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（研优卷）

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（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．232、如图所示是一物体做匀减速直线运动的x−t图像，t=2s时刻，图线的切线与x轴的交点纵坐标为8m。下列说法正确的是（）A．2s时刻物体的速度大小为4m/sB．物体的初速度大小为6m/sC．物体的加速度大小为1D．物体做匀减速运动的总时间为5s3、滑块以一定的初速度沿粗糙斜面的A点向上滑，到达最高点后返回A点。利用频闪仪对滑块上滑和下滑过程进行拍摄，分别如图甲、乙所示，照片中B点恰好是滑块滑动过程中的最高点，斜面倾角为θ，则（）A．上滑过程动能变化绝对值比下滑更大B．滑块之间的距离BC:CD=1:4C．滑块与斜面间动摩擦因数μ>tanθD．上滑过程克服摩擦力做功比下滑更大4、水果的碰伤阈值是指水果在不碰伤的情况下能够从静止竖直跌落的最大高度。已知苹果在与地板接触后经过时间Δt速度减为0，桔子在与地板接触后经过时间2A．1：4 B．1：3 C．1：2 D．2：15、如图所示，光滑绝缘水平面上方存在方向水平向左的匀强电场，场强大小为E，质量为m，带电量为+q的小球以初速度v0开始向右运动，运动过程中小球受空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向始终相反。已知开始运动时小球的加速度为a0（aA．小球运动到P点时加速度最大B．小球的加速度从12C．当小球的加速度为12aD．当小球的速度为12v6、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B7、用一根橡皮筋吊着小球做圆锥摆运动，已知在弹性限度内，橡皮筋的弹力与形变量成正比，橡皮筋始终在弹性限度内的情况下，小球做圆锥摆运动的角速度ω跟橡皮筋与竖直方向的夹角θ的关系图像正确的是（）A． B．C． D．8、为探究包装袋易撕口的物理原理，小明进行了以下研究：①模拟实验。如图1所示，用一端固定的竖直纸带模拟包装袋，在纸带边缘切开一个V字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力，纸带总是从V字型缺口处撕开。②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示，在物体内部某一截面上，取极小面积ΔS包围A点，因外力引起该处相互作用力的改变量为ΔF，则ΔFΔS称为A根据上述信息并结合所学知识，下列推断正确的是（）A．应力的单位与压强的单位相同B．图1中垂直纸带任取两个水平横截面，穿过两截面的力线条数相等C．图1中小缺口处P点与Q点相比，Q点处力线密集，应力大D．图3中M点与N点相比，横梁更容易在M点处断裂9、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10、将一重为G的圆柱形工件放在“V”形槽中，如图所示，槽的两侧面与水平面的夹角相同，“V”形槽两侧面的夹角为120°。当槽的棱与水平面的夹角为30°时，工件恰好能够匀速下滑，则（）A．工件对槽每个侧面的压力均为3B．工件对槽每个侧面的压力均为3C．工件与槽间的动摩擦因数为1D．工件与槽间的动摩擦因数为3二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、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12、甲、乙两汽车在同一平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示，在t=4s时，两车恰好再次并排行驶，则下列说法正确的是（）A．t=0时，乙车在甲车前15m处B．t=3s时，乙车在甲车前面C．2~4s内两车的距离一直在减小D．2~4s内，甲车的平均速度小于乙车的平均速度13、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14、如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球之间用轻绳AB、BQ和轻弹簧PA连接并保持静止，其中轻绳AB保持水平，轻弹簧PA与竖直方向夹角为37°，轻绳BQ与竖直方向夹角为53°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．mB．mC．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m1的加速度为12D．剪断轻绳BQ的瞬间，小球m2的加速度为1215、如图，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O．整个系统处于静止状态．现将细线剪断．将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为△l1和△l2，重力加速度大小为g．在剪断的瞬间，（）A．a1=3g B．a1=0 C．△l1=2△l2 D．△l1=△l216、一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ，t=0时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小，A．小物块在t=3tB．小物块和木板间动摩擦因数为2μC．小物块与木板的质量比为3︰4D．t=4t17、为备战校运会百米赛跑，小王刻苦训练。小王训练前、后百米全程测试的v−t图像如图所示。下列说法正确的是（）A．在0∼tB．在0∼tC．在t2D．经过训练，t318、把一根匀质铁链水平拉直，沿AB方向一部分放在顺时针匀速转动的水平传送带上，一部分放在光滑水平桌面上，桌面和传送带在A点平滑相接（忽略衔接处空隙），由于传送带摩擦力的作用，铁链向右做直线运动，传送带长度大于铁链长度．x为铁链在A点右侧的长度，f为传送带对铁链的摩擦力，a为铁链的加速度，F为A点右侧铁链对A点左侧铁链的拉力，EkA． B．C． D．19、如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是A．绳的右端上移到b'B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移20、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2gL三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图，在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上，有一质量m=2kg、可视为质点的物块，在水平力F=30N的作用下，从静止开始沿斜面向上运动，经t=2s物块的位移x=6m。取sin37°=0.6，重力加速度g取10（1）物块的加速度大小a；（2）物块与斜面间动摩擦因数μ。22、在用如图甲的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验中：（1）探究小车加速度与小车所受拉力的关系时，需保持小车（含加速度传感器，下同）质量不变，这种实验方法是。（2）实验时，调节定滑轮高度，使连接小车的细绳与轨道平面保持。（3）由该装置分别探究M、N两车加速度a和所受拉力F的关系，获得a-F图像如图乙，通过图乙分析实验是否需要补偿阻力（即平衡阻力）。如果需要，说明如何操作；如果不需要，说明理由。（4）悬挂重物让M、N两车从静止释放经过相同位移的时间比为n，两车均未到达轨道末端，则两车加速度之比aM∶aN＝。23、如图所示，一条不可伸长的轻质软绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个质量分别为m和2m的小球a和b，用手按住a球静止于地面时，b球离地面的高度为h，两物体均可视为质点，定滑轮的质量及一切阻力均不计，a球与定滑轮间距足够大，不会相碰，释放a球后，重力加速度为g，求：（1）b球落地前的加速度大小；（2）b球落地前瞬间，b球重力的功率；（3）a球离地的最大高度。

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】A2、【答案】C3、【答案】C4、【答案】C5、【答案】A6、【答案】C7、【答案】D8、【答案】C9、【答案】C10、【答案】C二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,B12、【答案】B,C13、【答案】B,C14、【答案】A,B15、【答案】A,B16、【答案】B,C,D17、【答案】B,D18、【答案】B,D19、【答案】B,D20、【答案】A,B三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）B（2）11.60（3）1t（4）1t（5）D22、【答案】（1）解：设粒子经加速电场后进入磁场时速度v，根据动能定理可得q粒子磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得qvB=m联立解得R=粒子进入磁场后做匀速圆周运动，依据题意画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示运动轨迹对应的圆心角α，由几何关系可知sin可知α=45°联立解得运动时间t=（2）解：根据粒子的运动轨迹，离开磁场时距离z轴距离为s，结合几何知识可得L联立解得s=（3）解：设在xOy平面上方中粒子沿z轴正方向的速度为vz，沿x轴正方向加速度大小为