2026年湖南省湘乡市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【研优卷】

2026年湖南省湘乡市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【研优卷】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、如图甲所示，我国自主研发的“章鱼”触手机器人能抓取任意形态的物体，可负载260倍自重。如图乙所示，圆锥体母线和高线之间的夹角α=37∘，该机器人对圆锥体的弹力方向垂直于圆锥体侧面，靠机器人和圆锥体之间的摩擦力将圆锥体抓起。若该机器人竖直向上抓起圆锥体时施加的弹力足够大，则机器人和圆锥体之间的动摩擦因数至少为（已知sin37A．35 B．45 C．342、如图甲，辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图，某次需从井中汲取m=2kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如图丙所示，g取10m/sA．井绳拉力随时间均匀增大B．水斗速度随时间变化的规律为v=0.8tC．0∼10s内水斗上升的高度为20mD．0∼10s内井绳拉力所做的功为500J3、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23m4、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5、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36、如图1所示，小球悬挂在轻弹簧的下端，弹簧上端连接传感器。小球上下振动时，传感器记录弹力随时间变化的规律如图2所示。已知重力加速度g=10m/sA．小球的质量为0.2kg，振动的周期为4sB．0~2s内，小球始终处于超重状态C．0~2s内，小球受弹力的冲量大小为2N⋅sD．0~2s内，弹力对小球做的功等于小球动能的变化量7、太极球是市民中较流行的健身器材，现将其简化成如图所示的小球拍和小球。某市民健身时，让小球拍和质量为m的小球在竖直面内保持这样的姿势且按顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。已知运动过程中小球拍对小球的最大作用力为2mg，小球相对于小球拍始终保持静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球做圆周运动的角速度大小为ω=B．从最高点C到最低点A运动的过程中，小球先处于超重状态后处于失重状态C．从最高点C到最低点A运动的过程中，小球拍对小球的支持力先减小后增大D．小球经过与圆心等高的D点时，小球拍对小球的作用力大小为28、如图是高中物理必修第一册封面上的沙漏照片。同学们发现照片中的砂粒在空中时都看不出砂粒本身的形状，而是成了条条痕迹，砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒下落的初速度为0，忽略空气阻力，不计砂粒间的相互影响，设砂粒随时间均匀漏下，同学们有以下推断，其中正确的是（）A．出口下方6cm处的痕迹长度约是2cm处的3倍B．出口下方6cm处的痕迹长度约是2cm处的3倍C．出口下方0~2cm围内的砂粒数约与2~6D．出口下方0~2cm范围内的砂粒数远少于2~89、如图所示，工人利用定滑轮通过绳索施加拉力F，将一根均匀的钢梁AB拉起，定滑轮位于钢梁A端的正上方，拉起的过程中钢梁绕A端缓慢转动。拉力F的大小（）A．始终不变 B．逐渐增大C．逐渐减小 D．先增大后减小10、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点时速度相同二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、用图所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条恰好伸直时的长度为GE。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1A．需要记录GE和EO的长度B．描点确定拉力方向时，所描两点之间的距离应适当大一些C．借助该实验数据也可以完成“探究力的分解规律”的实验12、如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带正电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲、乙所带电荷量分别为q、2q，质量分别为m、2m，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为F1、FA．FB．E=C．若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止D．若撤去甲，乙下滑至底端时的速度大小v=13、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m14、若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示，则下列各式可能表示能量的是（）A．a2bc2 B．ab215、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416、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>μ17、在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中，下列操作有利于减小实验误差的是（）A．拉力F1和FB．拉力F1和FC．实验过程中，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应尽可能贴近木板，并与其平行D．记录一个力的方向时，标记的两个点应尽可能远一些18、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°19、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20、水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于s0时，速度的大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行A．在此过程中F所做的功为1B．在此过中F的冲量大小等于3C．物体与桌面间的动摩擦因数等于vD．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、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E222、如图所示，弹性轻绳一端固定在O点，穿过固定的光滑小孔M后另一端连接静置于水平地面上N处的小滑块C（可视为质点），弹性轻绳上的弹力F的大小与其伸长量x满足F=kx,k=50N/m。弹性轻绳的原长为OM，MN的长度为l=0.2m，O、M、N处在同一竖直直线上。初始时足够长的平直木板B静置于水平地面上，木板上有小滑块A，小滑块A获得水平向右的初速度v0=8m/s。已知mA=3kg、mB=1kg、（1）求A、B刚开始运动时的加速度大小a1（2）若C被碰向右运动的最大距离为xC（3）若B、C发生弹性碰撞后立即锁定B，C第一次回到原位置时恰好停止，求初始时B的右端与C的距离d的大小。23、如图所示，质量m=1kg的物块在水平向右的拉力作用下，由静止开始沿水平地面向右运动了x=5m，在此过程中拉力对物块做功W=18J。已知物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，取（1）物块所受滑动摩擦力的大小；（2）该运动过程中物块克服摩擦力所做的功；（3）物块位移5m时的速度大小。

-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】C3、【答案】C4、【答案】C5、【答案】B6、【答案】B7、【答案】D8、【答案】A9、【答案】A10、【答案】C二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,C12、【答案】A,C13、【答案】B,D14、【答案】A,C15、【答案】B,D16、【答案】A,C17、【答案】B,C18、【答案】A,C19、【答案】A,B20、【答案】B三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）金属框从开始进入到完全离开区域1的过程中，金属框只有一条边切割磁感线，根据楞次定律可得，安培力水平向左，则切割磁感线产生的电动势E=BLvcosα线框中电流I=E线框做匀速直线运动，则BILcosα=mgsinα解得金属框从开始进入到完全离开区域I的过程的速率v=金属框开始释放到pq边进入磁场的过程中，只有重力做功，由动能定理可得mgs可得释放时pq边与区域I上边界的距离s=（2）当ef边刚进入区域Ⅱ时开始计时（t=0），设线框ef边到O点的距离为s时，线框中产生的感应电动势E=ΔΦΔt此时线路中的感应电流I=线框pq边受到沿轨道向上的安培力，大小为F线框ef边受到沿轨道向下的安培力，大小为F则线框受到的安培力F代入k化简得F当线框平衡时F安则