2025年二中(直升班)自主招生物理学科素养测试卷及答案

2025年二中(直升班)自主招生物理学科素养测试卷及答案一、单选题（每题3分，共30分）1.一个物体在水平面上做直线运动，其速度时间图像如图所示。下列说法正确的是（）A.物体在02s内做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²B.物体在24s内静止C.物体在46s内做匀减速直线运动，加速度大小为1m/s²D.物体在06s内的位移为12m解析：选项A：在vt图像中，斜率表示加速度。02s内，加速度a1选项B：24s内，速度v=4m/s保持不变，物体做匀速直线运动，B错误。选项C：46s内，加速度a2=v选项D：vt图像与时间轴所围面积表示位移。06s内的位移x=12.如图所示，用轻绳将质量为m的小球悬挂在墙壁上，已知绳与竖直墙壁的夹角为θ，则绳对小球的拉力T和墙对小球的支持力N的大小分别为（）A.T=mgcosθ，N=mgsinθB.T=mgcosθC.T=mgsinθ，N=mgcosθD.T=mgsinθ解析：对小球进行受力分析，小球受重力mg、绳的拉力T和墙的支持力N，三力平衡。将拉力T分解为水平和竖直方向的分力，根据平衡条件可得：在竖直方向Tcosθ=mg，则T=mg在水平方向Tsinθ=N，将T=mgcosθ代入可得3.关于电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.由E=Fq可知，电场中某点的电场强度E与B.由U=Ed可知，匀强电场中两点间的电势差与这两点间的距离成正比C.电场强度为零的地方，电势一定为零D.沿着电场线的方向，电势逐渐降低解析：选项A：E=Fq是电场强度的定义式，电场中某点的电场强度E由电场本身决定，与放入的试探电荷选项B：U=Ed中d是沿电场线方向的距离，匀强电场中两点间的电势差与沿电场线方向的距离成正比，B错误。选项C：电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点，电场强度为零，但电势不为零，C错误。选项D：沿着电场线的方向，电势逐渐降低，这是电场的基本性质，D正确。4.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为n1:n2=2:1A.11AB.22AC.5.5AD.44A解析：根据理想变压器的电压比公式U1U2=n1n根据欧姆定律I2=U2R5.一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小，压强增大。关于该过程，下列说法正确的是（）A.气体对外界做功，内能减小B.外界对气体做功，内能不变C.气体从外界吸热，内能增大D.气体向外界放热，内能减小解析：一定质量的理想气体，温度不变，则内能不变，ΔU=0。体积减小，外界对气体做功，W>0。根据热力学第一定律ΔU=W+Q，ΔU=0，W>0，则Q=-W<0，即气体向外界放热。所以B正确。6.如图所示，在光滑水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物块A和B，中间用一轻弹簧相连。现用水平恒力F拉物块A.mB.mC.FD.m解析：对A、B整体分析，根据牛顿第二定律F=(m1+对物块A分析，弹簧的弹力提供其加速度，根据牛顿第二定律T=m1a，将a=7.一个单摆做简谐运动，其周期为T。若将摆长变为原来的4倍，摆球质量变为原来的2倍，摆角变为原来的12A.2TB.4TC.TD.T解析：单摆的周期公式为T=2π2lg，其中l摆长变为原来的4倍，即l'=4l，则新的周期单摆的周期与摆球质量和摆角无关。所以A正确。8.一束光从空气射向折射率n=22的某种玻璃的表面，如图所示。A.当i>45B.无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45C.当入射角i=45∘D.当入射角i=60解析：选项A：发生全反射的条件是光从光密介质射向光疏介质，本题是光从空气射向玻璃，不会发生全反射现象，A错误。选项B：根据折射定律n=sinisinr，n=22，sinr=sinin，sini最大值为选项C：当i=45∘时，由n=sinisinr，22选项D：当i=60∘时，22=sin60∘9.如图所示，一个带正电的粒子以速度v沿垂直于磁场方向进入匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。粒子在磁场中做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A.粒子所受洛伦兹力方向始终指向圆心B.粒子的运动轨迹半径与速度v成反比C.粒子的运动周期与速度v成正比D.若粒子的速度增大，运动周期将减小解析：选项A：根据左手定则，带正电的粒子在磁场中所受洛伦兹力方向始终指向圆心，提供向心力，使粒子做匀速圆周运动，A正确。选项B：根据qvB=mv²r，可得r=mv选项C、D：粒子做匀速圆周运动的周期T=2πrv=10.如图所示，在水平面上固定着两根平行的光滑金属导轨MN和PQ，导轨间距离为L，在导轨上放置两根金属棒ab和cd，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当ab棒在外力作用下向右做匀速直线运动时，cd棒将（）A.静止不动B.向右做匀速直线运动C.向右做加速直线运动D.向左做加速直线运动解析：ab棒向右做匀速直线运动，根据右手定则，ab棒中产生的感应电流方向由a到b，则cd棒中有电流通过，电流方向由c到d。根据左手定则，cd棒受到向右的安培力作用，所以cd棒将向右做加速直线运动。C正确。二、多选题（每题4分，共20分。选对但不全得2分，有选错得0分）11.关于摩擦力，下列说法正确的是（）A.摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反B.静摩擦力的大小与正压力成正比C.滑动摩擦力的大小与正压力成正比D.静摩擦力可以是动力，滑动摩擦力也可以是动力解析：选项A：摩擦力的方向总是与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反，而不是与物体的运动方向相反，例如人走路时，摩擦力是动力，方向与人的运动方向相同，A错误。选项B：静摩擦力的大小根据物体的受力情况和运动状态来确定，与正压力无关，最大静摩擦力与正压力成正比，B错误。选项C：滑动摩擦力的大小f=μN，其中μ为动摩擦因数，N为正压力，滑动摩擦力的大小与正压力成正比，C正确。选项D：如上述人走路时静摩擦力是动力，传送带上的物体，滑动摩擦力也可以是动力，D正确。12.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R1、R2，滑动变阻器R3A.电压表的示数增大B.电流表的示数增大C.R1D.电源的总功率增大解析：当滑动变阻器的滑片P向右移动时，R3选项A：外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律I=ER总+r，总电流I减小，内电压选项B：总电流I减小，即电流表的示数减小，B错误。选项C：R1消耗的功率P1=I²R1选项D：电源的总功率P=EI，E不变，I减小，电源的总功率减小，D错误。13.一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示，图乙是介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（）A.该波的波速为20m/sB.该波沿x轴正方向传播C.图乙可能是x=4m处质点的振动图像D.t=0.15s时，x=2m处质点的位移为-5cm解析：选项A：由图甲可知波长λ=4m，由图乙可知周期T=0.2s，根据波速公式v=λ选项B：在t=0时刻，x=0处质点向下振动，根据“上下坡法”可知该波沿x轴负方向传播，B错误。选项C：t=0时刻，x=4m处质点向下振动，与图乙中t=0时刻质点的振动情况相符，所以图乙可能是x=4m处质点的振动图像，C正确。选项D：t=0.15s=34T，t=0时刻x=2m处质点在平衡位置向上振动，经过314.如图所示，质量为m的小球从光滑的斜面顶端由静止开始下滑，斜面高为h，长为L。小球滑到斜面底端时的速度大小为v。下列说法正确的是（）A.小球下滑过程中重力做功为mghB.小球下滑过程中重力的平均功率为mgvC.小球下滑过程中支持力做功为零D.小球滑到斜面底端时重力的瞬时功率为mgv解析：选项A：重力做功W=mgh，与路径无关，只与初末位置的高度差有关，A正确。选项B：小球下滑过程中，根据动能定理mgh=12mv²小球下滑的时间t，根据L=12at²，a=gsinθ（θ为斜面倾角），又sinθ=重力的平均功率P―=Wt=mgh2选项C：支持力方向与小球的位移方向垂直，根据W=Fscosθ（θ=90选项D：小球滑到斜面底端时重力的瞬时功率P=mgvcosθ（θ为重力与速度方向的夹角），θ≠0∘，所以15.如图所示，在竖直平面内有一固定的光滑轨道ABC，其中AB是半径为R的四分之一圆弧轨道，BC是水平轨道。质量为m的小球从A点由静止开始下滑，经过B点后滑上水平轨道BC。在水平轨道上有一轻质弹簧，弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端与小球接触但不粘连。小球压缩弹簧后被弹回，下列说法正确的是（）A.小球从A点到B点的过程中，机械能守恒B.小球在B点时对轨道的压力大小为3mgC.小球压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小D.小球被弹簧弹回后能回到A点解析：选项A：小球从A点到B点的过程中，只有重力做功，机械能守恒，A正确。选项B：在B点，根据机械能守恒定律mgR=12m在B点，根据牛顿第二定律Nmg=mvB²R，将vB=2选项C：小球压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能一直增大，直到小球速度为零，弹性势能达到最大，C错误。选项D：整个过程中只有重力和弹簧弹力做功，机械能守恒，小球被弹簧弹回后能回到A点，D正确。三、实验题（共20分）16.（10分）某同学用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，然后每间隔4个点取一个计数点，分别记为A、B、C、D、E。测得AB=3.00cm，BC=3.62cm，CD=4.20cm，DE=4.78cm。（1）打点计时器打点的时间间隔为______s。（2）小车的加速度大小为______m/s²（结果保留两位有效数字）。（3）打点计时器打C点时小车的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。解析：（1）打点计时器的频率f=50Hz，打点的时间间隔T0每间隔4个点取一个计数点，则相邻计数点间的时间间隔T=5T（2）根据Δx=aT²，采用逐差法，a=AB=3.00cm=0.0300m，BC=3.62cm=0.0362m，CD=4.20cm=0.0420m，DE=4.78cm=0.0478m。a=(0.0478+0.0420)-(0.0362+0.0300)（3）根据匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，打点计时器打C点时小车的速度vC17.（10分）某同学要测量一个未知电阻RxA.电流表A1（量程00.6A，内阻rB.电流表A2（量程03A，内阻r2约为C.电压表V（量程03V，内阻RVD.滑动变阻器R（最大阻值10Ω，额定电流2A）E.电源E（电动势4V，内阻不计）F.开关S及导线若干（1）为了尽量减小实验误差，电流表应选______（填器材前的字母）。（2）请在虚线框内画出实验电路图。（3）若某次实验中，电流表的示数为I，电压表的示数为U，则未知电阻Rx的表达式为R解析：（1）电源电动势E=4V，滑动变阻器最大阻值R=10Ω，若电路中电阻最小为Rx（假设Rx较小），则电路中最大电流Imax=ERx，若R（2）由于电流表内阻已知，采用电流表内接法，实验电路图如下：（3）根据欧姆定律，U=I(Rx+四、计算题（共30分）18.（12分）如图所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2。现对物体施加一个与水平方向成θ=37∘角、大小F=10N的拉力，物体做匀加速直线运动。（sin37∘=0.6（1）求物体受到的摩擦力大小。（2）求物体的加速度大小。（3）若拉力F作用t=2s后撤去，物体还能滑行多远？解析：（1）对物体进行受力分析，在竖直方向上，N+Fsin37∘=mg物体受到的滑动摩擦力f=μN=0.2×14=2.8N。（2）在水平方向上，根据牛顿第二定律Fcos3710×0.82.8=2a5.2=2a1，解得（3）拉力F作用t=2s时，物体的速度v=a撤去拉力后，物体只受摩擦力，根据牛顿第二定律f'=μmg=ma根据v²=2a2x19.（18分）如图所示，在直角坐标系xOy中，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第四象限内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从y轴上的P(0,