2025年河南省辉县市高考物理自主招生模拟卷附答案详解【培优B卷】

2025年河南省辉县市高考物理自主招生模拟卷附答案详解【培优B卷】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，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E以及小物块与传送带的摩擦生热QA． B．C． D．2、两质量均为m的滑块a、b，a与挡板通过劲度系数为k1的轻弹簧1连接，a与b通过劲度系数为k2的轻弹簧2连接。如图甲所示，挡板竖直时，b与挡板上侧面恰好接触且无挤压。若把挡板顺时针旋转90°，使挡板水平，如图乙所示，不计一切摩擦，重力加速度为g，a、b都静止后，b对挡板右侧面的弹力大小为（）A．mg B．kC．k1+2k3、如图所示，真空中三个质量相同、带电量均为q(q>0)的小球a、b、c（可视为质点），分别用长度相等的绝缘轻绳悬挂于天花板上的O点。平衡时，各小球之间的距离均为L，轻绳与竖直方向夹角的正弦值为33A．3kq22L2 B．3k4、长城被列为世界建筑的七大奇迹之一，在建筑长城时为了节省人力，工人在高处用绳子拉着工料运送到高处，简易图如图所示。由地面的A点向建筑工地竖直固定的杆B处搭建一倾角θ=15°的斜坡，在杆的顶端固定一光滑的定滑轮，工人通过绳子拴接工料跨过定滑轮将工料由A点缓慢地拉到B处。假设工料与斜坡间光滑，下列说法正确的是（）A．细绳的拉力逐渐减小B．细绳的拉力先减小后增大C．工料对斜坡的压力逐渐减小D．工料对斜坡的压力先减小后增大5、在“徒手抓金砖”的活动中挑战者需要戴白手套单手抓25公斤的梯形金砖的侧面，金砖小面朝上、大面朝下在空中保持静止25秒以上，已知梯形金砖截面的底角为θ，手套与金砖间摩擦因数为μ。如图所示，金砖在空中水平静止不动时，以下说法正确的是（）A．人手对金砖的作用力大于重力B．人手抓的越紧，金砖受到的摩擦力越大C．梯形底角越小越容易抓起D．当tanθ≥16、将一重为G的圆柱形工件放在“V”形槽中，如图所示，槽的两侧面与水平面的夹角相同，“V”形槽两侧面的夹角为120°。当槽的棱与水平面的夹角为30°时，工件恰好能够匀速下滑，则（）A．工件对槽每个侧面的压力均为3B．工件对槽每个侧面的压力均为3C．工件与槽间的动摩擦因数为1D．工件与槽间的动摩擦因数为37、如图所示，带正电的小球处在竖直向下的匀强电场中做简谐运动，小球运动到最高点时弹簧刚好处于原长，小球做简谐运动的最大速度为v1、振幅为A1，当小球运动到最高点时迅速撤去电场，此后小球振动过程中的最大速度为v2、振幅为A2，则下列判断正确的是（）A．v1=v2 B．v1>v2 C．A1<A2 D．A1=A28、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19、校园运动会的集体项目“迎面接力”：两条长50m的平行直跑道，每支队伍使用一个跑道，甲、乙两队各10名队员，跑道两端各站5人，两队的1号队员同时出发拿着接力棒冲向跑道的另一端把棒交给2号队员，2号队员又跑回这端把棒交给3号队员，依此类推，哪队先完成10人的全部接力就获胜。比赛开始（t=0）后的一段时间内，两队队员运动的x−t图像如图所示，则下列说法正确的是（）A．甲队在t1B．t2C．0~tD．t310、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二、多选题（10小题，每小题4分，共计40分）11、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12、如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（）A．a的质量比b的大 B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等 D．在t时刻，a和b的动量大小相等13、如图所示，一根固定的足够长的光滑绝缘细杆与水平面成θ角。质量为m、电荷量为+q的带电小球套在细杆上。小球始终处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中。磁场方向垂直细杆所在的竖直面，不计空气阻力。小球以初速度v0沿细杆向上运动至最高点，则该过程（）A．合力冲量大小为mv0cosθB．重力冲量大小为mv0sinθC．洛伦兹力冲量大小为qBD．若v0=2mgcosθqB14、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=△l215、快递公司常常利用传送带来分拣快递物品。某段传送带的俯视图如图所示，水平传送带以恒定速度v1=1.4m/s向右匀速运动，一质量为3kg物品以速度大小v2=3m/s、方向与垂直传送带传动方向成θ=37°角偏向左侧方冲上传送带。物品与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，物品可视为质点，重力加速度为g=10m/sA．物品在传送带上滑行的时间为0.8sB．物品冲上传送带，在相对传送带静止前相对地面做直线运动C．要使物品不冲出传送带，传送带的宽度需要大于1.6mD．从滑上传送带到相对传送带静止，系统因摩擦产生的热量为24J16、如图所示，两平行导轨在同一水平面内。一导体棒垂直放在导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数恒定。整个装置置于匀强磁场中，磁感应强度大小恒定，方向与金属棒垂直、与水平向右方向的夹角θ可调。导体棒沿导轨向右运动，现给导体棒通以图示方向的恒定电流，适当调整磁场方向，可以使导体棒沿导轨做匀加速运动或匀减速运动。已知导体棒加速时，加速度的最大值为33g；减速时，加速度的最大值为3A．棒与导轨间的动摩擦因数为3B．棒与导轨间的动摩擦因数为3C．加速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向下，θ=60°D．减速阶段加速度大小最大时，磁场方向斜向上，θ=150°17、如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨水平固定，定值电阻大小为R，电容器的电容大小为C。质量为m的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关S开始处于闭合状态，对金属棒施加水平向右的恒定拉力，使其从静止开始运动，经时间t金属棒达到最大速度v0，此时断开开关S，改变水平拉力大小，使金属棒保持速度vA．开关断开前水平拉力大小为BB．开关断开前金属棒运动的位移为vC．开关断开后，当外力的功率为定值电阻功率的3倍时，电容器两端的电压为1D．从开关断开到外力功率为定值电阻功率的3倍时，外力做的功为218、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v19、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6s20、手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流Ic和Id的大小和方向（无抖动时IcA．若Ic沿顺时针方向，IB．若Id沿顺时针方向，IC．若a的方向沿左偏上30°，则Ic沿顺时针方向，IdD．若a的方向沿右偏上30°，则Ic沿顺时针方向，Id三、非选择题（3小题，每小题10分，共计30分）21、如图甲所示为工地上常用的简易吊车的工作原理图，电机和减速器为一整体，通过支臂OB上的滑轮竖直吊起货物。在某次施工中需要竖直吊起总质量M=480kg的沙子，吊起过程中沙子的速度与时间的关系如图乙所示。已知吊绳允许承载的最大拉力为1×104N，吊篮及吊钩的质量m=20kg，重力加速度g取10m/s2，不计滑轮和吊绳的质量，忽略空气阻力及滑轮与吊绳之间的摩擦，求：（1）该吊车吊起这批沙子允许达到的最大加速度am；（2）沙子匀速运动时电机和减速器整体输出的功率P；（3）0~4s内电机和减速器整体做的功W。22、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。23、元代王祯《农书》记载了一种人力汲水灌田农具——戽斗。某兴趣小组对库斗汲水工作情况进行模型化处理，设计了如图甲所示实验，探究库斗在竖直面内的受力与运动特点。该小组在位于同一水平线上的P、Q两点，分别固定一个小滑轮，将连结沙桶的细线跨过两滑轮并悬挂质量相同的砝码，让沙桶在竖直方向沿线段PQ的垂直平分线OO'运动。当沙桶质量为136.0g时，沙桶从A点由静止释放，能到达最高点B，最终停在C点。分析所拍摄的沙桶运动视频，以A点为坐标原点，取竖直向上为正方向。建立直角坐标系，得到沙桶位置y随时间t的图像如图乙所示。（1）若将沙桶上升过程中的某一段视为匀速直线运动，则此段中随着连结沙桶的两线间夹角逐渐增大，每根线对沙桶的拉力（选填“逐渐增大”“保持不变”“逐渐减小”）。沙桶在B点的加速度方向（选填“竖直向上”“竖直向下”）。（2）一由图乙可知，沙桶从开始运动到最终停止，机械能增加J（保留两位有效数字，g=9.8m/s2）。

-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】C3、【答案】C4、【答案】B5、【答案】C6、【答案】C7、【答案】A8、【答案】B9、【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】B,C,D12、【答案】A,D13、【答案】A,D14、【答案】B,C15、【答案】B,C,D16、【答案】B,D17、【答案】B,C18、【答案】A,C19、【答案】B,C20、【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）木塞的末速度等于齿轮线速度，对木塞，根据运动学公式v根据角速度和线速度的关系v=ωr联立可得ω=2ah（2）根据题意画出木塞摩擦力与运动距离的关系图如图所示图像与坐标轴围城面积表示摩擦力做的功，可得摩擦力所做的功为W对木塞，根据动能定理W解得W=（3）设开瓶器对木塞的作用力为F，对木塞，根据牛顿第二定律F速度v=at位移x=开瓶器的功率P联立可得P=22、【答案】（1）粒子在电容器中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动有3竖直方向做匀变速直线运动d2=由闭合回路欧姆定律可得U=联立可得v（2）粒子进入磁场与竖直方向的夹角为tanθ=v粒子在磁场中做匀速圆周运动qvB=m由几何关系易得R=联立可得B=（3）取一个竖直向上的速度使得其对应的洛伦兹力和水平向右的电场力平衡，则有q解得v粒子以vy1速度向上做匀速直线运动，粒子做圆周运动的合速度的竖直方向分速度为此时合速度与竖直方向的夹角为tan合速度为v粒子做圆周运动的半径r=最远距离为x23、【答案】（1）解：（1）当煤块受摩擦力加速到与传送带速度相同时，受力分析如下图

煤块受重力沿斜面分量3N大于传送带的摩擦力2N无法保持平衡