2025年湖北省汉川市高考物理学业考试测试卷及参考答案详解（研优卷）

2025年湖北省汉川市高考物理学业考试测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、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．2、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、《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．33G4、如图所示为山边公路的横截面，实线EF表示倾角为37°的软层面，沿着这个层面可能产生滑动。质量为1.0×107kg的石块与上面的岩石之间有一大裂缝（称为节理），仅靠与层面间的摩擦力使它不致滑落，石块与层面间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若有水渗入节理，会结冰膨胀，对石块施加一个平行于EF层面的作用力，使石块向下滑动（已知sin37°=0.6，A．没有水渗入节理时，石块受到层面的作用力为0B．当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的摩擦力减小C．当有水渗入节理结冰后，石块仍然静止时，石块受到层面的作用力增大D．当有水渗入节理结冰后，冰对石块的力增大到4×105、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6、两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（）A．mg B．kC．k1+2k7、如图甲所示为一智能机械臂用两个机械手指捏着鸡蛋的照片，展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙，若两手指受力F1、F2，方向与竖直方向夹角均为60°，且A．手指受到鸡蛋的压力，是因为鸡蛋发生了弹性形变B．匀加速提起鸡蛋过程中，手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力C．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀速移动，则FD．若手指捏着鸡蛋竖直向上匀加速移动，则F8、如图1所示，小球悬挂在轻弹簧的下端，弹簧上端连接传感器。小球上下振动时，传感器记录弹力随时间变化的规律如图2所示。已知重力加速度g=10m/sA．小球的质量为0.2kg，振动的周期为4sB．0~2s内，小球始终处于超重状态C．0~2s内，小球受弹力的冲量大小为2N⋅sD．0~2s内，弹力对小球做的功等于小球动能的变化量9、某同学在乘坐高铁列车时，利用手机软件记录了列车沿平直轨道运动的速度v随时间t的变化关系如图所示，下列能大致反映列车位移x随时间变化规律的图像是（）A． B．C． D．10、如图甲所示，A、B两个物体相互接触，但并不黏合，放置在光滑水平面上。已知mA=1kg，mB=3kg。从t=0开始，推力FA和拉力FB分别作用于A、B上，FA和FA．t=0.5s时，A、B间的弹力为2N B．t=1s时，A、B分离C．分离时，它们的位移为4.5m D．A、B分离时的速度为4m/s二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图所示，固定直杆与水平面的夹角为θ，轻弹簧一端固定在O点，另一端连接穿在杆上的小球，小球与杆间的动摩擦因数为μ，弹簧和杆在同一竖直平面内。OC水平，OB等于弹簧原长，OA=OC，BE=BF，小球在A点时弹簧的弹性势能为Ep，小球从A点静止释放，第一次能够到C点，重力加速度为gA．从A到C的过程中，杆对小球的冲量不为零B．若μ=0，小球在B点时速度最大C．若μ≠0且小球最低能到C点，则小球第一次过B点的动能为ED．若μ≠0，则小球第一次向下通过E点和F点时的加速度大小一定相等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，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=14、一物块在倾角为45°的固定斜面上受到方向与斜面平行、大小与摩擦力相等的拉力作用，由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动，物块与斜面间的动摩擦因数处处相同。若拉力沿斜面向下时，物块滑到底端的过程中重力和摩擦力对物块做功随时间的变化分别如图曲线①、②所示，则（）A．物块与斜面间的动摩擦因数为2B．当拉力沿斜面向上，重力做功为9J时，物块动能为3JC．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块的加速度大小之比为1∶3D．当拉力分别沿斜面向上和向下时，物块滑到底端时的动量大小之比为1：15、赛龙舟是端午节的传统活动。下列v−t和s−t图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（）A． B．C． D．

16、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17、如图所示，间距为L两根平行的光滑导轨竖直放置，导轨间接有电容C，处于垂直轨道平面的匀强磁场B中，质量为m电阻为R的金属杆ab接在两导轨之间并静止释放，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计（）A．ab做自由落体运动B．ab做匀加速运动，且加速度为a=C．ab做匀加速运动，若加速度为a，则回路的电流为I=CBLaD．ab做加速度减小的变加速运动运动，最后匀速运动，最大速度为v18、如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个小球，让小球在A高度处的水平面内做匀速圆周运动，现用力将细绳缓慢下拉，使小球在B高度处的水平面内做匀速圆周运动，不计一切摩擦，则（）A．线速度vA＞vB B．角速度ωA＜ωBC．向心加速度aA＜aB D．向心力FA＞FB19、水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于s0时，速度的大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行A．在此过程中F所做的功为1B．在此过中F的冲量大小等于3C．物体与桌面间的动摩擦因数等于vD．F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍20、如图，光滑水平地面上有一质量为2m的小车在水平推力F的作用下加速运动。车厢内有质量均为m的A、B两小球，两球用轻杆相连，A球靠在光滑左壁上，B球处在车厢水平底面上，且与底面的动摩擦因数为μ，杆与竖直方向的夹角为θ，杆与车厢始终保持相对静止假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）A．若B球受到的摩擦力为零，则F=2mgB．若推力F向左，且tanθ≤μ，则F的最大值为C．若推力F向左，且μ<tanθ≤2μ，则FD．若推力F向右，且tanθ>2μ，则F的范围为三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图所示，竖直平面内有一匀强电场（范围足够大）的方向水平向左，用一长为L的不可伸长的绝缘轻绳将一质量为m、电荷量为−q(q>0)的带电小球悬挂于O点，平衡时小球静止于A点，此时轻绳与竖直方向夹角θ=37°，B点在O点正下方L处。现把小球拉到O点正右方的C处，此时轻绳刚好处于拉直状态，将小球无初速度释放。不计空气阻力，带电小球可视为质点，sin37°=0.6（1）电场强度的大小；（2）小球运动到B点时速度的大小；（3）轻绳的最大拉力。22、某地为发展旅游经济，因地制宜利用山体举办了机器人杂技表演。表演中，需要将质量为m的机器人抛至悬崖上的A点，图为山体截面与表演装置示意图。a、b为同一水平面上两条光滑平行轨道，轨道中有质量为M的滑杆。滑杆用长度为L的轻绳与机器人相连。初始时刻，轻绳？？紧且与轨道平行，机器人从B点以初速度v竖直向下运动，B点位于轨道平面上，且在A点正下方，AB=1.2L。滑杆始终与轨道垂直，机器人可视为质点且始终作同一竖直平面内运动，不计空气阻力，轻绳不可伸长，（1）若滑杆固定，v=gL（2）若滑杆固定，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为37°时，机器人松开轻绳后被抛至A点，求v的大小；（3）若滑杆能沿轨道自由滑动，M=km，且k≥1，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为37°时，机器人松开轻绳后被抛至？？点，求v与k的关系式及v的最小值。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】A2、【答案】C3、【答案】B4、【答案】A5、【答案】D6、【答案】C7、【答案】C8、【答案】B9、【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】B,D12、【答案】B,C,D13、【答案】B,D14、【答案】A,C15、【答案】A,C,D16、【答案】A,C17、【答案】B,D18、【答案】A,B19、【答案】B,D20、【答案】A,D三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）解：方法1：释放后，物块A向下加速运动，物块B向上加速运动。设绳子的拉力为T，两物块的加速度大小均为a。对物块A，由牛顿第二定律：mA对物块B，由牛顿第二定律：T−m由①＋②得：m解得加速度：a物块A从静止开始，下落高度H=0.8m，由运动学公式：v解得落地速度：v=2m/s方法2：对A、B系统，由机械能守恒定律：m解得落地速度：v=2m/s（2）解：物块A落地后，经过时间t1=0.1s，其竖直方向速度减为零。此过程中，物块A受到重力mA以竖直向上为正方向，由动量定理：F−解得平均作用力：F=60N地面对物块A的平均作用力大小为F=60N​​​​​​​（3）解：物块C与物块A的碰撞过程，弹簧恢复为原长，A和C物块动量守恒，m能量守恒，1由于碰撞后弹簧恢复原长：vA=若传送带保持静止，对物块A进行受力分析：m加速度大小：a物块A沿斜面向上滑行的最大距离：s=说明物块A不能冲上斜面顶端。传送带应顺时针转动。设传送带速度v传<代入数据：a当物块A的速度与传送带速度相同时，由μmgcos37°<mgsin30°代入数据：a设传送带速度为v传，vA位移满足x得v因此可知假设成立。第一阶