2025年山西省孝义市高考物理自主招生试卷含完整答案详解【历年真题】

2025年山西省孝义市高考物理自主招生试卷含完整答案详解【历年真题】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、如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮O，在定滑轮的正下方C处固定一个正点电荷，不带电的小球a、带正电的小球b分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止，已知Ob<OC。若b球所带的电荷量缓慢减少（未减为零），则在b球到达定滑轮O正下方前，下列说法正确的是（）A．a球的质量可能等于b球的质量B．b球的轨迹是一段以O点为圆心的圆弧C．此过程中点电荷对b球的库仑力增大D．此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小2、用轻绳连接的可视为质点的带孔小球A、B，穿在位于竖直平面内、半径为R的圆环上，绳长为2R，其中A球固定于圆环顶部，B球内部光滑，系统处于静止状态，如图甲所示。现将整个装置绕圆心O在纸面内逆时针转动45°后静止，如图乙所示。设甲、乙两图中圆环对A的作用力大小分别为F1、F2，轻绳的拉力大小分别为TA．F1>F2，T1C．F1>F2，T13、如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨与水平面成θ＝30°，导轨上放置两根质量均为m、电阻均为R的导体棒ab、cd，导轨电阻不计，并处在垂直于导轨平面的匀强磁场中。t＝0时刻，在ab棒上施加一沿导轨平面向上大小为mg的恒力，同时释放cd棒。下列图像中，a、v、x、EabA． B．C． D．4、校园运动会的集体项目“迎面接力”：两条长50m的平行直跑道，每支队伍使用一个跑道，甲、乙两队各10名队员，跑道两端各站5人，两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员，2号队员又跑回这端把棒交给3号队员，依此类推，哪队先完成10人的全部接力就获胜。比赛开始（t=0）后的一段时间内，两队队员运动的x−t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．甲队在t1B．t2C．0~tD．t35、人形机器人半程马拉松赛事中，“天工Ultra”以2小时40分24秒夺冠。“天工Ultra”体重约为60kg，在一段直跑道上的跑步过程中，30秒内将时速从3.6km/h提升到最高时速14.4km/h，该过程的加速度逐渐减小，随后以最高时速匀速奔跑，则（）A．“天工Ultra”30秒提速过程，平均速度大小为9km/hB．“天工Ultra”30秒提速过程，平均速度可能小于9km/hC．“天工Ultra”以最高时速匀速奔跑时，合外力做功为零D．“天工Ultra”30秒提速过程，合外力对其做功为480J6、如图所示，质量均为0.5kg的小物块A、B、C放在倾角θ=37∘的固定光滑斜面（足够长）上，C靠在垂直斜面的固定挡板P上，A与B用轻杆连接，B、C分别与原长为10cm、劲度系数为200 N/m的轻质弹簧两端相连，系统处于静止状态。现对A施加一个沿斜面向上的拉力F，使A缓慢上滑。取重力加速度大小g=10 m/s2，A．施加力F前，挡板对C的支持力大小为12 NB．施加力F前，弹簧的长度为8 cmC．施加力F后，当F=4 N时，轻杆对A的支持力大小为1 ND．施加力F后，当F=9 N时，弹簧的长度为11.5 cm7、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．238、竖直平面内固定有两个电荷量均为qq>0的点电荷，两点电荷相距0.6m，O为两点电荷水平连线的中点。一电荷量为−q的带电小球自O点开始向下运动，初动能大小为2.0J，其动能Ek与位移x的关系如图乙中曲线I所示，x=0.4m处为曲线的最低点，此时动能大小为1.85J。直线II为计算机拟合的曲线I的一条渐近线，其斜率大小为9.0J/m。已知小球可视为质点，运动过程中电荷量保持不变，空气阻力不计，重力加速度g=10m/sA．小球的质量为9.0kgB．小球的电荷量为q=1.25×C．下落到x=0.4m的过程中，小球的加速度先减小后增加D．下落到x=0.4m的过程中，小球的电势能增加了约0.15J9、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500J10、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⋅二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为q（q>0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为θ=45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．M带正电荷 B．N带正电荷 C．q=Lmgk 12、如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为2m的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是A．小球A运动到弹簧原长处的速度最大B．剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为gC．小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为mgD．小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为2mg13、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，间距为L的平行光滑金属导轨水平固定，定值电阻大小为R，电容器的电容大小为C。质量为m的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关S开始处于闭合状态，对金属棒施加水平向右的恒定拉力，使其从静止开始运动，经时间t金属棒达到最大速度v0，此时断开开关S，改变水平拉力大小，使金属棒保持速度vA．开关断开前水平拉力大小为BB．开关断开前金属棒运动的位移为vC．开关断开后，当外力的功率为定值电阻功率的3倍时，电容器两端的电压为1D．从开关断开到外力功率为定值电阻功率的3倍时，外力做的功为215、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、一本质量为m的《楚辞》静止放置于水平课桌桌面上，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A．《楚辞》可能受摩擦力作用B．《楚辞》对桌面的压力是因为桌面发生了形变C．经时间t，重力对《楚辞》的冲量大小是mgtD．以跑动的学生为参考系，《楚辞》是运动的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、快递公司常常利用传送带来分拣快递物品。某段传送带的俯视图如图所示，水平传送带以恒定速度v1=1.4m/s向右匀速运动，一质量为3kg物品以速度大小v2=3m/s、方向与垂直传送带传动方向成θ=37°角偏向左侧方冲上传送带。物品与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，物品可视为质点，重力加速度为g=10m/sA．物品在传送带上滑行的时间为0.8sB．物品冲上传送带，在相对传送带静止前相对地面做直线运动C．要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于1.6mD．从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为24J19、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．20、用长为L的轻杆连接两个小球a、b（可视为质点），其质量分别为m和2m，竖直杆光滑，水平地面粗糙，两球与地面间的动摩擦因数相同，当a球穿在竖直杆上，b球在地面上，轻杆与竖直方向夹角θ=37°，如图甲所示，此时系统恰好保持静止。现将系统倒置，b球穿在竖直杆上，a球在地面上，轻杆与竖直方向夹角仍为θ，如图乙所示，已知sin37°=0.6，cosA．a、b球与地面间的动摩擦因数为0.25B．图乙时，系统仍保持静止状态C．图乙中给b球向下初速度，当轻杆与竖直方向夹角为53°时，a、b两球速度大小之比为3∶4D．图乙时，给b球轻微扰动使b球下滑，可以求出小球b落地时速度大小三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、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。22、如图甲所示，一根质量分布均匀的软绳，绳长L不可变，将其伸直后，放置于距地面高h=9L8的水平桌面上，开始时右端伸出桌面边缘的长度为x0（1）若不计桌面摩擦力，求绳子下端着地时绳子的速度；（2）绳子的加速度a与桌面下方绳长x的关系如图乙所示，图像0.5L<x<L段斜率为k。求绳子与桌面间动摩擦因数μ。23、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。

-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】A3、【答案】C4、【答案】C5、【答案】C6、【答案】C7、【答案】B8、【答案】D9、【答案】C10、【答案】B二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,C,D12、【答案】B,D13、【答案】B,C14、【答案】C,D15、【答案】B,C,D16、【答案】A,C,D17、【答案】B,D18、【答案】B,C,D19、【答案】A,C20、【答案】B,D三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）由右手定则可知，cd下滑的过程中，ab中的电流方向：由a流向b；（2）开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，由平衡条件得Fab刚好要上滑时，感应电动势E=BLv电路电流I=ab受到的安培力F此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件得F代入数据解得v=5m/s（3）cd棒运动过程中电路产生的总热量为Q总，由能量守恒定律得mab上产生的热量Q=解得Q=1.3J22、【答案】（1）打点计时器应该接交流电源（2）控制变量法（3）D23、【答案】（1）解：设碗的质量为m，托盘的质量为M，以最大加速度运动时，碗、托盘、手保持相对静止，由牛顿第二定律得Ff1＝ma1碗与托盘间相对静止，则Ff1≤Ff1max＝μ1mg解得a1≤μ1g＝0.15×10m/s2＝1.5m/