2025年湖北省汉川市高考物理自主招生考试卷附答案详解（研优卷）

2025年湖北省汉川市高考物理自主招生考试卷附答案详解（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∘=0.6，cosA．2gL B．2gL C．2gL7 2、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3、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 4、如图所示，一倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，斜面上有一质量为4m的物体a，上端用平行于斜面的细绳跨过定滑轮连接着物体b，物体b、c通过轻弹簧相连，质量分别为2m、m，此时a恰好静止。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．物体a与斜面间的动摩擦因数为3B．剪断弹簧的瞬间，物体a的加速度为0C．剪断细绳的瞬间，物体b的加速度为3gD．剪断细绳的瞬间，物体a的加速度为g5、元代《王桢农书》记载了戽斗，它是一种小型的人力提水灌田农具，形状像斗，靠两人拉绳牵斗取水。如图所示，绳两边对称，不计绳子质量，戽斗处于平衡状态时，若两人站得越近，则（）A．两边绳子对戽斗的合力越大 B．两边绳子对戽斗的合力越小C．人对每边绳子的拉力越小 D．人对每边绳子的拉力越大6、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7、如图所示，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力F与半径OA成直角。若此时改变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（）A．减小绳子与半径OA的夹角，F减小B．减小绳子与半径OA的夹角，F增大C．增大绳子与半径OA的夹角，F减小D．增大绳子与半径OA的夹角，F先减小后增大8、舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，t1时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经t2时间幡到达最低点。已知一根中幡质量为m，重力加速度为A．幡被抛出时的速度大小为gB．幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为gC．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为0.5mgD．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为mg9、如图所示，在第十五届全国运动会开幕式上，机器人手握相同锤子的锤柄，通过对青铜句鑃（gōudiào）的不同位置进行轻重缓急的敲击，演奏了《彩云追月》。每次敲击完成后，机器人手会迅速将锤子归位，使锤柄竖直静止，然后开始下一次敲击。下列说法正确的是（）A．每一次敲击过程中，锤子的机械能守恒B．每次与青铜句鑃作用前后，锤子的动量相同C．每次锤柄竖直时，锤柄受到机器人手的摩擦力相同D．敲击时，锤子对青铜句鑃的作用力大于青铜句鑃对锤子的作用力10、校园运动会的集体项目“迎面接力”：两条长50m的平行直跑道，每支队伍使用一个跑道，甲、乙两队各10名队员，跑道两端各站5人，两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员，2号队员又跑回这端把棒交给3号队员，依此类推，哪队先完成10人的全部接力就获胜。比赛开始（t=0）后的一段时间内，两队队员运动的x−t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．甲队在t1B．t2C．0~tD．t3二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（）A．甲的速度大小比乙的大 B．甲的动量大小比乙的小C．甲的动量大小与乙的相等 D．甲和乙的动量之和不为零12、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13、一物块在倾角为45°的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（）A．物块与斜面间的动摩擦因数为2B．当拉力沿斜面向上，重力做功为9J时，物块动能为3JC．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为1：14、如图所示，直角坐标系xoy中，在0≤x≤a的区域内，第一象限有垂直纸面向外的有界匀强磁场B，第四象限有平行于y轴正方向的匀强电场E。将11H从O点沿y轴正方向射入，多次经过磁场和电场后从磁场中垂直右边界射出。若将11H换成动量相同的12A．在磁场中运动的总路程相同 B．在电场中运动的总路程相同C．在磁场中运动的总时间相同 D．在电场中运动的总时间相同15、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于32B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于32C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为3216、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317、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5.85s18、如图，质量为m的小球用轻绳悬挂在O点，在水平恒力F=mgtanθ作用下，小球从静止开始由A经B向C运动。则小球（）A．先加速后减速B．在B点加速度为零C．在C点速度为零D．在C点加速度为gtanθ19、一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动．F随时间t变化的图线如图所示，则（）A．t=1s时物块的速率为1m/sB．t=2s时物块的动量大小为4kg•m/sC．t=3s时物块的动量大小为5kg•m/sD．t=4s时物块的速度为零20、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、如图所示，倾角为θ的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径为R的半圆挡板和长为7R的直挡板。a为直挡板下端点，bd为半圆挡板直径且沿水平方向，c为半圆挡板最高点，两挡板相切于b点，de与ab平行且等长。小球乙被锁定在c点。小球甲从a点以一定初速度出发，沿挡板运动到c点与小球乙发生完全弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。小球甲质量为m1（1）求小球甲从a点沿直线运动到b点过程中的加速度大小；（2）若小球甲恰能到达c点，且碰撞后小球乙能运动到e点，求小球乙与小球甲的质量比值应满足的条件；（3）在满足（2）中质量比值的条件下，若碰撞后小球乙能穿过线段de，求小球甲初动能应满足的条件。22、如图所示，光滑绝缘水平地面上方存在着垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），质量m=0.1kg、q=0.2C的带正电物块（视为点电荷）初始时静止在水平地面上。0时刻物块在水平外力作用下由静止开始水平向左做加速度大小a=2m/s2的匀加速直线运动，t=10s时物块对地面的压力恰好为0。取重力加速度大小g=10m/s2。求：（1）0~10s内物块的位移大小x；（2）磁场的磁感应强度方向和大小B。23、某小组采用如图甲所示的装置验证牛顿第二定律，部分实验步骤如下：（1）将两光电门安装在长直轨道上，选择宽度为d的遮光片固定在小车上，调整轨道倾角，用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及码相连。选用d＝cm（填“5.00"或“1.00”）的遮光片，可以较准确地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度。（2）将小车自轨道右端由静止释放，从数字毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电门2时的速度v1=0.40m/s、v2=0.81m/s，以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间t=1.00s，计算小车的加速度a=m/s2（结果保留2位有效数字）。（3）将托盘及码的重力视为小车受到的合力F，改变码质量，重复上述步骤，根据数据拟合出a-F图像，如图乙所示。若要得到一条过原点的直线，实验中应（填“增大”或“减小”）轨道的倾角。（4）图乙中直线斜率的单位为（填“kg”或“kg-1”）。

-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】C4、【答案】C5、【答案】C6、【答案】B7、【答案】B8、【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】C,D12、【答案】C,D13、【答案】B,C,D14、【答案】B,D15、【答案】A,B,D16、【答案】B,C,D17、【答案】A,B18、【答案】A,C19、【答案】A,B20、【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）根据平衡条件，以C为研究对象受力分析可得Tcosα＝Mg对A、B整体受力分析可得T＝2mgsinθ解得M＝0.72kg（2）①环从位置R运动到位置Q的过程中，小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒，有Mg·2dcotα＝12Mv2＋由于轻绳不可伸长，沿绳方向的速度大小相等，可得vA＝vcosα联立解得v＝22②由题意，开始时B对挡板的压力恰好为零，所以B受到重力、支持力和弹簧的拉力，弹簧处于伸长状态，对B受力分析，有kx1＝mgsinθ解得弹簧的伸长量x1＝0.05m小环从R运动到S时，A下降的距离为xA＝dsin此时弹簧的压缩量x2＝xA－x1＝0.05m由速度分解可知此时A的速度为零，小环从R运动到S的过程中，初、末态的弹性势能相等。小环C、弹簧和A组成的系统机械能守恒，有Mgdcotα＋mgxAsinθ＝Ek小环从位置R运动到位置S的过程中，对小环C，由动能定理可知W＋Mgdcotα＝Ek联立解得W＝mgxAsinθ=0.6J22、【答案】0.423、【答案】（1）小物块在平台做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律