2025年湖北省天门市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【能力提升】

2025年湖北省天门市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【能力提升】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，光滑绝缘水平面上方存在方向水平向左的匀强电场，场强大小为E，质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0开始向右运动，运动过程中小球受空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向始终相反。已知开始运动时小球的加速度为a0（a0>4A．小球运动到P点时加速度最大B．小球的加速度从12C．当小球的加速度为12aD．当小球的速度为12v2、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、由于受到空气阻力，雨滴竖直下落过程的速度-时间图像（v−t图像）如图所示，其加速度a和下落高度h随时间变化的图像可能是（g为重力加速度）（）A． B．C． D．4、如图所示，质量为m的足球从水平地面上位置1被踢出后落在位置3，在空中达到最高点2的高度为h。若空气阻力的大小保持不变，则足球（）A．在空中运动时，相等的时间内速度变化量相同B．在1时，加速度最大C．从1到2的时间大于从2到3的时间D．从2到3的过程中，动能增加mgh5、如图所示，质量分别为6m和m的物体P、Q用跨过定滑轮O的轻绳连接，P置于倾角为30∘的光滑固定斜面上，Q穿在固定的竖直光滑杆上。轻质弹簧的一端固定在地面上，另一端连接Q。初始时，控制P使轻绳伸直且无拉力，轻绳的OP段与斜面平行，OQ段与杆的夹角为37∘。将P由静止释放，Q在运动过程中经过M点，OM与杆垂直，长为1.5L。P、Q均可视为质点，弹簧始终在弹性限度内，劲度系数k=mgL，重力加速度为g，sin37∘=0.6A．2gL B．2gL C．2gL7 6、如图所示，质量均为0.5kg的小物块A、B、C放在倾角θ=37∘的固定光滑斜面（足够长）上，C靠在垂直斜面的固定挡板P上，A与B用轻杆连接，B、C分别与原长为10cm、劲度系数为200 N/m的轻质弹簧两端相连，系统处于静止状态。现对A施加一个沿斜面向上的拉力F，使A缓慢上滑。取重力加速度大小g=10 m/s2，A．施加力F前，挡板对C的支持力大小为12 NB．施加力F前，弹簧的长度为8 cmC．施加力F后，当F=4 N时，轻杆对A的支持力大小为1 ND．施加力F后，当F=9 N时，弹簧的长度为11.5 cm7、如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ＝30°，导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd，导轨电阻不计，并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t＝0时刻，在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力，同时释放cd棒。下列图像中，a、v、x、EabA． B．C． D．8、如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为2m，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为5mg的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（）A．底座B的加速度方向向下 B．弹簧弹力大小为5C．底座B的加速度大小为53g 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、如图甲所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上。已知mA=1kg，mB=3kg。从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA和FA．t=0.5s时，A、B间的弹力为2N B．t=1s时，A、B分离C．分离时，它们的位移为4.5m D．A、B分离时的速度为4m/s二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C、A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（）A．小球从B到C的过程中，对轨道的压力逐渐增大B．小球从A到C的过程中，重力的功率始终保持不变C．小球的初速度vD．若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道12、如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球之间用轻绳AB、BQ和轻弹簧PA连接并保持静止，其中轻绳AB保持水平，轻弹簧PA与竖直方向夹角为37°，轻绳BQ与竖直方向夹角为53°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．mB．mC．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m1的加速度为12D．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m2的加速度为1213、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，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v15、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>μ16、如图所示，倾角为θ的固定斜面，其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ。过程I：Q以速度v0从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ：将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过OA．P、M两点之间的距离为kB．过程Ⅱ中，Q在从P点单向运动到O点的过程中损失的机械能为1C．过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为kD．连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在OM（含O、M点）之间17、小涵同学为了测试遥控飞行器性能，操控飞行器从地面沿竖直方向由静止起飞，上升到最高点后竖直下落，着陆时速度刚好为零。已知飞行器质量为1kg，其动力系统提供的升力方向始终竖直向上，所受空气阻力大小恒为2N，其运动的v−t图像如图所示，g取10m/s2A．1s时飞行器加速度大小为5m/s2 B．3sC．5s时飞行器升力大小为8N D．8s时飞行器返回地面18、空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。一质量为m的带电油滴a，在纸面内做半径为R的圆周运动，轨迹如图所示。当a运动到最低点P时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。Ⅰ在P点时与a的速度方向相同，并做半径为3R的圆周运动，轨迹如图所示。Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为g，不计空气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，则（）A．油滴a带负电，所带电量的大小为mgB．油滴a做圆周运动的速度大小为gBRC．小油滴I做圆周运动的速度大小为3gBRE，周期为D．小油滴II沿顺时针方向做圆周运动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、某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，EF、MN段可视为两段直线，其方程分别为y=4t−26和y=−2t+140。无人机及其载物的总质量为2kg，取竖直向上为正方向。则（）A．EF段无人机的速度大小为4m/sB．FM段无人机的货物处于失重状态C．FN段无人机和装载物总动量变化量大小为4kg∙m/sD．MN段无人机机械能守恒三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某电磁助推装置设计如图，超级电容器经调控系统为电路提供1000A的恒定电流，水平固定的平行长直导轨处于垂直水平面的匀强磁场中，a可视为始终垂直导轨的导体棒，b为表面绝缘的无人机。初始时a静止于MM'处，b静止于a右侧某处。现将开关S接1端，a与b正碰后锁定并一起运动，损失动能全部储存为弹性势能。当a运行至NN'时将S接2端，同时解除锁定，所储势能瞬间全部转化为动能，a与b分离。已知电容器电容C为10F，导轨间距为0.5m，磁感应强度大小为1T，MM'到NN'的距离为5m，a、b质量分别为2kg、8kg，a在导轨间的电阻为0.01Ω。碰撞、分离时间极短，各部分始终接触良好，不计导轨电阻、摩擦和储能耗损，忽略电流对磁场的影响。（1）若分离后某时刻a的速度大小为10m/s，求此时通过a的电流大小。（2）忽略a、b所受空气阻力，当a与b的初始间距为1.25m时，求b分离后的速度大小，分析其是否为b能够获得的最大速度；并求a运动过程中电容器的电压减小量。（3）忽略a所受空气阻力，若b所受空气阻力大小与其速度v的关系为f=kv2（k=0.025N·s2/m2），初始位置与（2）问一致，试估算a运行至NN'时。a分离前的速度大小能否达到（2）问中分离前速度的99%，并给出结论。（0.992=0.980l）22、如图所示，在三维坐标系Oxyz中，0<z≤L区域存在沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E2，−L≤z<0区域存在沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在−∞<z<−L区域存在沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E1。某时刻一质量为m、电荷量为＋q的粒子从z轴上A点（0，0，－3L）由静止释放，B=5πm（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径及时间；（2）粒子离开磁场时距离O点的距离s；（3）粒子离开电场E223、生活中常用一根水平绳拉着悬吊重物的绳索来改变或固定悬吊物的位置。如图所示，悬吊重物a的细绳，其O点被一水平绳BO牵引，使悬绳AO段和水平方向成60∘角。BO绳的右端与物块b相连，物块b静置于倾角为30（1）轻绳AO、BO的拉力大小；（2）物块b对斜面的压力以及物块b与斜面间的动摩擦因数。

-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】C3、【答案】C4、【答案】B5、【答案】C6、【答案】C7、【答案】B8、【答案】D9、【答案】C10、【答案】D二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,C12、【答案】B,D13、【答案】B,D14、【答案】C,D15、【答案】B,C16、【答案】B,D17、【答案】A,C18、【答案】B,D19、【答案】B,C20、【答案】C,D三