2025年湖北省宜都市高考物理自主招生试卷【培优】附答案详解

2025年湖北省宜都市高考物理自主招生试卷【培优】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、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g，忽略空气阻力。则（）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mg2、一质点沿x轴运动，其位置坐标x随时间t变化关系为x=5+10t−tA．质点做变加速直线运动B．质点加速度大小为1C．0~6s内质点平均速度大小为4m/sD．0~6s内质点位移为36m3、建筑工地上一提升装置的简化示意图如图所示，用轻绳跨过轻质光滑定滑轮将质量分别为3m和5m的物块1、2连接。物块1穿在足够长的光滑竖直细杆上。初始时，托住物块2，使两物块静止，倾斜轻绳与水平方向的夹角为53°，轻绳左端与滑轮的水平距离为0.6m。重力加速度取g=10m/s2，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，空气阻力不计。现静止释放物块2，则物块1上升的最大高度为（）A．0.8m B．0.625m C．0.6m D．0.525m4、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5、《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．33G6、如图所示，一条直线上分布着等间距的a、b、c、d、e、f点，一质点从ab间的P点（未画出）以初速度v0沿直线做匀减速运动，运动到f点时速度恰好为零。若此质点从P点以vA．bc之间的某点 B．cd之间的某点C．de之间的某点 D．ef之间的某点7、如图所示，光滑绝缘圆环固定在水平面内，圆心为O，半径r=3L，MN=2L，OM=L。M、N两点分别固定电荷量为−q1和+q2的点电荷。带正电小球（可视为质点）套在圆环上，且能在圆环上任意位置保持静止，设P、A．φP>φQ B．φP<8、某电子天平原理如图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极。一个多匝的正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接。当重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动（骨架与磁极不接触），线圈中产生感应电流。在秤盘向下运动过程中，则（）A．秤盘一直处于超重状态B．D点的电势比C点的电势低C．感应电流从C端流入正方形线圈D．秤盘的重力势能与秤盘的动能间相互转化9、物理学的发展与完善离不开科学家的探索，也伴随着重要研究思想与方法的确立。下列对相关物理学史或物理思想方法的描述正确的是（）A．伽利略根据理想斜面实验，提出了力是维持物体运动的原因B．麦克斯韦电磁理论告诉我们变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场C．牛顿通过“月地检验”，发现了月球受到的引力与地面上的重力是不同性质的力D．点电荷是一种理想模型，当带电体的形状、大小及电荷分布状况对所研究问题影响不可忽略时，可以将带电体视为点电荷10、如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为3m的小球A，质量为2m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，弹簧原长足够长，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是（）A．剪断细线后的瞬间，小球A的加速度大小为gB．小球A运动到弹簧原长处时速度最大C．小球A运动到最高点时，弹簧的压缩量为2mgD．小球A的最大速度为2g二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ，t=0时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小，A．小物块在t=3tB．小物块和木板间动摩擦因数为2μC．小物块与木板的质量比为3︰4D．t=4t12、一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为-0.1m，t=1s时位移为0.1m，则（）A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为2B．若振幅为0.1m，振子的周期可能为4C．若振幅为0.2m，振子的周期可能为4sD．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s13、如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长．现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g．则此下降过程中（）A．A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于32B．A的动能最大时，B受到地面的支持力等于32C．弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下D．弹簧的弹性势能最大值为3214、一质量为m的物体自倾角为α的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为Ek，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为Ek5A．物体向上滑动的距离为EB．物体向下滑动时的加速度大小为gC．物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5D．物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长15、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1216、蹦床运动中，体重为60kg的运动员在t=0时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，重力加速度大小取10m/A．t=0.B．t=0.30sC．t=1.D．运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N17、甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度一时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示，已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（）A．两车在t1时刻也并排行驶B．在t1时刻甲车在后，乙车在前C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大18、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=△l219、如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，轨道左侧连接一定值电阻R。垂直导轨的导体棒ab在水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如乙图所示。在0~t0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。t0，FA．在t0B．在t0C．在0~t0D．在0~t020、新能源赛车在水平路面上做直线加速性能测试时，在其车厢内有可视为质点的小球A、B通过轻绳连接，轻绳跨过车厢顶部的光滑轻质定滑轮，小球A用另一轻绳系于车厢侧壁的C处，某段时间内轻绳AC恰好水平，绳OA段与竖直方向夹角为37°，如图所示。已知A、B两小球的质量分别为4kg和3kg，车厢的质量为293kg，重力加速度g=10m/sA．轻绳OB段与竖直方向的夹角为53°B．车厢受到的合外力大小为4000NC．轻绳AC的弹力大小为30ND．地面对车厢的支持力大小为3000N三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图所示，倾角θ＝37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个大小和质量均不计的光滑定滑轮D，质量均为m＝1kg的物体A和B用一劲度系数k＝120N/m的轻弹簧连接，物体B被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板P挡住。用一不可伸长的轻绳使物体A跨过定滑轮与小环C连接，轻弹簧轴线和定滑轮右侧的绳均与斜面平行，小环C穿在竖直固定的光滑均匀细杆上。当环C位于Q处时整个系统静止，此时绳与细杆的夹角α＝53°，且物体B对挡板P的压力恰好为零。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。（1）求小环C的质量M；（2）现让环C从位置R由静止释放，位置R与位置Q关于位置S对称，图中SD水平且长度为d＝0.4m，求：①小环C运动到位置Q的速率v；②小环C从位置R运动到位置S的过程中轻绳对环做的功W。22、利用打点计时器研究匀变速直线运动的规律，实验装置如图1所示。（1）按照图1安装好器材，下列实验步骤正确的操作顺序为____（填各实验步骤前的字母）。A．释放小车B．接通打点计时器的电源C．调整滑轮位置，使细线与木板平行（2）实验中打出的一条纸带如图2所示，A、B、C为依次选取的三个计数点（相邻计数点间有4个点未画出），可以判断纸带的（填“左端”或“右端”）与小车相连。（3）图2中相邻计数点间的时间间隔为T，则打B点时小车的速度v=。（4）某同学用打点计时器来研究圆周运动。如图3所示，将纸带的一端固定在圆盘边缘处的M点，另一端穿过打点计时器。实验时圆盘从静止开始转动，选取部分纸带如图4所示。相邻计数点间的时间间隔为0.10s，圆盘半径R=0.10m。则这部分纸带通过打点计时器的加速度大小为m/23、某班同学分成三个实验小组，分别采用不同的方法测量物体的速度或加速度的大小。（1）第一组同学利用打点计时器测量小车的速度和加速度大小。如图甲所示，利用钩码牵引小车，用频率为50Hz的电火花计时器打点，得到如图乙所示的清晰纸带，取其中的O、A、B、C……七个点（每两个点中间还有9个点未画出）进行研究。①电火花计时器使用220V的（选填“交流”或“直流”）电源，小车向运动（相对图甲中方位选填“左”或“右”）。②该小组同学根据图乙中的数据判断出小车做匀变速运动，由纸带可求得打下E点时小车的瞬时速度大小为m/s，小车运动的加速度大小为m/s2。（结果保留2位小数）（2）第二组同学利用光电门测量滑块的加速度。如图丙所示，滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个光电门的时间Δt1＝0.20s，通过第二个光电门的时间Δt2＝0.05s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t＝2.5s，试估算滑块的加速度a2＝m/s2（保留2位有效数字）。（3）第三组同学利用频闪照相法测定当地的重力加速度。如图丁所示，该实验要在暗室中进行，实验器材包括：频闪仪（带照相功能）、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、带荧光刻度的米尺、支架、漏斗、橡皮管等。实验步骤如下：①在漏斗内盛满水，旋松螺丝夹子，使水滴以一定的频率一滴滴落下。②用该频闪仪发出的闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光频率，直到频闪仪的闪光频率为10Hz时，第一次看到一串仿佛固定不动的水滴，此时水滴滴落的频率为Hz。③调节螺丝夹子，加快水滴滴落的频率，再用该频闪仪发出的闪光将水滴照亮，直到第二次看到一串仿佛固定不动的水滴。④利用频闪仪拍照。⑤用竖直放置的米尺测得各水滴所对应的刻度。采集数据并处理，若读出其中几个连续的水滴的距离关系如图戊所示（用圆点代表水滴），则当地的重力加速度大小g＝m/s2。（结果保留2位有效数字）⑥该实验中测得的重力加速度总是偏小的原因可能