2025年山西省古交市高考物理自主招生考试卷及参考答案详解【A卷】

2025年山西省古交市高考物理自主招生考试卷及参考答案详解【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，A、B、C三个可视为质点的小球用两根不可伸长的轻绳连接后套在位于竖直面内的光滑圆环上，刚好保持静止。已知A、B与圆心O等高，B、C之间的轻绳与水平方向的夹角为30°，A、B的质量分别为1kg、2kg，则C球的质量为（）A．1kg B．2kg C．3kg D．4kg2、下列属于国际单位制中的基本量及对应单位的是（）A．功，焦耳 B．电荷量，库仑C．发光强度，坎德拉 D．温度，摄氏度3、一物体在恒定的水平外力作用下沿粗糙水平面运动的速度−时间图像如图所示。下列判断正确的是（）A．外力小于摩擦力B．外力等于摩擦力C．在t=0到t=tD．在t=t1到4、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，劲度系数为k0的弹簧左端固定，右端与光滑水平面上的足够长、质量为ma的木板A连接，木板上有一质量为mb的物块B。将弹簧拉伸至某一位置，让木板及物块由静止释放，释放后两物体相对滑动，0∼t0内两物体的v-t图像如图所示，tA．t0时刻弹簧处于原长 B．C．t0时刻弹簧的伸长量Δx=μma6、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mg7、如图所示，竖直平面内固定一根竖直杆P和水平杆Q，两杆在同一平面内，杆Q的延长线与杆P的交点为O。质量为2m的小球A和质量为m的小球B分别套在杆P和杆Q上，套在杆P上的轻质弹簧上端固定，下端与小球A相连。小球A、B间用长为2L的轻杆通过铰链分别连接。弹簧处于原长时AB间的轻杆与杆Q的夹角θ=53∘，小球A从该位置由静止释放后在竖直杆上做往复运动，下降的最大距离为2L。已知轻质弹簧的弹性势能Ep=1A．弹簧的劲度系数为mgB．小球A运动到O点时，小球B的速度最大C．小球A从最高点运动到O点的过程，水平杆Q对小球B的作用力始终大于mgD．从撤去外力到θ=30∘的过程中，轻杆对球B8、“世界第一高桥”贵州花江峡谷大桥配备的“空中电梯”是一个全透明观光电梯。如图为该电梯某次从底部到达顶部观景台后再返回底部的速度—时间图像，则0~208s内电梯运行的路程和平均速度大小为（）A．0，0 B．0，2m/s C．416m，0 D．416m，2m/s9、如图所示，放在水平地面上的简易三脚架上端交点O通过铁链吊起吊锅，三根轻杆对称分布，均可绕O点自由转动，每根杆与竖直方向夹角相等。吊锅（含锅内物体）和铁链的总质量为m，保持静止，重力加速度为g。则（）A．铁链对吊锅的拉力大于吊锅对铁链的拉力B．三脚架所受合力大小为mgC．每根杆对O点弹力大小等于1D．每根杆对O点弹力大小大于110、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mgh二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、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12、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5.85s13、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、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=15、如图所示，在足够长的光滑薄金属板MN左上方的P位置固定一电荷量为+Q的点电荷，点电荷到金属板的两端M、N的距离相等，金属板与水平面夹角为θ，电荷量为+q、质量为m的绝缘小物块（可视为点电荷）从金属板上O点静止释放后滑至金属板的下端M。已知OM=L，MN=1.2L，重力加速度为g，关于该过程，下列说法正确的是（）A．小物块的加速度先减小后增大B．小物块的电势能先增大后减小C．小物块所受弹力先增大后减小D．小物块运动到M点的速度大小为2gL16、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3217、如图所示，在上表面光滑的固定水平桌面上有一质量为2m的物块甲，其左端通过一根劲度系数为k的轻质弹簧连接于固定挡板P，右端通过两个轻质滑轮和一根不可伸长的轻质细线和质量为m的物块乙相连。在弹簧处于原长状态时，将甲、乙从静止状态自由释放，运动过程中细线始终伸直，两滑轮不会相碰。不计所有阻力，重力加速度为g，轻弹簧在形变量为x时的弹性势能EpA．释放瞬间甲的加速度大小等于重力加速度gB．释放瞬间轻绳的拉力大小为1C．甲的速度第一次最大时，弹簧的弹力大小为2mgD．甲的速度第一次最大时，其速度大小为g18、如图所示，物块和木板静止叠放在光滑水平地面上，左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块，使其从木板右端离开。此时，木板具有一定速度，物块与木板的速度差为Δv，下列措施中能使ΔA．仅增大水平恒力B．仅增大物块质量C．仅增大木板质量D．仅增大物块与木板间的动摩擦因数19、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12J20、如图，与水平面成53°夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量为1kg的滑块，弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM。现将滑块无初速度释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足F=kx。k=10N/m，g取10m/sA．与杆之间的滑动摩擦力大小始终为1B．下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同C．从释放到静止的位移大小为0D．从释放到静止克服滑动摩擦力做功为2三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图所示，在竖直平面内一轻质弹力绳的一端固定于P点，另一端经光滑孔钉Q连接质量为m的小球A，该球穿过与水平直杆OM（足够长）成30°角的直杆ON，两杆平滑连接．点P、Q和O在同一竖直线上，PQ间距为弹力绳原长．将小球A拉至与Q等高的位置由静止释放．当小球A首次运动到斜杆底端O点后，在水平方向与穿在直杆OM且静止于O点、质量为3m的小球B发生弹性碰撞．小球A、B与杆间的动摩擦因数均为μ=33，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力．弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，劲度系数为k，其弹性势能EP与伸长量x的关系为Ep=（1）求小球A下滑过程中滑动摩擦力的大小；（2）若从碰撞后开始计时，小球A第一次上滑过程中离O点的距离x与时间t关系为x=A0sin22、如图所示，一个质量m=2kg的物体以v0=3m/s的速度在光滑水平面上运动。现沿速度方向对物体施加F=10N的恒定拉力，重力加速度g取10m/s2，问：（1）物体加速运动时加速度是多大？（2）物体加速运动2s时速度是多大？（3）物体加速运动2s时的位移是多大？23、如图所示，滑雪道AB由坡道和水平道组成，且平滑连接，坡道倾角均为45°。平台BC与缓冲坡CD相连。若滑雪者从P点由静止开始下滑，恰好到达B点。滑雪者现从A点由静止开始下滑，从B点飞出。已知A、P间的距离为d，滑雪者与滑道间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，不计空气阻力。（1）求滑雪者运动到P点的时间t；（2）求滑雪者从B点飞出的速度大小v；（3）若滑雪者能着陆在缓冲坡CD上，求平台BC的最大长度L。

-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】D4、【答案】B5、【答案】C6、【答案】B7、【答案】C8、【答案】C9、【答案】B10、【答案】C二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,D12、【答案】A,B13、【答案】C,D14、【答案】B,D15、【答案】A,C16、【答案】A,C17、【答案】A,D18、【答案】B,C19、【答案】B,C20、【答案】C,D三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】解：（1）当机器人A先做匀加速直线运动加速至3m/s，然后做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动至零时，机器人A从供包台运行至分拣口所需时间最短。做匀加速直线运动阶段根据运动学的公式可得t1=匀减速直线运动阶段根据运动学的公式得t2=匀速直线阶段根据运动学的公式得t运行总时间t=（2）设要使包裹刚开始下滑，托盘的最小倾角θ，对包裹，受力分析得FN=mg其中F托盘的最小倾角θ=30°（3）设机器人A制动后滑行过程中的加速度大小为a，则有机器人A制动后滑行4.5m后停下来，则有0−设机器人A被碰后瞬间的速度为vA0−联立可得vA、B发生弹性碰撞，A和B组成的系统根据动量守恒定律和能量守恒定律有M1v解得v由于vA=2m/s，v故机器人B的质量是机器人A的0.5倍。22、【答案】（1）需要（2）dt1（3）mgL=23、【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mav