2025年河南省偃师市高考物理学业考试考试卷含答案详解（研优卷）

2025年河南省偃师市高考物理学业考试考试卷含答案详解（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，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2、冬天是冰上运动的好季节。如图所示，某冰滑梯的滑道可视为由倾斜段和水平段构成，倾斜段的倾斜角度为45°，质量为50kg的人从倾斜段上高5m处由静止滑下。已知人与冰之间的动摩擦因数为0.1，在连接处无能量损失，则人在水平段的滑行距离为（）A．50m B．45m C．43m D．25m3、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、如图，2n个质量均为m的电动玩具小车沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动，相邻两小车间距始终相等，重力加速度为g，不计空气阻力，则轨道对所有小车作用力的合力（）A．随小车位置的变化而变化 B．随小车的速度增大而增大C．随轨道的半径增大而减小 D．始终不变5、在“徒手抓金砖”的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为θ，手套与金砖间摩擦因数为μ。如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（）A．人手对金砖的作用力大于重力B．人手抓的越紧，金砖受到的摩擦力越大C．梯形底角越小越容易抓起D．当tanθ≥16、长城被列为世界建筑的七大奇迹之一，在建筑长城时为了节省人力，工人在高处用绳子拉着工料运送到高处，简易图如图所示。由地面的A点向建筑工地竖直固定的杆B处搭建一倾角θ=15°的斜坡，在杆的顶端固定一光滑的定滑轮，工人通过绳子拴接工料跨过定滑轮将工料由A点缓慢地拉到B处。假设工料与斜坡间光滑，下列说法正确的是（）A．细绳的拉力逐渐减小B．细绳的拉力先减小后增大C．工料对斜坡的压力逐渐减小D．工料对斜坡的压力先减小后增大7、在一水平天花板上用两根等长轻绳悬挂一小球，小球可视为质点。下列四幅图中，剪断其中一根轻绳的瞬间，另一根轻绳上的拉力大小不变的是（）A． B．C． D．8、一种弹跳杆的结构如图甲所示。小朋友双手握住横杆开始弹跳，经历从地面上升、离地后下落、与地面作用再弹起等往复运动，如图乙所示。以小朋友静止站在弹跳杆脚踏板上时重心的位置O为坐标原点，在竖直方向建立表示小朋友重心位置的坐标轴，如图丙所示。假设小朋友在运动过程中始终保持站立姿态，不计空气阻力及弹跳杆重力，重力加速度大小为g。在某次小朋友从最高点下落至重心到达最低点的过程中，下列各选项中可能正确反映小朋友运动速度v随时间t的变化关系，或加速度a（取竖直向下为正方向）随相对O点的位移x变化关系的是（）A． B．C． D．9、水平面上固定一顶角A为直角的三角形斜面ABC，AB斜面倾角为60°。质量不同的两滑块（均可视为质点）自顶端由静止释放分别沿AB和AC面下滑，不计摩擦，它们到达斜面底端的时间之比tABA．12 B．33 C．3210、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．二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ．用大小为F的水平外力推动物块P，记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k．下列判断正确的是（）A．若μ≠0，则k=56 B．若μ≠0，则k=C．若μ=0，则k=12 D．若μ=0，则k=12、手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流Ic和Id的大小和方向（无抖动时IcA．若Ic沿顺时针方向，IB．若Id沿顺时针方向，IC．若a的方向沿左偏上30°，则Ic沿顺时针方向，IdD．若a的方向沿右偏上30°，则Ic沿顺时针方向，Id13、若长度、质量、时间和动量分别用a、b、c和d表示，则下列各式可能表示能量的是（）A．a2bc2 B．ab214、如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞.在接近某行星表面时以60 m/s的速度竖直匀速下落.此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接.已知探测器质量为1000 kg，背罩质量为50 kg，该行星的质量和半径分别为地球的110和1A．该行星表面的重力加速度大小为4 mB．该行星的第一宇宙速度为7C．“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为80 mD．“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30 kW15、甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v﹣t图象如图所示．已知两车在t=3s时并排行驶，则（）A．在t=1s时，甲车在乙车后B．在t=0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m16、如图所示，倾角为θ的固定斜面，其顶端固定一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧处于原长时下端位于O点。质量为m的滑块Q（视为质点）与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ。过程I：Q以速度v0从斜面底端P点沿斜面向上运动恰好能滑至O点；过程Ⅱ：将Q连接在弹簧的下端并拉至P点由静止释放，Q通过M点（图中未画出）时速度最大，过OA．P、M两点之间的距离为kB．过程Ⅱ中，Q在从P点单向运动到O点的过程中损失的机械能为1C．过程Ⅱ中，Q从P点沿斜面向上运动的最大位移为kD．连接在弹簧下端的Q无论从斜面上何处释放，最终一定静止在OM（含O、M点）之间17、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1218、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19、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20、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的动量大小相等三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图所示，长为L的轻杆一端连接在M处的铰链上，另一端连接在质量为2m的小球A上，足够长的轻绳穿过N处的光滑圆环，一端连接在小球A上，另一端吊着质量为m的小球B，用竖直向上的力F拉着小球A，使A静止于P点，此时轻杆和连接小球A的轻绳与水平方向的夹角均为30°，铰链和圆环在同一水平直线上，不计小球大小和一切摩擦，重力加速度为g。（1）求此时拉力F的大小。（2）若在外力的作用下，使小球A绕铰链从P点缓慢转至轻杆水平，求此过程外力F做的功W。（3）若在P点撤去外力F，求小球A运动至最低点时的速度大小v。22、如图所示，平面直角坐标系xOy被三条平行的分界线分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个区域，每条分界线均与y轴平行，区域I、Ⅱ分界线为y轴，区域I中有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场；区域Ⅱ宽度为d，其中有方向沿y轴负向的匀强电场；区域Ⅲ为真空区域；区域Ⅳ中有方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为3B的匀强磁场。现有不计重力的两粒子，粒子1带正电，以速度大小v1从点M（3L，0），与x轴正方向夹角为60°射入磁场区域I；粒子2带负电，以一定大小的速度，在N点沿v1（1）MN两点间距离；（2）电场强度E的大小；（3）粒子1与粒子2在区域Ⅱ中的运动时间之比t1（4）区域Ⅱ宽度S。23、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=A0sin

-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】B3、【答案】B4、【答案】B5、【答案】C6、【答案】B7、【答案】D8、【答案】D9、【答案】B10、【答案】B二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,D12、【答案】A,C13、【答案】B,C14、【答案】C,D15、【答案】B,C16、【答案】A,D17、【答案】A,B18、【答案】B,D19、【答案】A,C20、【答案】B,C三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】13.14；49；0.02822、【答案】（1）解：隔离小物块受力分析如图，小物块和木板间恰好发生相对滑动时，拉力F最小，

设此时设系统加速度为a，由运动状态必有对应的合力定律有对小物块μmg=ma滑动前速度加速度相同可看做整体，对整体有Fmin=(M+m)a

整理可得（2）解：①若F=20N，则小物块和木板已发生相对运动，由运动状态必有对应的合力定律有，

对小物块有μmg=ma1解得对木板有F−μmg=Ma2解得t1=1s内撤去水平恒力F=20N前，小物块的位移木板的位移x2t1=1s②撤去F时，小物块的速度v1=a1t撤去F后，木板的速度4.25m/s>3m/s的小物块，两者速度趋向于相同，小物块收木板摩擦力继续做加速度大小不变即3m/s2不变的匀加速运动，木板受摩擦力拖累做匀减速运动，由运动状态必有对应的合力定律有，对木板有−μmg=Ma3设经过时间t2小物块和木板达到共速，则v解得t2=时间t2内小物块的位移x时间t2内木板的位移x则时间t2内，木板比小物块向右多走的距离Δ此后两者保持相对静止一起做匀速运动，所以最终小物块到木板右端的距离s=Δx+Δ23、【答案】（1）小物块在平台做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有a=μg