2025年湖南省湘乡市高考物理自主招生试卷及参考答案详解（培优A卷）

2025年湖南省湘乡市高考物理自主招生试卷及参考答案详解（培优A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，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob<OC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达定滑轮O正下方前，下列说法正确的是（）A．a球的质量可能等于b球的质量B．b球的轨迹是一段以O点为圆心的圆弧C．此过程中点电荷对b球的库仑力增大D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小2、一只双层圆形晾衣篮（结构如图），篮口平面的圆心为O点。晾衣篮可视为质量均匀分布，半径R=0.40m的刚性圆环。四根轻绳下端系于圆环上四等分点A、B、C、D，上端汇到P点，再由挂钩悬挂。调节四根轻绳的长度，使P点始终在圆心O点正上方，且保持篮口水平。篮与衣物总质量m=12kg，取重力加速度g=10m/s2。每根绳允许的最大拉力为50N，为保证四根绳都不断裂，P点到O点的竖直距离至少应为（）A．0.30m B．0.25m C．0.20m D．0.15m3、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2g4、游乐园的夜晚身披彩灯的摩天轮格外醒目。若摩天轮绕中间的固定轴匀速转动，则以下说法正确的是（）A．因为角速度为恒量，所以在相同的时间内，乘客的速度变化量相同B．乘客在最低点时，他的动量变化率为零C．当乘客位于摩天轮的最高点时他对座椅的压力最小D．乘客在与转轴等高的位置时，他的加速度就是重力加速度5、如图所示，两根短杆与不可伸长的光滑轻绳连接，并处于同一竖直面内，绳上穿一带孔小球，小球处于静止状态。B点附近正上方有C、D两个位置，B、D两点关于C点对称且A、C两点等高。现保持A的位置不变，只将B点缓慢上移至D点，则在该过程中，绳中的拉力（）A．变大 B．不变C．变小 D．先变大后变小6、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7、冬天是冰上运动的好季节。如图所示，某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成，倾斜段的倾斜角度为45°，质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1，在连接处无能量损失，则人在水平段的滑行距离为（）A．50m B．45m C．43m D．25m8、水平面上固定一顶角A为直角的三角形斜面ABC，AB斜面倾角为60°。质量不同的两滑块（均可视为质点）自顶端由静止释放分别沿AB和AC面下滑，不计摩擦，它们到达斜面底端的时间之比tABA．12 B．33 C．329、图甲是为了保护腰椎，搬起重物的正确姿势。搬起重物是身体肌肉、骨骼、关节等部位共同作用的过程，现将其简化为图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力F1和F2大致相等。人缓慢搬起重物的过程中，下列说法正确的是（）A．FN逐渐变大B．F1逐渐变大C．F逐渐变小D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为脚掌发生形变而产生的10、如图所示，真空中三个质量相同、带电量均为q(q>0)的小球a、b、c（可视为质点），分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时，各小球之间的距离均为L，轻绳与竖直方向夹角的正弦值为33A．3kq22L2 B．3k二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，轨道左侧连接一定值电阻R。垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如乙图所示。在0~t0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。t0，FA．在t0B．在t0C．在0~t0D．在0~t012、传送带转动的速度大小恒为1m/s，顺时针转动。两个物块A、B，A、B用一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A的质量为1kg，B的质量为2kg，A与传送带的动摩擦因数为0.5，B与传送带的动摩擦因数为0.25。t=0时，将两物块放置在传送带上，给A一个向右的初速度v0=2m/s，B的速度为零，弹簧自然伸长。在t=t0时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能Ep=0.75J，传送带足够长，A可在传送带上留下痕迹，则（）A．在t=t0B．t=t0时，B的速度为0.5m/sC．t=t0时，弹簧的压缩量为0.2mD．0﹣t0过程中，A与传送带的痕迹小于0.05m13、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F14、用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（）A．m甲<m乙 B．m甲>m乙 C．μ甲<μ乙 D．μ甲>μ乙15、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0.216、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417、如图所示，水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨，右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处，轻绳一端连接导体棒，另一端绕过定滑轮下挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒，物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁场磁感应强度大小为B，不计导体棒和导轨的电阻，忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿，导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直，重力加速度为g，则在物块由静止下落高度为h的过程中（）A．物块做加速度逐渐减小的加速运动B．物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功C．轻绳的拉力大小为MgD．电容器增加的电荷量为CBd18、赛龙舟是端午节的传统活动。下列v−t和s−t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（）A． B．C． D．

19、一倾角为30℃足够大的光滑斜面固定于水平地面上，在斜面上建立Oxy直角坐标系，如图（1）所示。从t=0开始，将一可视为质点的物块从0点由静止释放，同时对物块施加沿x轴正方向的力F1和F2，其大小与时间t的关系如图（2）所示。已知物块的质量为1.2kg，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。则（）A．物块始终做匀变速曲线运动B．t=1s时，物块的y坐标值为2C．t=1s时，物块的加速度大小为5D．t=2s时，物块的速度大小为1020、如图所示为速冻食品加工厂生产和包装饺子的一道工序。两端相距36 m的水平传送带正以8 m/s的速度匀速转动，现将饺子从一端轻轻放上传送带，饺子被传送至另一端。已知饺子与传送带间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g=10 m/sA．饺子始终以2 m/sB．即使传送带的速度增大，饺子加速过程的加速度也不变C．饺子从传送带的一端到另一端的时间为6 sD．饺子在传送带上留下的痕迹长度为16 m三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。分拣机器人工作效率高，落袋准确率达99.9%。在供包台工作人员将包裹放在机器人的水平托盘上，智能扫码读取包裹目的地信息，经过大数据分析后生成最优路线，包裹自动送至方形分拣口。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人A把质量m=1kg的包裹从供包台沿直线运至相距L=45m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人A运行最大加速度a=3m/s（1）求机器人A从供包台运行至分拣口所需的最短时间t；（2）若包裹与水平托盘的动摩擦因数为μ=33，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹刚开始下滑，托盘的最小倾角（3）机器人A投递完包裹后返回供包台途中发生故障，机器人A立刻制动，制动时速度为3m/s，由于惯性，机器人A在地面滑行4.5m后停下来，此时刚好有另一机器人B，以最大速度碰撞3m/s与机器人A发生弹性正碰，碰撞后机器人A滑行了2m停下来（其加速度与制动后滑行加速度相等，机器人A、B均看作质点）。则机器人B的总质量是机器人A的多少倍？22、如图所示，质量为10kg的正方体木箱静止在水平地面上，木箱边长为0.6m，木箱顶板中心用长为0.5m的轻绳悬挂一质量为2.0kg的铁球，木箱内表面光滑，木箱与水平地面间的动摩擦因数为0.25。现用水平向右的拉力拉木箱，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s（1）要拉动木箱．水平拉力的最小值；（2）缓慢增大水平拉力，且要铁球不会碰撞木箱左侧壁，水平拉力的最大值；（3）一段时间后由于绳子断裂，铁球从左侧壁落到地板上且不反弹，当木箱的速度达到6m/s时撤去拉力，铁球经多长时间运动到木箱的右侧？23、如图，一长为2m的平台，距水平地面高度为1.8m。质量为0.01kg的小物块以3m/s的初速度从平台左端水平向右运动。物块与平台、地面间的动摩擦因数均为0.2。物块视为质点，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求物块第一次落到地面时距平台右端的水平距离。（2）若物块第一次落到地面后弹起的最大高度为0.45m，物块从离开平台到弹起至最大高度所用时间共计1s。求物块第一次与地面接触过程中，所受弹力冲量的大小，以及物块弹离地面时水平速度的大小。

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】D2、【答案】D3、【答案】D4、【答案】C5、【答案】C6、【答案】D7、【答案】B8、【答案】D9、【答案】B10、【答案】A二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,D12、【答案】B,D13、【答案】A,C,D14、【答案】A,D15、【答案】B,D16、【答案】B,C17、【答案】A,D18、【答案】B,C19、【答案】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）登陆器着陆过程有v解得v​​​​​​​（2）登陆器加速阶段v减速阶段v22以上各式代入数据解得a=1.4​​​​​​​（3）加速过程根据牛顿第二定律有m解得F减速过程根据牛顿第二定律有F解得F​​​​​​​22、【答案】（1）分离后a切割磁感线有E=BLv则通过a的电流I=解得I=500A（2）由于超级电容器经调控系统为电路提供I0=1000A的恒定电流，则当a与b的初始间距为1.25m时a与b碰撞前的速度为Ba与b碰撞时根据动量守恒和能量守恒有mava