2025年高考物理自主招生测试卷及参考答案详解（培优B卷）

2025年高考物理自主招生测试卷及参考答案详解（培优B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、如图所示为一种简易“千斤顶”，将一倾角为θ，质量为M的斜面体放在水平地面上，斜面体上有与轻杆下端固定连接的轻质小轮，轻杆穿过限制套管P，在轻杆上端放有质量为m的重物。由于限制套管P的作用，轻杆仅在竖直方向上运动，为了将重物顶起，现对斜面体施加水平推力F，忽略摩擦，重力加速度为g。则（）A．需要施加的最小推力为mgcotθB．需要施加的最小推力随θ的减小而减小C．地面对斜面体的支持力为(M+m)gD．地面对斜面体的支持力随水平推力F的减小而增大2、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+3、用轻绳连接的可视为质点的带孔小球A、B，穿在位于竖直平面内、半径为R的圆环上，绳长为2R，其中A球固定于圆环顶部，B球内部光滑，系统处于静止状态，如图甲所示。现将整个装置绕圆心O在纸面内逆时针转动45°后静止，如图乙所示。设甲、乙两图中圆环对A的作用力大小分别为F1、F2，轻绳的拉力大小分别为TA．F1>F2，T1C．F1>F2，T14、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35、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6、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、一个质点做直线运动，在t=0至t=2tA．12v0t0 B．138、上世纪七十年代有科学家预言磁通量Φ和电荷量Q之比可能是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。若用M=ΦA．Wb/C B．JC．V/A D．kg⋅9、某小山坡的等高线如图，M表示山顶，A、B是同一等高线上两点，MA、MB分别是左、右坡面上修建的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下，不考虑阻力，则（）A．若把等高线看成某静电场的等势线，则A点电场强度比B点大B．若把等高线看成某静电场的等势线，则右侧电势比左侧降落得快C．小球沿MB运动的加速度比沿MA的小D．小球分别运动到A、B点时速度相同10、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之间的某点二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、风洞是航空测试重要的技术。一口径很大的水平风洞截面图如图所示，保持各处风力为恒定数值且方向水平向右；一只关闭动力的飞行器在风洞中可以从P点沿直线a运动或沿抛物线b运动，忽略阻力对飞行器的影响，以下分析正确的是（）A．飞行器沿直线a做匀速直线运动B．飞行器沿直线a运动时其重力与风力的合力不一定沿直线aC．飞行器从P点沿抛物线b运动到与P点等高时，抛物线最高点为该过程中间时刻D．飞行器从P点沿抛物线b运动到与P点等高的过程中动能增加量等于风力做的功12、一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（）A．物块下滑过程中机械能不守恒B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J13、甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是（）A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等14、如图，在粗糙绝缘的固定斜面上（斜面足够大）有一质量为m粗细均匀的矩形线框abcd，线框由两种金属材料组成，ad、bc长为L、电阻均为2R，ab、cd长为L0、电阻不计，线框处在方向垂直斜面向下的足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量也为m的导体棒PQ紧挨ad放置（不接触ad），PQ接入电路电阻为R，t=0时刻，同时静止释放导体棒PQ以及矩形线框abcd，经时间t0恰好运动到矩形线框的中心处，此时对棒施加沿斜面向上的力F=mgsinθ，最终棒PQ恰好不从线框掉下。已知运动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，矩形线框与斜面间的动摩擦因数为A．导体棒PQ刚释放瞬间，线框的加速度大小为μgB．0~t0C．t0时导体棒的速度为D．若t0时导体棒下降的高度为h，则整个过程中棒PQ上产生的热量为15、如图所示，水平传送带长x=6m，以v=2m/s的速率顺时针转动，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，倾角θ=37°的光滑斜面与传送带右侧平滑连接，斜面长为L=3m，质量为m=1kg的乙静止在斜面底端，将相同质量的甲从斜面顶端由静止释放，甲乙发生弹性碰撞，下列说法正确的是（）A．物体乙滑上传送带的速度为6m/sB．物体乙能够运动到B端C．整个过程中物体乙在传送带上留下的划痕长度为3.2mD．整个过程中产生的焦耳热为32J16、明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（）A．若F一定，θ大时FN大 B．若F一定，θ小时FC．若θ一定，F大时FN大 D．若θ一定，F小时F17、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>μ18、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大 B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等 D．在t时刻，a和b的动量大小相等19、一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为Ek5A．物体向上滑动的距离为EB．物体向下滑动时的加速度大小为gC．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长20、如图所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为l、2l；空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量分别为m、2m的导体杆a、b均垂直导轨放置，接入电路的电阻分别为R、2R，导轨电阻忽略不计；a、b两杆同时分别以v0、2v0的初速度向右运动，aA．a杆加速度与b杆的加速度相同B．稳定时a杆的速度为2C．电路中a杆上产生的焦耳热为3D．通过导体杆a的某一横截面的电荷量为m三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某实验小组利用光电门替换了打点计时器来测量物体的加速度，简化了验证牛顿第二定律的实验装置，改进后的实验装置如图1所示。下面是实验小组进行实验的主要操作：（1）实验小组用螺旋测微器测量了遮光条的宽度d，示数如图2，则d=mm。（2）实验小组按照图1进行了实验器材安装，调节木板的倾斜度，使小车在不受牵引时能沿木板匀速运动。（3）挂上装有沙的沙桶后，将小车由静止释放，测出释放点到光电门的距离x，遮光条通过光电门的时间Δt，则小车加速度的表达式为a=。（用d、x和Δ（4）将小车与遮光条的总质量记为M，沙与沙桶的总质量记为m，不断增大m得到小车加速度变化的数据。若实验小组利用实验数据绘制的a-m图线如图3，图线右方出现明显弯曲，原因是。22、舰载机被称为“航母之矛”。某质量为m的舰载机在起飞和降落阶段与航母甲板的平均摩擦阻力均为自重的k倍，重力加速度大小为g。（1）该舰载机由静止开始在航母甲板上匀加速运动时，机载发动机提供的平均动力为F1，飞机获得v0的速度后刚好离开航母甲板起飞。求舰载机匀加速滑行的距离s。（2）舰载机在航母上降落时，需用阻拦索使其迅速停下来。若某次舰载机着舰时的速度为v，钩住阻拦索后经过t2停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，求此过程中阻拦索对舰载机的平均作用力F2。23、如图所示，电荷量为q、质量为m的带正电小球，用轻质不可伸长的绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，细线长为L。假设电场区域足够大，静止时细线与竖直方向夹角θ=37°，小球在运动过程中电荷量始终保持不变，sin37°=0.6，cos（1）求匀强电场电场强度的大小E；（2）若保持电场强度大小不变，某时刻将电场方向改为竖直向上，求小球运动到最低点时的速度大小v；

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】C2、【答案】B3、【答案】D4、【答案】A5、【答案】A6、【答案】C7、【答案】D8、【答案】D9、【答案】C10、【答案】A二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】C,D12、【答案】B,C13、【答案】B,D14、【答案】A,C15、【答案】B,C16、【答案】A,D17、【答案】B,D18、【答案】B,C,D19、【答案】B,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）根据动能定理W−fx=可得牵引力对飞机做的功W=（2）加速过程，设起飞速度为vm，根据速度位移关系减速过程，根据速度位移关系v联立解得d=（3）在无风的情况下，飞机以速率u水平飞行时，相对飞机的气流速率也为u，并且气流掠过机翼改变方向，从而对机翼产生升力。根据升力公式，升力与气流的动量变化有关，根据动量定理F⋅Δt=Δp可得F=又Δp=mΔv，m=ρSΔv⋅Δt联立可得F=ρSΔ又Δv∝u可知F∝即α=222、【答案】（1）上端；14.91（14.91～14.93均可）（2）187.5（3）无23、【答案】（1）解：对a物块下滑过程中根据动能定理有mgh=可得v0在B点根据牛顿第二定律有F可得FN（2）解：如图由于h<<r，滑块a所受回复力F，则F=−mg可知滑块受到的回复力F与x成正比，方向与x相反，因此滑块a从释放到第一次到达最低点的运动是简谐运动。（3）解：滑块b在圆弧形斜面上垂直槽轴线方向的运动性质与a相同，平行槽轴线方向做匀速度直线运动。设滑块b的速度沿槽轴线和垂直槽轴线分速度为vbx、vby，如图当vbx=0时，滑块b第一次滑到最高点，由题意可知滑块b到达的最高点高度与滑块a的开始下滑的高度相等。此时速度为vby，经历的时间t1为t1又因与滑块a最高点相同，由题意可知v即v因为滑块a、b在最高点发生碰撞，设碰后