2025年湖北省宜都市高考物理自主招生测试卷含答案详解（预热题）

2025年湖北省宜都市高考物理自主招生测试卷含答案详解（预热题）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/s2，则（）A．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500J2、在工厂车间里，有两个质量均为m的半圆柱承载装置A、B紧挨着静置于水平地面上，与地面间的动摩擦因数均为μ，上方放置一质量为2m的光滑圆柱模具C，三者半径均为R。工作人员用机械牵引系统对A施加水平向右的拉力，使其缓慢移动，直至C恰好落地，期间B始终静止，重力加速度为g。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则（）A．B受地面摩擦力逐渐减小B．A、B受地面支持力相等且始终保持不变C．A受地面摩擦力逐渐增大D．动摩擦因数μ的最小值为33、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，T14、如图所示，放在水平地面上的简易三脚架上端交点O通过铁链吊起吊锅，三根轻杆对称分布，均可绕O点自由转动，每根杆与竖直方向夹角相等。吊锅（含锅内物体）和铁链的总质量为m，保持静止，重力加速度为g。则（）A．铁链对吊锅的拉力大于吊锅对铁链的拉力B．三脚架所受合力大小为mgC．每根杆对O点弹力大小等于1D．每根杆对O点弹力大小大于15、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6、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mg7、如图，一根轻绳上端固定，下端系一小球，小球在外力F作用下处于静止状态，此时轻绳与竖直方向的夹角为θ。现F缓慢增大但方向保持不变，当F变为原来的2倍时，轻绳与竖直方向的夹角为2θ，此时外力F与小球受到的重力之比为（）A．sinθ B．2sinθ C．cos8、如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，木块以一定的初速度从斜面底端冲上斜面后又滑回斜面底端。则木块（）A．上滑过程的时间大于下滑过程的时间B．上滑过程的加速度小于下滑过程的加速度C．上滑过程与下滑过程损失的机械能相等D．上滑过程的动量变化量小于下滑过程的动量变化量9、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10、太极球是市民中较流行的健身器材，现将其简化成如图所示的小球拍和小球。某市民健身时，让小球拍和质量为m的小球在竖直面内保持这样的姿势且按顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动。已知运动过程中小球拍对小球的最大作用力为2mg，小球相对于小球拍始终保持静止，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．小球做圆周运动的角速度大小为ω=B．从最高点C到最低点A运动的过程中，小球先处于超重状态后处于失重状态C．从最高点C到最低点A运动的过程中，小球拍对小球的支持力先减小后增大D．小球经过与圆心等高的D点时，小球拍对小球的作用力大小为2二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、如图（a），倾角为θ的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为μ1、μ2，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的x−tA．μB．t=t0C．t=tD．t=t12、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=△l213、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14、如图所示，一劲度系数k=mgl的弹性绳一端系于P点，绕过Q处的小滑轮，另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，P、Q、A三点等高，弹性绳的原长恰好等于PQ间距，圆环与杆间的动摩擦因数为0.5.在竖直向上的外力F作用下将滑环从与P点等高的A点缓慢移动到O点（图中未标出），在O点处外力F恰好为零。已知A、O两点间距为l2A．滑环从A点缓慢移动到O点的过程中，圆环所受的摩擦力始终为mgB．滑环从A点缓慢移动到O点的过程中，外力先增大后减小C．滑环静止在A点时，撤去外力，滑环运动过程中最大动能为mglD．滑环静止在A点时，撤去外力，滑环能运动至最低点C，则滑环从A点第一次运动至最低点C所需要的时间等于从A点运动到O点时间的2倍15、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5.85s16、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17、复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为v0，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度vA．做匀加速直线运动 B．加速度逐渐减小C．牵引力的功率P=Fvm 18、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19、电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．小车的动能不变B．小车的动量守恒C．小车的加速度不变D．小车所受的合外力一定指向圆心20、传送带转动的速度大小恒为1m/s，顺时针转动。两个物块A、B，A、B用一根轻弹簧连接，开始弹簧处于原长，A的质量为1kg，B的质量为2kg，A与传送带的动摩擦因数为0.5，B与传送带的动摩擦因数为0.25。t=0时，将两物块放置在传送带上，给A一个向右的初速度v0=2m/s，B的速度为零，弹簧自然伸长。在t=t0时，A与传送带第一次共速，此时弹簧弹性势能Ep=0.75J，传送带足够长，A可在传送带上留下痕迹，则（）A．在t=t0B．t=t0时，B的速度为0.5m/sC．t=t0时，弹簧的压缩量为0.2mD．0﹣t0过程中，A与传送带的痕迹小于0.05m三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为1.0×103kg/m3，当地重力加速度为9.8m/s2。实验过程如下：⑴将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为cm。⑵将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。⑶用带有刻度的杯子量取50mL水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。⑷以小桶中水的体积V为横坐标，弹簧伸长量x为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，其斜率为200m－2。由此可得该弹簧的劲度系数为N/m（结果保留2位有效数字）。⑸图3中直线的截距为0.0056m，可得所用小桶质量为kg（结果保留2位有效数字）。22、如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ＝30°的斜面上，导轨电阻不计，间距L＝0.4m，导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B＝0.5T。在区域Ⅰ中，将质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑，然后，在区域Ⅱ中将质量m2＝0.4kg，电阻R2＝0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑，cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab，cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g＝10m/s2，问：（1）cd下滑的过程中，ab中的电流方向；（2）ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x＝3.8m，此过程中ab上产生的热量Q是多少。23、如图所示，平行轨道的间距为L，轨道平面与水平面夹角为α，二者的交线与轨道垂直，以轨道上O点为坐标原点，沿轨道向下为x轴正方向建立坐标系。轨道之间存在区域1、Ⅱ，区域1（-2L≤x<-L）内充满磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场：区域ⅡI（x≥0）内充满方向垂直轨道平面向上的磁场，磁感应强度大小B1=k1t+k2x，k1和k2均为大于零的常量，该磁场可视为由随时间r均匀增加的匀强磁场和随x轴坐标均匀增加的磁场叠加而成。将质量为m、边长为L、电阻为R的匀质正方形闭合金属框epqf时放置在轨道上，pq边与轨道垂直，由静止释放。已知轨道绝缘、光滑、足够长且不可移动，磁场上、下边界均与x轴垂直，整个过程中金属框不发生形变，重力加速度大小为g，不计自感。（1）若金属框从开始进入到完全离开区域1的过程中匀速运动，求金属框匀速运动的速率v和释放时pq边与区域1上边界的距离s：（2）金属框沿轨道下滑，当ef边刚进入区域时开始计时(r=0)，此时金属框的速率为vs，若k1

-参考答案-一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、【答案】B2、【答案】C3、【答案】B4、【答案】B5、【答案】C6、【答案】D7、【答案】B8、【答案】C9、【答案】B10、【答案】A二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、【答案】A,C,D12、【答案】A,C13、【答案】B,D14、【答案】A,B,D15、【答案】B,C16、【答案】A,C17、【答案】B,C,D18、【答案】A,C19、【答案】B,D20、【答案】A,D三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、【答案】（1）对重物a受力分析，重物a受重力G和AO绳的拉力FAO、BO绳的拉力FBO解得F水平方向F解得F（2）对物块b受力分析，物块b受重力G斜面支持力N、静摩擦力f、BO绳拉力FBO，恰好不下滑时静摩擦力沿斜面向上。垂直斜面方向根据牛顿第三定律，物块b对斜面的压力N沿斜面方向G且f=μN代入数据解得μ=22、【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=