2025年广东省开平市高考物理自主招生考试卷（能力提升）附答案详解

2025年广东省开平市高考物理自主招生考试卷（能力提升）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、如图所示是手提弹簧灯笼，拴连在弹簧顶部的公仔A的质量为2m，底座B（含灯泡）的质量为m，连接A、B的弹簧质量忽略不计。某次通过提杆对细绳施加竖直向上、大小为5mg的恒力，一段时间后，A、B一起向上做匀加速直线运动，弹簧未超出弹性限度，且不考虑空气阻力。若细绳突然断开，则此瞬间（）A．底座B的加速度方向向下 B．弹簧弹力大小为5C．底座B的加速度大小为53g 2、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3、如图所示，子弹垂直射入并排在一起固定的相同木板，穿过第12块木板后速度变为0．子弹视为质点，在各木板中运动的加速度都相同。从子弹射入开始，到分别接触第4、7、10块木板所用时间之比为（）A．3:2:1 B．3C．2−3:2−4、《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻（图甲）。如图乙所示，手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑铰链相连，d为ab中点，c位于悬点O的正下方。lOdA．2G B．3G C．33G5、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⋅6、建筑工地上一提升装置的简化示意图如图所示，用轻绳跨过轻质光滑定滑轮将质量分别为3m和5m的物块1、2连接。物块1穿在足够长的光滑竖直细杆上。初始时，托住物块2，使两物块静止，倾斜轻绳与水平方向的夹角为53°，轻绳左端与滑轮的水平距离为0.6m。重力加速度取g=10m/s2，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，空气阻力不计。现静止释放物块2，则物块1上升的最大高度为（）A．0.8m B．0.625m C．0.6m D．0.525m7、如图所示，工人利用定滑轮通过绳索施加拉力F，将一根均匀的钢梁AB拉起，定滑轮位于钢梁A端的正上方，拉起的过程中钢梁绕A端缓慢转动。拉力F的大小（）A．始终不变 B．逐渐增大C．逐渐减小 D．先增大后减小8、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19、我国正在研制的“高速飞车”设计时速达1000km/h。若“高速飞车”在相距L的甲、乙两城之间运行，加速和减速的最大加速度大小均为a，安全运行的最大速度为v，则该车从甲城到乙城的最短时间为（）A．Lv−va B．Lv+10、如图甲，辘轳是古代民间提水设施。如图乙为辘轳的工作原理简化图，某次需从井中汲取m=2kg的水，辘轳绕绳轮轴半径为r=0.1m，水斗的质量为0.5kg，井足够深且井绳的质量忽略不计。t=0时刻，轮轴由静止开始绕中心轴转动，其角速度随时间变化规律如图丙所示，g取10m/sA．井绳拉力随时间均匀增大B．水斗速度随时间变化的规律为v=0.8tC．0∼10s内水斗上升的高度为20mD．0∼10s内井绳拉力所做的功为500J二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时，（）A．物块与斜面间的摩擦力减少 B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑 D．物块相对于斜面匀速下滑12、如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若ω'>ω，则与以ω​​A．小球的高度一定降低B．弹簧弹力的大小一定不变C．小球对杆压力的大小一定变大D．小球所受合外力的大小一定变大13、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、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16、复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vA．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐减小C．牵引力的功率P=Fvm 17、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18、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19、如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）A．刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B．穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C．穿过两磁场产生的总热量为4mgdD．释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于m20、如图，在粗糙绝缘的固定斜面上（斜面足够大）有一质量为m粗细均匀的矩形线框abcd，线框由两种金属材料组成，ad、bc长为L、电阻均为2R，ab、cd长为L0、电阻不计，线框处在方向垂直斜面向下的足够大的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。一质量也为m的导体棒PQ紧挨ad放置（不接触ad），PQ接入电路电阻为R，t=0时刻，同时静止释放导体棒PQ以及矩形线框abcd，经时间t0恰好运动到矩形线框的中心处，此时对棒施加沿斜面向上的力F=mgsinθ，最终棒PQ恰好不从线框掉下。已知运动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，矩形线框与斜面间的动摩擦因数为A．导体棒PQ刚释放瞬间，线框的加速度大小为μgB．0~t0C．t0时导体棒的速度为D．若t0时导体棒下降的高度为h，则整个过程中棒PQ上产生的热量为三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域1、Ⅱ，区域1（-2L≤x<-L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场：区域ⅡI（x≥0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B1=k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间r均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf时放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。（1）若金属框从开始进入到完全离开区域1的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域1上边界的距离s：（2）金属框沿轨道下滑，当ef边刚进入区域时开始计时(r=0)，此时金属框的速率为vs，若k122、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、某校学生在理科活动周中，进行了水火箭发射表演。发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，外壳受到反冲作用而快速上升，如图甲所示。发射时水火箭将壳内质量为m＝2.0kg的水相对地面以v＝6m/s的速度在极短时间内竖直向下全部喷出，已知水火箭外壳质量为m0＝0.4kg，上升阶段空气阻力恒为f0＝1N，不计水平方向的任何力，重力加速度g＝10m/s2。（1）求水火箭外壳能上升的最大高度H；（2）若外壳在下落过程中所受空气阻力与速度成正比，即f＝kv（k＝0.4），下落高度h＝20m时，开始匀速，其过程简图如图乙所示。求：①外壳匀速时的速度vm；②外壳从下落到匀速所经历的时间；③外壳从下落到匀速，空气阻力所做的功。

-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】C3、【答案】C4、【答案】C5、【答案】B6、【答案】B7、【答案】C8、【答案】B9、【答案】C10、【答案】D二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,D12、【答案】A,D13、【答案】B,C14、【答案】A,C15、【答案】C,D16、【答案】B,C,D17、【答案】B,D18、【答案】A,B19、【答案】B,D20、【答案】A,C三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）接通电源后释放小车；0.400（2）2.61；先变小再变大22、【答案】（1）解：公式转换v列车做匀减速直线运动，设加速度为a，有a=代入数据解得a=−0.5m/故列车进站的加速度大小为0.5m/s（2）解：设从第1个里程碑开始到列车完全停下行驶的距离为x，有x=代入数据解得x=6400m（3）解：设列车从第1个里程碑到第n个里程碑行驶的距离为s，则s=代入数据解得s=6000m则n=故n的数值为7。23、【答案】（1）金属框从开始进入到完全离开区域1的过程中，金属框只有一条边切割磁感线，根据楞次定律可得，安培力水平向左，则切割磁感线产生的电动势E=BLvcosα线框中电流I=