则该车从甲城到乙城的最短时间为（）A．Lv−va B．Lv+8、建筑工地上一提升装置的简化示意图如图所示，用轻绳跨过轻质光滑定滑轮将质量分别为3m和5m的物块1、2连接。物块1穿在足够长的光滑竖直细杆上。初始时，托住物块2，使两物块静止，倾斜轻绳与水平方向的夹角为53°，轻绳左端与滑轮的水平距离为0.6m。重力加速度取g=10m/s2，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，空气阻力不计。现静止释放物块2，则物块1上升的最大高度为（）A．0.8m B．0.625m C．0.6m D．0.525m9、如图，2n个质量均为m的电动玩具小车沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动，相邻两小车间距始终相等，重力加速度为g，不计空气阻力，则轨道对所有小车作用力的合力（）A．随小车位置的变化而变化 B．随小车的速度增大而增大C．随轨道的半径增大而减小 D．始终不变10、长城被列为世界建筑的七大奇迹之一，在建筑长城时为了节省人力，工人在高处用绳子拉着工料运送到高处，简易图如图所示。由地面的A点向建筑工地竖直固定的杆B处搭建一倾角θ=15°的斜坡，在杆的顶端固定一光滑的定滑轮，工人通过绳子拴接工料跨过定滑轮将工料由A点缓慢地拉到B处。假设工料与斜坡间光滑，下列说法正确的是（）A．细绳的拉力逐渐减小B．细绳的拉力先减小后增大C．工料对斜坡的压力逐渐减小D．工料对斜坡的压力先减小后增大二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图所示，物块和木板静止叠放在光滑水平地面上，左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块，使其从木板右端离开。此时，木板具有一定速度，物块与木板的速度差为Δv，下列措施中能使ΔA．仅增大水平恒力B．仅增大物块质量C．仅增大木板质量D．仅增大物块与木板间的动摩擦因数12、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40m13、如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据可以得出（）A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为0.4NC．0~2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.214、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315、快递公司常常利用传送带来分拣快递物品。某段传送带的俯视图如图所示，水平传送带以恒定速度v1=1.4m/s向右匀速运动，一质量为3kg物品以速度大小v2=3m/s、方向与垂直传送带传动方向成θ=37°角偏向左侧方冲上传送带。物品与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，物品可视为质点，重力加速度为g=10m/sA．物品在传送带上滑行的时间为0.8sB．物品冲上传送带，在相对传送带静止前相对地面做直线运动C．要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于1.6mD．从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为24J16、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5.85s17、如图所示，间距为L两根平行的光滑导轨竖直放置，导轨间接有电容C，处于垂直轨道平面的匀强磁场B中，质量为m电阻为R的金属杆ab接在两导轨之间并静止释放，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计（）A．ab做自由落体运动B．ab做匀加速运动，且加速度为a=C．ab做匀加速运动，若加速度为a，则回路的电流为I=CBLaD．ab做加速度减小的变加速运动运动，最后匀速运动，最大速度为v18、为备战校运会百米赛跑，小王刻苦训练。小王训练前、后百米全程测试的v−t图像如图所示。下列说法正确的是（）A．在0∼tB．在0∼tC．在t2D．经过训练，t319、下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速20、如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为33g；减速时，加速度的最大值为3A．棒与导轨间的动摩擦因数为3B．棒与导轨间的动摩擦因数为3C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某同学设计如图的实验装置验证向心力公式和平抛运动水平分运动为匀速运动。将半径为r的四分之一圆弧固定在桌面上，圆弧底下安装一个压力传感器，光电门固定在底端正上方。实验步骤如下：（1）让质量为m的小球静止在圆弧底端，静止时，传感器示数为F0；（2）让小球从圆弧某一位置静止释放，记录通过光电门的时间t，压力传感器示数F和落点与圆弧底端的水平位移x；（3）改变释放位置，重复（2）的步骤。请回答以下问题：（1）为完成实验，关于实验装置及相关测量，下列说法正确的是（）A．圆弧要保持光滑 B．小球要选择体积小，密度大的C．需知道当地的重力加速度 D．需测量小球到地面的竖直高度（2）用游标卡纸测量小球直径，如图所示，则小球直径为mm；（3）以F−F0为纵轴，（填1t2或（4）作x−y图，若图像成正比，则说明平抛运动水平方向为匀速直线运动，其中y应该为（填“F”1t或1t2（5）改变小球释放的位置，重复实验，比较发现F−F0总是小于A．小钢球的质量偏大 B．小球的直径过小C．总是存在空气阻力 D．速度的测量值偏大22、如图所示，倾角θ＝37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个大小和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为m＝1kg的物体A和B用一劲度系数k＝120N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与小环C连接，轻弹簧轴线和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，小环C穿在竖直固定的光滑均匀细杆上。当环C位于Q处时整个系统静止，此时绳与细杆的夹角α＝53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。（1）求小环C的质量M；（2）现让环C从位置R由静止释放，位置R与位置Q关于位置S对称，图中SD水平且长度为d＝0.4m，求：①小环C运动到位置Q的速率v；②小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功W。23、某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图a，细绳1、2和橡皮筋相连于一点，绳1上端固定在A点，绳2下端与水杯相连，橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体质量m与橡皮筋长度x的关系，该小组逐次加入等质量的水，拉动绳套，使绳1每次与竖直方向夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直，待装置稳定后测量对应的橡皮筋长度。根据测得数据作出x-m关系图线，如图b所示。回答下列问题：（1）将一芒果放入此空杯，按上述操作测得x＝11.60cm，由图b可知，该芒果的质量m0＝g（结果保留到个位）。若杯中放入芒果后，绳1与竖直方向夹角为30°但与橡皮筋不垂直，由图像读出的芒果质量与m0相比（填“偏大”或“偏小”）。（2）另一组同学利用同样方法得到的x-m图像在后半部分弯曲，下列原因可能的是____。A．水杯质量过小B．绳套长度过大C．橡皮筋伸长量过大，弹力与其伸长量不成正比（3）写出一条可以使上述装置测量质量范围增大的措施：。

-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】B6、【答案】D7、【答案】C8、【答案】C9、【答案】C10、【答案】B二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,B12、【答案】B,C13、【答案】A,B14、【答案】B,D15、【答案】A,C16、【答案】A,C17、【答案】A,C18、【答案】B,D19、【