2025年福建省永安市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【综合题】

2025年福建省永安市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【综合题】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/s2，则（）A．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500J2、太极球是市民中较流行的健身器材，现将其简化成如图所示的小球拍和小球。某市民健身时，让小球拍和质量为m的小球在竖直面内保持这样的姿势且按顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。已知运动过程中小球拍对小球的最大作用力为2mg，小球相对于小球拍始终保持静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球做圆周运动的角速度大小为ω=B．从最高点C到最低点A运动的过程中，小球先处于超重状态后处于失重状态C．从最高点C到最低点A运动的过程中，小球拍对小球的支持力先减小后增大D．小球经过与圆心等高的D点时，小球拍对小球的作用力大小为23、如图所示为一种简易“千斤顶”，将一倾角为θ，质量为M的斜面体放在水平地面上，斜面体上有与轻杆下端固定连接的轻质小轮，轻杆穿过限制套管P，在轻杆上端放有质量为m的重物。由于限制套管P的作用，轻杆仅在竖直方向上运动，为了将重物顶起，现对斜面体施加水平推力F，忽略摩擦，重力加速度为g。则（）A．需要施加的最小推力为mgcotθB．需要施加的最小推力随θ的减小而减小C．地面对斜面体的支持力为(M+m)gD．地面对斜面体的支持力随水平推力F的减小而增大4、如图所示，A、B、C三个可视为质点的小球用两根不可伸长的轻绳连接后套在位于竖直面内的光滑圆环上，刚好保持静止。已知A、B与圆心O等高，B、C之间的轻绳与水平方向的夹角为30°，A、B的质量分别为1kg、2kg，则C球的质量为（）A．1kg B．2kg C．3kg D．4kg5、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F6、工人师傅在安装高层住户玻璃时，由于无法通过电梯搬运，需要楼上和楼下工人协作配合，楼上师傅通过光滑定滑轮拉动绳子，楼下师傅站在一楼地面上固定位置将绳子往远离楼体的方向拉，以避免窗户被磕碰，如图所示。两段绳子的拉力分别为T1和TA．T1和TB．楼下师傅需要收缩绳子C．楼下师傅受到地面的支持力不变D．T1和T7、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≥18、舞中幡是中国传承千年的杂技项目之一，如图所示，杂技演员用手顶住中幡，将幡从胸口处竖直向上抛起，t1时间后在自己的胸口相同位置处开始接幡，并缓慢下蹲，经t2时间幡到达最低点。已知一根中幡质量为m，重力加速度为A．幡被抛出时的速度大小为gB．幡被抛出后，仅在最高点时加速度大小为gC．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为0.5mgD．杂技演员接幡过程中，手对幡的冲量大小为mg9、如图所示，劲度系数为k0的弹簧左端固定，右端与光滑水平面上的足够长、质量为ma的木板A连接，木板上有一质量为mb的物块B。将弹簧拉伸至某一位置，让木板及物块由静止释放，释放后两物体相对滑动，0∼t0内两物体的v-t图像如图所示，tA．t0时刻弹簧处于原长 B．C．t0时刻弹簧的伸长量Δx=μma10、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+二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、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．ab212、如图所示，物块和木板静止叠放在光滑水平地面上，左边缘对齐。现用水平恒力向右拉动物块，使其从木板右端离开。此时，木板具有一定速度，物块与木板的速度差为Δv，下列措施中能使ΔA．仅增大水平恒力B．仅增大物块质量C．仅增大木板质量D．仅增大物块与木板间的动摩擦因数13、下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A．作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速B．作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速C．作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速D．作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速14、如图所示，一劲度系数k=mgl的弹性绳一端系于P点，绕过Q处的小滑轮，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于PQ间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5.在竖直向上的外力F作用下将滑环从与P点等高的A点缓慢移动到O点（图中未标出），在O点处外力F恰好为零。已知A、O两点间距为l2A．滑环从A点缓慢移动到O点的过程中，圆环所受的摩擦力始终为mgB．滑环从A点缓慢移动到O点的过程中，外力先增大后减小C．滑环静止在A点时，撤去外力，滑环运动过程中最大动能为mglD．滑环静止在A点时，撤去外力，滑环能运动至最低点C，则滑环从A点第一次运动至最低点C所需要的时间等于从A点运动到O点时间的2倍15、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=16、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17、如图甲所示，足够长、上表面粗糙的木板P静止在粗糙水平地面上，可视为质点的小物块Q静止在木板的右端、现给物块Q水平向左的初速度，之后物块Q的速度v0随时间t变化的关系图像如图乙所示。若木板与地面间的滑动摩擦因数是μ1，小物块与木板上表面间的滑动摩擦因数是A．木板始终静止 B．木板先运动后静止C．μ1>μ18、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19、用图所示装置探究两个互成角度的力的合成规律。如图甲所示，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，橡皮条的另一端固定，橡皮条恰好伸直时的长度为GE。通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环受到拉力F1A．需要记录GE和EO的长度B．描点确定拉力方向时，所描两点之间的距离应适当大一些C．借助该实验数据也可以完成“探究力的分解规律”的实验20、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．

三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103kg/m3，当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下：⑴将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为cm。⑵将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。⑶用带有刻度的杯子量取50mL水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。⑷以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，其斜率为200m－2。由此可得该弹簧的劲度系数为N/m（结果保留2位有效数字）。⑸图3中直线的截距为0.0056m，可得所用小桶质量为kg（结果保留2位有效数字）。22、某同学用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验．准确操作打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O、A、B、C、D等几个计数点，用刻度尺量得OA=1.50cm，AB=1.90cm，BC=2.30cm，CD=2.70cm。打计数点B时小车的瞬时速度为m/s。23、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）

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】D2、【答案】B3、【答案】D4、【答案】B5、【答案】C6、【答案】C7、【答案】C8、【答案】C9、【答案】D10、【答案】D二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,D12、【答案】B,C13、【答案】C,D14、【答案】A,B15、【答案】B,C16、【答案】A,D17、【答案】A,D18、【答案】B,D19、【答案】A,D20、【答案】B,C三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）A；D（2）记录O'位置（3）将重物提起且保持静止22、【答案】（1）解：喷水过程中，根据动量守恒定律有mv＝m0v0上升过程中有m0g＋f0＝m0a，02－v0解得H＝36m。（2）解：①外壳匀速时，有m0g＝kvm解得vm＝10m/s。②外壳从开始下落到恰好匀速，由动量定理有m0gt－kvt＝m0vm又vt＝h解得t＝3s。③外壳从开始下落到恰好匀速，由动能定理有