2025年湖南省醴陵市高考物理自主招生考试卷附答案详解（培优）

2025年湖南省醴陵市高考物理自主招生考试卷附答案详解（培优）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、在某次乒乓球比赛中，质量为2.7g的乒乓球在长度为2.74m的球桌上方的运动轨迹如图所示。下列说法正确的是（）A．乒乓球经过M点时的速度为标量B．乒乓球的质量与球桌的长度均为矢量C．乒乓球从M点运动到N点的过程中处于失重状态D．研究乒乓球在空中的旋转时，可将乒乓球视为质点2、一物块在t＝0时刻，以8m/s的初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图像如图所示，t＝1s时物块到达最高点，t＝3s时物块返回底端，重力加速度g取10msA．物块返回底端时的速度大小为2m/sB．物块在返回过程中的加速度大小为1mC．物块与斜线间的动摩擦因数为3D．物块在斜面上运动的总路程为4m3、急动度j是汽车的加速度随时间的变化率，定义式为j=ΔaΔt。一辆汽车沿平直公路以v0A．汽车在4.0∼8.0s内做加速度增大的加速运动B．在8.0∼12.0s内，汽车牵引力小于所受阻力C．6.0s时，汽车牵引力的功率为9.0×D．0∼12.0s内，汽车牵引力的冲量大小为5.4×4、如图甲所示，我国自主研发的“章鱼”触手机器人能抓取任意形态的物体，可负载260倍自重。如图乙所示，圆锥体母线和高线之间的夹角α=37∘，该机器人对圆锥体的弹力方向垂直于圆锥体侧面，靠机器人和圆锥体之间的摩擦力将圆锥体抓起。若该机器人竖直向上抓起圆锥体时施加的弹力足够大，则机器人和圆锥体之间的动摩擦因数至少为（已知A．35 B．45 C．345、一只双层圆形晾衣篮（结构如图），篮口平面的圆心为O点。晾衣篮可视为质量均匀分布，半径R=0.40m的刚性圆环。四根轻绳下端系于圆环上四等分点A、B、C、D，上端汇到P点，再由挂钩悬挂。调节四根轻绳的长度，使P点始终在圆心O点正上方，且保持篮口水平。篮与衣物总质量m=12kg，取重力加速度g=10m/s2。每根绳允许的最大拉力为50N，为保证四根绳都不断裂，P点到O点的竖直距离至少应为（）A．0.30m B．0.25m C．0.20m D．0.15m6、《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．33G7、一个质点做直线运动，在t=0至t=2tA．12v0t0 B．138、如图所示，两根短杆与不可伸长的光滑轻绳连接，并处于同一竖直面内，绳上穿一带孔小球，小球处于静止状态。B点附近正上方有C、D两个位置，B、D两点关于C点对称且A、C两点等高。现保持A的位置不变，只将B点缓慢上移至D点，则在该过程中，绳中的拉力（）A．变大 B．不变C．变小 D．先变大后变小9、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．10、如图所示，某智能物流系统的倾斜传送带AB与水平面夹角为a=37°，传送带以v=6m/s的速率沿顺时针方向匀速运行。现将一个质量m=200kg的打包货箱（可视为质点）无初速地置于底端A处。为了提高运输效率，系统对货箱施加一个沿传送带向上的恒定辅助拉力F=1600N。已知货箱与传送带的动摩擦因数μ=0.125，取重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计。当货箱运行至顶端B时，速度大小恰好为10m/s，sin37°=0.6，cos37°=0.8。关于该过程，下列判断正确的是（）A．货箱从底端A运行至顶端B耗时5sB．传送带AB段长度LAB=36mC．由于货箱与传送带相对滑动产生的热量为2800JD．货箱在传送带上留下的摩擦痕迹长为14m二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、一颗子弹以水平速度v0穿透一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后，二者运动感方向均不变。设子弹与木块间相互作用力恒定，木块最后速度为v，则()A．v0越大，v越大 B．v0越小，v越大C．子弹质量越大，v越大 D．木块质量越小，v越大12、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13、如图所示，两段足够长的光滑平行金属导轨水平放置，导轨左右两部分的间距分别为l、2l；空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，质量分别为m、2m的导体杆a、b均垂直导轨放置，接入电路的电阻分别为R、2R，导轨电阻忽略不计；a、b两杆同时分别以v0、2v0的初速度向右运动，aA．a杆加速度与b杆的加速度相同B．稳定时a杆的速度为2C．电路中a杆上产生的焦耳热为3D．通过导体杆a的某一横截面的电荷量为m14、使甲、乙两条形磁铁隔开一段距离，静止于水平桌面上，甲的N极正对着乙的S极，甲的质量大于乙的质量，两者与桌面之间的动摩擦因数相等。现同时释放甲和乙，在它们相互接近过程中的任一时刻（）A．甲的速度大小比乙的大 B．甲的动量大小比乙的小C．甲的动量大小与乙的相等 D．甲和乙的动量之和不为零15、如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为12l，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到A．弹簧的劲度系数为4mgB．小球在P点下方12lC．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变小再变大D．从M点到P点和从P点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力做功相同16、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＞FB17、某同学做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，他用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，另一端系两个细绳套，用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套OB、OC，互成角度施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某位置，记为O，如图所示，已知OB、OC之间的夹角为锐角，下列说法中正确的是（）A．实验中，弹簧测力计应与纸面平行，读数时视线应正对弹簧测力计刻度线B．两细绳套应适当长一些，实验中，橡皮条OA应在两细绳套OB、OC夹角的角平分线上C．若增大OB的拉力且OB方向不变，结点O的位置保持不变，则OC的拉力先变小后变大D．本实验采用的科学方法是等效替代法，改变拉力进行多次实验时，每次都要使O点在同一位置18、如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面19、地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，（）A．矿车上升所用的时间之比为4：5B．电机的最大牵引力之比为2：1C．电机输出的最大功率之比为2：1D．电机所做的功之比为4：520、如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2，π=3.14）（）A．在绕过小圆弧弯道后加速B．在大圆弧弯道上的速率为45m/sC．在直道上的加速度大小为5.63m/s2D．通过小圆弧弯道的时间为5.85s三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图所示，倾角为θ的斜面固定于水平地面，斜面上固定有半径为R的半圆挡板和长为7R的直挡板。a为直挡板下端点，bd为半圆挡板直径且沿水平方向，c为半圆挡板最高点，两挡板相切于b点，de与ab平行且等长。小球乙被锁定在c点。小球甲从a点以一定初速度出发，沿挡板运动到c点与小球乙发生完全弹性碰撞，碰撞前瞬间解除对小球乙的锁定，小球乙在此后的运动过程中无其他碰撞。小球甲质量为m1（1）求小球甲从a点沿直线运动到b点过程中的加速度大小；（2）若小球甲恰能到达c点，且碰撞后小球乙能运动到e点，求小球乙与小球甲的质量比值应满足的条件；（3）在满足（2）中质量比值的条件下，若碰撞后小球乙能穿过线段de，求小球甲初动能应满足的条件。22、如图所示，光滑水平面上有一个长为L、宽为d的长方体空绝缘箱，其四周紧固一电阻为R的水平矩形导线框，箱子与导线框的总质量为M。与箱子右侧壁平行的磁场边界平面如截面图中虚线PQ所示，边界右侧存在范围足够大的匀强磁场，其磁感应强度大小为B、方向竖直向下。t=0时刻，箱子在水平向右的恒力F（大小未知）作用下由静止开始做匀加速直线运动，这时箱子左侧壁上距离箱底h处、质量为m的木块（视为质点）恰好能与箱子保持相对静止。箱子右侧壁进入磁场瞬间，木块与箱子分离；箱子完全进入磁场前某时刻，木块落到箱子底部，且箱子与木块均不反弹（木块下落过程中与箱子侧壁无碰撞）；木块落到箱子底部时即撤去F。运动过程中，箱子右侧壁始终与磁场边界平行，忽略箱壁厚度、箱子形变、导线粗细及空气阻力。木块与箱子内壁间的动摩擦因数为μ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。（1）求F的大小；（2）求t=0时刻，箱子右侧壁距磁场边界的最小距离；（3）若t=0时刻，箱子右侧壁距磁场边界的距离为s（s大于（2）问中最小距离），求最终木块与箱子的速度大小。23、智能机器人自动分拣快递包裹系统被赋予“惊艳世界的中国黑科技”称号。分拣机器人工作效率高，落袋准确率达99.9%。在供包台工作人员将包裹放在机器人的水平托盘上，智能扫码读取包裹目的地信息，经过大数据分析后生成最优路线，包裹自动送至方形分拣口。如图甲，当机器人抵达分拣口时，速度恰好减速为零，翻转托盘使托盘倾角缓慢增大，直至包裹滑下，将包裹投入分拣口中（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g大小取10m/s2）。如图乙，机器人A把质量m=1kg的包裹从供包台沿直线运至相距L=45m的分拣口处，在运行过程中包裹与水平托盘保持相对静止。已知机器人A运行最大加速度a=3m/s（1）求机器人A从供包台运行至分拣口所需的最短时间t；（2）若包裹与水平托盘的动摩擦因数为μ=33，则在机器人A到达投递口处，要使得包裹刚开始下滑，托盘的最小倾角（3）机器人A投递完包裹后返回供包台途中发生故障，机器人A立刻制动，制动时速度为3m/s，由于惯性，机器人A在地面滑行4.5m后停下来，此时刚好有另一机器人B，以最大速度碰撞3m/s与机器人A发生弹性正碰，碰撞后机器人A滑行了2m停下来（其加速度与制动后滑行加速度相等，机器人A、B均看作质点）。则机器人B的总质量是机器人A的多少倍？

-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】B4、【答案】C5、【答案】B6、【答案】D7、【答案】C8、【答案】A9、【答案】A10、【答案】C二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】B,C12、【答案】C,D13、【答案】B,D14、【答案】A,C15、【答案】B,C16、【答案】B,C17、【答案】B,C18、【答案】B,C,D19、【答案】A,C,D20、【答案】A,B三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）滑块所受支持力大小F为了保证滑块滑到最高点后不会出现倒溜现象，需满足μ解得μ​​​​​​​（2）滑块上滑时f=μmg由牛顿第二定律得mg设斜面最小长度为L，则有v解得L=​​​​​​​（3）①增加坡道长度；②在坡道上铺上砂石增加坡道与车辆间的摩擦阻力22、【答案】（1）解：对a物块下