2025年河南省济源市高考物理学业考试考试卷【研优卷】附答案详解

2025年河南省济源市高考物理学业考试考试卷【研优卷】附答案详解考试时间：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、甲、乙两物体从同一位置出发在相邻的平直轨道上运动。设物体移动的位移为x，运动的时间为t，它们运动的xt−t图像如图所示。下列说法正确的是（）A．0~3s内，甲做匀加速直线运动，加速度大小为3m/B．0~2s内，乙做匀加速直线运动，加速度大小为8m/C．甲在3s末的速度大小一定为9m/sD．乙在2s内的位移大小为8m2、一质点沿x轴运动，其位置随时间的关系为x=6+4t+2tA．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/sB．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为4m/sC．加速度是描述位移变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/sD．加速度是描述速度变化快慢的物理量，1s内的速度变化量为2m/s3、下列关于物理学史和物理思想方法叙述正确的是（）A．牛顿提出了平均速度、瞬时速度、加速度的概念，发现了万有引力定律，并测得引力常量G的大小B．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这是采用了微元累积思想，用这种思想方法也可以类比理解其他图像“面积”的含义C．电场中“场”的概念是由库仑最先提出的D．法拉第发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系4、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5、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6、游乐园的夜晚身披彩灯的摩天轮格外醒目。若摩天轮绕中间的固定轴匀速转动，则以下说法正确的是（）A．因为角速度为恒量，所以在相同的时间内，乘客的速度变化量相同B．乘客在最低点时，他的动量变化率为零C．当乘客位于摩天轮的最高点时他对座椅的压力最小D．乘客在与转轴等高的位置时，他的加速度就是重力加速度7、图甲是一款手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附物体。图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图。若手机的重力为G，手机与水平方向的夹角为θ，下列说法正确的是（）A．手机受到三个力的作用B．手机受到的支持力不可能大于GC．纳米材料对手机的摩擦力大小为GsinθD．纳米材料对手机的作用力大小有可能大于G8、为探究包装袋易撕口的物理原理，小明进行了以下研究：①模拟实验。如图1所示，用一端固定的竖直纸带模拟包装袋，在纸带边缘切开一个V字型的小缺口模拟易撕口。在纸带的另一端施加拉力，纸带总是从V字型缺口处撕开。②查阅资料。物理学中用“应力”来分析材料的变形和断裂。如图2所示，在物体内部某一截面上，取极小面积ΔS包围A点，因外力引起该处相互作用力的改变量为ΔF，则ΔFΔS称为A根据上述信息并结合所学知识，下列推断正确的是（）A．应力的单位与压强的单位相同B．图1中垂直纸带任取两个水平横截面，穿过两截面的力线条数相等C．图1中小缺口处P点与Q点相比，Q点处力线密集，应力大D．图3中M点与N点相比，横梁更容易在M点处断裂9、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．10、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．4kg二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图，矩形金属框MNQP竖直放置，其中MN、PQ足够长，且PQ杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过PQ杆，金属框绕MN轴分别以角速度ω和ω'匀速转动时，小球均相对PQ杆静止，若ω'>ω，则与以ω​​A．小球的高度一定降低B．弹簧弹力的大小一定不变C．小球对杆压力的大小一定变大D．小球所受合外力的大小一定变大12、如图所示，在上表面光滑的固定水平桌面上有一质量为2m的物块甲，其左端通过一根劲度系数为k的轻质弹簧连接于固定挡板P，右端通过两个轻质滑轮和一根不可伸长的轻质细线和质量为m的物块乙相连。在弹簧处于原长状态时，将甲、乙从静止状态自由释放，运动过程中细线始终伸直，两滑轮不会相碰。不计所有阻力，重力加速度为g，轻弹簧在形变量为x时的弹性势能EpA．释放瞬间甲的加速度大小等于重力加速度gB．释放瞬间轻绳的拉力大小为1C．甲的速度第一次最大时，弹簧的弹力大小为2mgD．甲的速度第一次最大时，其速度大小为g13、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14、如图，与水平面成53°夹角且固定于O、M两点的硬直杆上套着一质量为1kg的滑块，弹性轻绳一端固定于O点，另一端跨过固定在Q处的光滑定滑轮与位于直杆上P点的滑块拴接，弹性轻绳原长为OQ，PQ为1.6m且垂直于OM。现将滑块无初速度释放，假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。滑块与杆之间的动摩擦因数为0.16，弹性轻绳上弹力F的大小与其伸长量x满足F=kx。k=10N/m，g取10m/sA．与杆之间的滑动摩擦力大小始终为1B．下滑与上滑过程中所受滑动摩擦力的冲量相同C．从释放到静止的位移大小为0D．从释放到静止克服滑动摩擦力做功为215、如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据可以得出（）A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为0.4NC．0~2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.216、一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a﹣t图象如图所示．下列v﹣t图象中，可能正确描述此物体运动的是（）A． B．C． D．17、如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则（）A．绳OO′的张力也在一定范围内变化B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化18、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19、如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面.A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是()A．若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出B．若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出C．若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45°D．若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°20、如图甲所示，将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为m的小物块，小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后，小物块被弹起，其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示，其中h4到h5间的图像为直线，其余部分均为曲线，h3对应图像的最高点，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．小物块上升至高度h3时，弹簧形变量为0B．小物块上升至高度h4时，加速度为gC．解除锁定前，弹簧的弹性势能为mgh5D．小物块从高度h2上升到h4，弹簧的弹性势能减少三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某物体以一定初速度从地面竖直向上抛出，经过时间t到达最高点。在最高点该物体炸裂成A、B两部分，质量分别为2m和m，其中A以速度v沿水平方向飞出。重力加速度为g，不计空气阻力。求：（1）该物体抛出时的初速度大小v0（2）炸裂后瞬间B的速度大小vB（3）A、B落地点之间的距离d。22、如图所示，长为L＝2m、质量为M＝2kg的木板静止在光滑的水平地面上，A、B是木板的两个端点，点C是AB中点，AC段光滑，CB段粗糙，木板的A端放有一个质量为m＝1kg的物块（可视为质点），现给木板施加一个水平向右，大小为F＝9N的恒力，当物块相对木板滑至C点时撤去这个力，最终物块恰好滑到木板的B端与木板一起运动，求：（1）物块到达木板C点时木板的速度v1；（2）木板的摩擦力对物块做的功Wf；（3）木块和木板CB段间的动摩擦因数μ。23、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。

-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】C4、【答案】C5、【答案】C6、【答案】A7、【答案】D8、【答案】D9、【答案】D10、【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】A,B13、【答案】A,B14、【答案】A,B15、【答案】A,B16、【答案】A,B17、【答案】A,D18、【答案】C,D19、【答案】B,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】0.422、【答案】（1）分离后a切割磁感线有E=BLv则通过a的电流I=解得I=500A（2）由于超级电容器经调控系统为电路提供I0=1000A的恒定电流，则当a与b的初始间距为1.25m时a与b碰撞前的速度为Ba与b碰撞时根据动量守恒和能量守恒有mava=(ma＋mb)v共，1a与b整体从MM'到NN'的过程中有Ba与b分离时根据动量守恒和能量守恒有(ma＋mb)v共1=mava1＋mbvb1，1