2025年山西省介休市高考物理自主招生测试卷【培优A卷】附答案详解

2025年山西省介休市高考物理自主招生测试卷【培优A卷】附答案详解考试时间：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、用轻绳连接的可视为质点的带孔小球A、B，穿在位于竖直平面内、半径为R的圆环上，绳长为2R，其中A球固定于圆环顶部，B球内部光滑，系统处于静止状态，如图甲所示。现将整个装置绕圆心O在纸面内逆时针转动45°后静止，如图乙所示。设甲、乙两图中圆环对A的作用力大小分别为F1、F2，轻绳的拉力大小分别为T1、A．F1>F2，T1C．F1>F2，T12、国际机器人联合会年9月发布的报告显示，中国工业机器人总保有量近180万台，位居全球第一。某工业机器人在一段时间内运动的v−t图像如图所示，在0～4s内，下列说法正确的是（）A．机器人做曲线运动 B．机器人做匀减速运动C．机器人的速度变化率变大 D．机器人在0～4s内的位移小于12m3、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4、如图所示，质量为m的小球通过两根不可伸长轻绳与竖直平面内的圆形支架连接。两根轻绳长度与圆形支架半径相等，夹角为120°，轻绳OA沿竖直方向。现将圆形支架以圆心O为轴沿顺时针方向缓慢旋转30°（如图中虚线所示），重力加速度取g，此时轻绳OA上的拉力为（）A．33mg B．mg C．235、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6、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7、如图所示，在垂直于传送带向上的匀强电场中，传送带足够长且与水平面夹角θ=30°，以速度v0逆时针匀速转动。现将一电荷量为+q，质量为m的小物块轻放在传送带的A端并开始计时，已知场强E=3mg4q，小物块与传送带间的动摩擦因数μ=32，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度为g。小物块从A端运动到B端的过程中，速度v、动能Ek、机械能EA． B．C． D．8、上世纪七十年代有科学家预言磁通量Φ和电荷量Q之比可能是一种电磁学元件的属性，并将此元件命名为“忆阻器”，近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性，其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。若用M=ΦA．Wb/C B．JC．V/A D．kg⋅9、图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附物体。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为G，手机与水平方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）A．手机受到三个力的作用B．手机受到的支持力不可能大于GC．纳米材料对手机的摩擦力大小为GsinθD．纳米材料对手机的作用力大小有可能大于G10、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、如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨水平固定，定值电阻大小为R，电容器的电容大小为C。质量为m的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关S开始处于闭合状态，对金属棒施加水平向右的恒定拉力，使其从静止开始运动，经时间t金属棒达到最大速度v0，此时断开开关S，改变水平拉力大小，使金属棒保持速度vA．开关断开前水平拉力大小为BB．开关断开前金属棒运动的位移为vC．开关断开后，当外力的功率为定值电阻功率的3倍时，电容器两端的电压为1D．从开关断开到外力功率为定值电阻功率的3倍时，外力做的功为213、如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0B．小物块上升至高度h4时，加速度为gC．解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5D．小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少14、球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电量分别为+2q和+q的小球甲、乙刚好静止于确内A、B两点，过O、A、B的截面如图所示，C、D均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，∠AOC＝45°，OD⊥AB，A、B两点间距离为3RA．甲的质量小于乙的质量B．C点电势高于D点电势C．E、F两点电场强度大小相等，方向相同D．沿直线从O点到D点，电势先升高后降低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~t017、如图，截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上，两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮，静止在斜面体两侧，细绳与斜面平行。此外，两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连，且弹簧均处于原长。将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离，然后松开。弹簧始终在弹性限度内，斜面倾角为θ，不计摩擦和空气阻力。在两物块运动过程中，下列说法正确的是（）A．左侧小物块沿斜面做简谐运动B．细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大C．右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等D．若θ增大，则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长18、如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成θ角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度v0沿细杆向上运动至最高点，则该过程（）A．合力冲量大小为mv0cosθB．重力冲量大小为mv0sinθC．洛伦兹力冲量大小为qBD．若v0=2mgcosθqB19、蹦床运动中，体重为60kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取10m/A．t=0.B．t=0.30sC．t=1.D．运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N20、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、某次滑雪时，一运动员从助滑雪道上的A点以大小v0=2 m/s的初速度沿助滑雪道匀加速直线滑下，运动员从A点滑到距A点s=60 m的P点所用的时间t1=5 s，然后经U型滑雪道从B点沿雪坡向上离开雪道（U型滑雪道两侧雪坡的倾角均为α=45∘），最后经过最高点M后在缓冲坡上着陆。运动员的质量m=60 kg,M点正好位于水平平台和缓冲坡的衔接点C的正上方（1）运动员沿助滑雪道运动的加速度大小a及受到的阻力大小f；（2）运动员在B点时的速度v的大小；（3）从运动员经过M点开始计时，运动员运动到与缓冲坡距离最远处所需要的时间t222、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）23、如图甲所示为工地上常用的简易吊车的工作原理图，电机和减速器为一整体，通过支臂OB上的滑轮竖直吊起货物。在某次施工中需要竖直吊起总质量M=480kg的沙子，吊起过程中沙子的速度与时间的关系如图乙所示。已知吊绳允许承载的最大拉力为1×104N，吊篮及吊钩的质量m=20kg，重力加速度g取10m/s2，不计滑轮和吊绳的质量，忽略空气阻力及滑轮与吊绳之间的摩擦，求：（1）该吊车吊起这批沙子允许达到的最大加速度am；（2）沙子匀速运动时电机和减速器整体输出的功率P；（3）0~4s内电机和减速器整体做的功W。

-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】D3、【答案】C4、【答案】C5、【答案】B6、【答案】C7、【答案】C8、【答案】B9、【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】A,D12、【答案】B,C,D13、【答案】A,B14、【答案】B,C15、【答案】B,C16、【答案】C,D17、【答案】A,B,D18、【答案】A,D19、【答案】A,D20、【答案】C,D三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）0.25（2）0.4（3）实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不足22、【答案】（1）控制变量法（2）平行（3）需要。撤出细绳连接的力传感器和重物，将木板左端用垫块垫起适当高度，使小车能沿木板匀速下滑（4）1׃n223、【答案】（1）解：