2025年山西省原平市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【新】

2025年山西省原平市高考物理自主招生试卷及参考答案详解【新】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，某人站在台阶上用绳子把一个光滑圆球拉到台阶上，绳子质量不计，拉球的绳子延长线通过球心，图示时刻圆球刚好处于平衡状态，拉力F与半径OA成直角。若此时改变绳子的拉力方向（延长线仍通过球心），让圆球仍在原位置保持静止，下面说法正确的是（）A．减小绳子与半径OA的夹角，F减小B．减小绳子与半径OA的夹角，F增大C．增大绳子与半径OA的夹角，F减小D．增大绳子与半径OA的夹角，F先减小后增大2、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3、由于受到空气阻力，雨滴竖直下落过程的速度-时间图像（v−t图像）如图所示，其加速度a和下落高度h随时间变化的图像可能是（g为重力加速度）（）A． B．C． D．4、图甲是为了保护腰椎，搬起重物的正确姿势。搬起重物是身体肌肉、骨骼、关节等部位共同作用的过程，现将其简化为图乙所示的模型。设脚掌受地面竖直向上的弹力大小为FN，膝关节弯曲的角度为θ，该过程中大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F始终水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力F1和F2大致相等。人缓慢搬起重物的过程中，下列说法正确的是（）A．FN逐渐变大B．F1逐渐变大C．F逐渐变小D．脚掌受地面竖直向上的弹力是因为脚掌发生形变而产生的5、如图所示，竖直平面内固定一根竖直杆P和水平杆Q，两杆在同一平面内，杆Q的延长线与杆P的交点为O。质量为2m的小球A和质量为m的小球B分别套在杆P和杆Q上，套在杆P上的轻质弹簧上端固定，下端与小球A相连。小球A、B间用长为2L的轻杆通过铰链分别连接。弹簧处于原长时AB间的轻杆与杆Q的夹角θ=53∘，小球A从该位置由静止释放后在竖直杆上做往复运动，下降的最大距离为2L。已知轻质弹簧的弹性势能Ep=1A．弹簧的劲度系数为mgB．小球A运动到O点时，小球B的速度最大C．小球A从最高点运动到O点的过程，水平杆Q对小球B的作用力始终大于mgD．从撤去外力到θ=30∘的过程中，轻杆对球B6、如图甲所示，某工地正用起重机吊起正方形钢板ABCD，起重机的四根钢索OA、OB、OC、OD长度均为a，钢板边长为a，质量为m，且始终呈水平状态。某次施工过程，起重机司机将正方形钢板ABCD从地面开始竖直向上提升，其运动的v−t图像如图乙所示，不计钢索所受重力。已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．12∼15s过程正方形钢板克服重力做功的功率增大B．4∼12s过程每根钢绳的拉力为2C．上升过程中正方形钢板一直处于超重状态D．15s末正方形钢板抬升高度为23m7、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8、如图所示，一小球从某高度以一定的初速度水平抛出，然后无碰撞地落到光滑固定斜面上并继续运动到斜面底端，规定斜面底端所在的平面重力势能为零，不计空气阻力，在整个运动过程中，小球的水平分速度vx随时间t、竖直分速度vy随时间t、重力势能EpA． B．C． D．9、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<10、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．二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知（）A．m甲<m乙 B．m甲>m乙 C．μ甲<μ乙 D．μ甲>μ乙12、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13、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14、如图所示，间距为L两根平行的光滑导轨竖直放置，导轨间接有电容C，处于垂直轨道平面的匀强磁场B中，质量为m电阻为R的金属杆ab接在两导轨之间并静止释放，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计（）A．ab做自由落体运动B．ab做匀加速运动，且加速度为a=C．ab做匀加速运动，若加速度为a，则回路的电流为I=CBLaD．ab做加速度减小的变加速运动运动，最后匀速运动，最大速度为v15、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=4t16、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17、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18、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4：519、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0.220、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~t0三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某地为发展旅游经济，因地制宜利用山体举办了机器人杂技表演。表演中，需要将质量为m的机器人抛至悬崖上的A点，图为山体截面与表演装置示意图。a、b为同一水平面上两条光滑平行轨道，轨道中有质量为M的滑杆。滑杆用长度为L的轻绳与机器人相连。初始时刻，轻绳？？紧且与轨道平行，机器人从B点以初速度v竖直向下运动，B点位于轨道平面上，且在A点正下方，AB=1.2L。滑杆始终与轨道垂直，机器人可视为质点且始终作同一竖直平面内运动，不计空气阻力，轻绳不可伸长，（1）若滑杆固定，v=gL（2）若滑杆固定，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为37°时，机器人松开轻绳后被抛至A点，求v的大小；（3）若滑杆能沿轨道自由滑动，M=km，且k≥1，当机器人运动到滑杆左上方且轻绳与水平方向夹角为37°时，机器人松开轻绳后被抛至？？点，求v与k的关系式及v的最小值。22、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。23、福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，2025年9月22日，央视首次公开了福建舰的电磁弹射视频。已知某舰载机质量为3×104kg，在弹射系统和发动机共同作用下能在3s内从静止沿水平甲板跑道匀加速运动到起飞速度90（1）舰载机在水平甲板上直线加速过程中，若发动机提供的动力为F1（2）舰载机离开航空母舰后，以与水平成37°的方向匀速直线爬升。此阶段发动机以最大推力运行，推力方向与速度方向相同。另外舰载机还受空气阻力f1=k1v，k1=1.8×

-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】A4、【答案】C5、【答案】A6、【答案】B7、【答案】B8、【答案】C9、【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,C12、【答案】B,D13、【答案】C,D14、【答案】A,C,D15、【答案】B,D16、【答案】B,C,D17、【答案】B,C,D18、【答案】A,D19、【答案】B,D20、【答案】A,B三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30