2025届湖南省九校联盟高三上学期第一次联考物理讲评课件

1 物理 时量：75分钟 满分：100分 一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项 中，只有一项是符合题目要求的。 1.历史上的科学家们凭借他们璀璨的智慧为后人开辟物理认知新径。请你依据学到的物 理学史相关知识，判断以下说法中，错误的是( ) C A.焦耳发现了电流的热效应，即电流通过导体所产生的热量与电流的二次方成正比，与 导体的电阻及通电时间成正比 B.开普勒揭示了行星运动的规律，提出了著名的开普勒三大定律 C.牛顿利用扭秤实验装置，较为准确地测量出了引力常量 ，提出了著名的万有引力定律 D.伽利略运用实验与逻辑推理，否定了重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 【解析】牛顿发表了万有引力定律。利用扭秤实验装置较为准确地测量出了引力常量 的是英国物理学家卡文迪什。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2.一质点做直线运动的 图像如图所示，下列说法正确的是( ) C A.在内， 末质点加速度方向发生变化 B.质点在内的加速度比 内的加速度大 C.在第 末，质点离出发点最远 D.在内，质点的平均速度为 【解析】在 内，图像斜率不变，质点加速度不发生改变，故A错误；质点在 内的加速度为， 内的加速度为 ，可知质点在内的加速度与 内的加速度一样大， 故B错误；在内，质点的平均速度为 ，故D错误；前 向正方向运动，后向负方向运动，且在第6秒回到出发位置，所以在第 末，质点 离出发点最远，故C正确。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4 3.巴黎奥运会网球决赛上，中国选手郑钦文在地面附近以一记精彩的滑步救球并打到对 方球场地面获得了全场观众的掌声，最终赢得了冠军。已知网球离开球拍时的速度为 ， 与水平方向夹角为 ，忽略空气阻力，球拍与地面的距离较小，可忽略不计，重力加速 度为 。则以下说法正确的是( ) D A.网球在空中运动的时间 B.网球在空中运动的时间 C.网球在最高点时重力的瞬时功率为 D.网球在最高点时重力的瞬时功率为0 【解析】网球做斜上抛运动，在空中运动的时间 ，故A、B均不对；网球通过 最高点时重力与速度方向垂直，重力的功率为0，故C错误，D正确。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5 4.“中国空间站”在距地面高 左右的轨道上做匀速 圆周运动，在此高度上有非常稀薄的大气，因气体阻 力的影响，轨道高度逐渐降低，空间站安装有发动机， 可对轨道进行周期性修正。假设“中国空间站”正常运行 轨道高度为，经过一段时间 ，轨道高度下降了 。已知引力常量为，地球质量为 ，地球 D A.“中国空间站”受阻力影响高度下降后运行速率减小 B.“中国空间站”正常在轨做圆周运动的线速度大小为 C.“中国空间站”正常在轨做圆周运动的动能大小为 D.“中国空间站”打开发动机使速度增大的瞬间，轨道的曲率半径将变大 半径为，地球表面的重力加速度为，空间站质量为 ，曲线上每一小段的曲率半径为 该小段曲线所在圆周的半径。则下列说法中正确的是( ) 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 【解析】根据万有引力充当向心力,可得 ,可知，轨道半径越小，线 速度越大，因此“中国空间站”受阻力影响高度下降后运行速率增大，故A错误；“中国空 间站”正常在轨做圆周运动的线速度大小 ,而当物体环绕地球表面做圆周运动时 有,可得 ,因此“中国空间站”正常在轨做圆周运动的线速度大小还可 表示为 ,故B错误；“中国空间站”正常在轨做圆周运动的动能大小为 ,故C错误；“中国空间站”打开发动机使速度增大，由于 所需要向心力大于万有引力，做离心运动，故轨道的曲率半径将增大。故D正确。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7 5.电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量 与 电容器的电容、电荷量及电容器两极板间电压 之间的关系。他 从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于把电荷从一个极板 搬运到另一个极板过程中克服静电力所做的功。为此他作出电容器 B A.图线的斜率越大，电容 越大 B.搬运的电荷量，克服静电力所做的功近似等于 上方小矩形的面积 C.对同一电容器，电容器储存的能量与两极板间电压 成正比 D.若电容器电荷量为时储存的能量为，则电容器电荷量为时储存的能量为 两极板间的电压随电荷量 变化的图像（如图所示）。按照他的想法，下列说法正确 的是( ) 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8 【解析】由电容器电容的定义式，可知，图线的斜率越大， 越小，A错误； 当电容器带电荷量为时，对应的两极板间电压为，搬运 的电荷量，克服静电力做 功，即近似等于图中 上方小矩形的面积，B正确；对于同一电容器，储存的能量 ，C错误；由 ，知D错误。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9 6.质量为的楔形斜面体放在水平桌面上，质量为的小物块以速度 沿斜面匀速下 滑，现在物块上分别施加和作用，其中沿水平方向，与斜面夹角为 ，如图所 示，斜面倾角为 ，已知, ,斜面体始终处于静止状态,下 列说法正确的是( ) C A.若仅施加 作用后小物块继续下滑，则此时桌面给斜面体的静摩擦力向左 B.若仅施加 作用后小物块继续下滑，则此时桌面给斜面体的静摩擦力向右 C.若仅在作用下小物块沿斜面向上匀速运动,则 等于 时， 最小 D.若仅在 作用下小物块沿斜面向上匀速运动,则地面给斜面体的静摩擦力向左 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10 【解析】因为能匀速下滑，物块受三力平衡，其所受滑动摩擦力与支持力合力竖直向上， 其反作用力作用于斜面体上肯定竖直向下，则施加 后滑动摩擦力与支持力的合力方向 不会变，故其反作用方向也不变，所以斜面体没有左右运动趋势，故A、B错误。因匀 速上滑,由 得 ,由匀速下滑可知， ，则 ，所以当 时，最小,C正确;对整体， 水平分力向左，则地面给斜面 体的摩擦力向右，故D错误。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11 二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项 中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错 的得0分。 7.在如图所示电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源内阻为 ，电流表和电压 表均为理想电表，开关闭合后将滑动变阻器 的滑片从中间位置开始向下滑动，电压表 的示数及示数变化量分别记为和，电压表的示数及示数变化量分别记为 和 ，电流表的示数及示数变化量分别记为和 ，下列说法正确的是( ) AB A.电压表的示数变小，电压表 的示数变小 B.电阻 消耗的功率增大 C.增大， 变小 D. 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12 【解析】当滑片向下滑，阻值减小，由闭合电路欧姆定律可知，电流 增大。又由 和,可得、均减小,故A对;由,增大， 增大,B 对;由知,比值不变, ,比值变小,C错；因 ,减小，而增大，减小，应该有 。或者根据 和，, ,所以D错。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 13 8.如图所示，一质量为 的物块（可看作质点）轻放在一倾斜传送带上，并给它一个大 小为沿传送带向上的初速度。物块与传送带之间的动摩擦因数为 （最大静摩擦力近 似等于滑动摩擦力），传送带沿顺时针方向匀速转动，其速度大小为 ，传送带与水平 地面的夹角为 ，物块与传送带顶端的距离为。已知， ，且 足够长， 重力加速度为 ，则下列说法正确的是( ) BC A.物块所受到的摩擦力始终沿传送带向下 B.物块向上运动的时间为 C.当物块运动到与传送带共速的过程中，物块的位移大小 D.物块最终与传送带一起向上做匀速运动 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14 【解析】在共速前，物块受到的摩擦力沿传送带向下 （减速）；共速后，由于 ，物块受到的摩 擦力沿传送带向上（但继续减速），A选项错误。物 块在共速前，受力分析如图（a）所示，沿传送带加 速度 ，故 ； 物块与传送带共速后，摩擦力反向，如图（b）所示， 加速度，在 足够长的情况下， 物块能够向上减速到0，则 。综上所 述，物块向上运动的时间为 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15 ，B选项正确。 当物 块运动到与传送带共速的过程中，由匀变速直线运动 可得,C选项正确。由于 ， 物块向上减速到0后将沿传送带向下做匀加速直线运动。D选项错误。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9.在某次对新能源汽车直线运动性能检测实验中，根据新能源汽车的运动过程作出车的 输出功率随速度变化的图像。车的速度增大到 后保持额定功率不变，能达 到的最大速度为。已知车的质量为 ，车由静止开始沿水平直公路行 驶，最终匀速运动。假设车行驶中所受阻力恒为车重的0.25倍，重力加速度取 。 则( ) AC A.车的速度为时，它的加速度大小是 B.车的额定功率为 C.若车的速度从增至所通过的位移为 ，则所 用时间将是 D.至，车的牵引力做功为 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 【解析】当车速度为时，速度达到最大值，则 ,车的速度 为 时，由图可知，此时功率为额定功率的一半，由牛顿第二定律 ,代入数据解得 ,故A正确，B错误；当车的速度从 增至的过程中由动能定理 ,代入数据解得 ,故C正确；至，车牵引力做功为,D错误。故选 。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 18 10.如图所示，正四面体的顶点、、上分别放有电量为、、的点电荷， 为底面的中心，、、分别为棱、、 的中点，取无穷远处电势为零，下列说 法正确的是( ) AC A. B. C. D.沿连线及其延长线上的电场方向均由指向 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 19 【解析】将处的点电荷视作两个电量为的点电荷， 作为一对等量 异种点电荷，其产生的电场中，中垂面上电势为零，负电荷 一侧 电势均小于零；同理， 作为另一对等量异种点电荷，其产生的电场中， 中垂面上电势为零，负电荷 侧电势均小于零，根据电势叠加可知， 直线为等势线，,故A正确；由前面分析可知， ,故B错 误；设正四面体边长为 ，如图1所示， 在处的场强大小为，在 处的场强大小 为,在处的场强大小为, 处场强 大小为 ,如图2所示， 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 20 、在处的场强大小为 ,合场强大小为 ,在处的场强大小为 , 处场强大小为,故 ，故 C正确；如图3， BI之间的电场方向自指向，左侧电场，选取关于对称的点位置，、在 处的场 强大小为，合场强大小为,在 处的场强大小为 ,可得,所以处场强方向为自指向。故D错误。故选 。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 21 三、实验题：11题6分，12题10分。 11.（6分）用如图1所示实验装置验证机械能守恒定律， 连接小车与托盘的绳子与水平桌面平行，带遮光片的 小车位于气垫导轨上（图1中未画出，视为无摩擦力）， 重力加速度为 ，先接通电源，后释放托盘与砝码， 测得如下物理量：遮光片宽度 ，遮光片释放点到光电 门的长度，遮光片通过光电门的挡光时间，托盘与砝码的总质量 ，小车和遮光片 的总质量 。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 22 （1）如图2所示，用游标卡尺测得遮光片宽度____________ ； （2分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （2）用该装置验证该系统遵循机械能守恒定律，_______________（选填“需要”或“不 需要”）满足 ; （3）若从释放到小车经过光电门这一过程中系统机械能守恒，则满足的关系式是 _______________________________（用题干中的字母表示）。 不需要（2分） （2分） 【解析】无阻力时，若机械能守恒成立有 ,由式子可知不需要满 足 。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 24 12.（10分，每空2分）现有某型号电池，小张同学想用学过的物理知识来测量其电动势 和内电阻 ，实验室提供的器材有： ①电压表，内阻为 ; ②电流表，内阻很小 ； ③滑动变阻器 ； ④定值电阻 ； ⑤定值电阻 ； ⑥开关 ，导线若干。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 25 （1）小张同学设计了如图甲所示电路图，需将电压表量程扩大为，则定值电阻 应 选____。（填所给器材前面的序号） ⑤ 【解析】所以 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 26 （2）请你在图乙中用笔画线代替导线连接好测量电路的剩余 部分。 __________ 见解析图 【解析】 （其他合理答案都给满分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 27 （3）通过调节滑动变阻器，得到多组电压表的读数和电流表的读数 ，作出如图丙 的图像。请根据图丙求出电源的电动势等于_________________，电源内阻 等于 __________________ 。（两空均保留三位有效数字） 【解析】由可知,由图可求，所以 斜率,所以 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 28 （4）若考虑电流表内阻，则电源内阻测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 大于 【解析】考虑电流表有内阻，测量值大于真实值 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 29 四、解答题：13题10分，14题14分，15题16分。 13.（10分）如图a所示，在 平面内有两个 完全相同的沿 方向做简谐运动的点波源 和 ,两波源同时开始振动， 振动图像均如图b所示,已知波长为 ,求： （1）这两列波的波速； 【解析】由图（b）的振动图像可知，振动的周期为 ，故两列波的波速为 …………（3分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 30 （2）时， 处的质点与平衡位置的距离。 【解析】由图（a）可知，波源处的波传播到 处所需的时间为 …………（2分） 时，波源处的波传播到处后振动时间为 …………（1分） 由振动图像可知此时处为波源 处传播横波的波峰…………（1分） 波源处的横波传播到 处所需的时间为 …………（1分） 时，波源处的波传播到处后振动时间为 由振动图像可知此时处为波源 处传播波的平衡位置…………（1分） 根据波的叠加原理可知此时 处质点的位移为 故时，处的质点与平衡位置的距离为 …………（1分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 31 14.（14分）如图所示，带有半径为的光滑圆弧轨道的滑块 静置在一光滑水 平面上，物块（可看作质点）从轨道最高点由静止释放， 右侧下方的粗糙水平 面上有一静止木板，水平面与的高度差恰好等于木板 的厚度。已知物体 、、的质量分别为，，，物块与木板 之间的 动摩擦因数为、木板与水平面之间的动摩擦因数为 ,重力加速度 。求： 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 32 （1）物块与木板接触前瞬间的速度大小 ； 【解析】物块从释放到滑上木板前，物体、 所组成的系统在水平方向上动量守恒， 设水平向右为正方向，得 …………（2分） 由动能定理得 …………（2分） 代入数据，解得 …………（1分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 33 （2）为使物块与木板共速前不分离，求木板的最短长度 ； 【解析】物块刚滑上木板时，对和 分别进行受力分析， 由牛顿第二定律知，， 解得， …………（2分） 运动到物块与木板共速的过程中，有，解得 ， … ………（1分） 物块与木板对地位移分别为， 故为使物块与木板共速前不分离，木板的最短长度 …………（2分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 34 （3）若物块与木板始终不分离，求木板相对地面的总位移 。 【解析】物块与木板 共速后，无相对滑动，两物体一起向右做匀减速直线运动直到 速度为零。 设该段匀减速直线运动的加速度大小为，则 …………（2分） 小车匀减速阶段位移 …………（1分） 故在物块与木板始终不分离的情况下，木板 相对地面的总位移 …………（1分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 35 15.（16分）2024年6月13日消息，“中国环流三 号”项目，在国际上首次发现并实现了一种先进 磁场结构，对提升核聚变装置的控制运行能力 具有重要意义。“中国环流三号”是我国自主设计 建造的规模最大、参数最高的先进磁约束托卡马克装置，被誉为新一代人造太阳。磁约 束即用磁场来约束等离子体中带电粒子的运动。某一磁约束装置如图所示，现有一个环 形区域，其截面内圆半径，外圆半径，圆心均为 点。环形区域内有 垂直纸面向外的匀强磁场，已知磁感应强度大小为。点为内圆右侧上一点，从 点可 向各个方向发射质量为、电荷量为 的带正电粒子以不同速度垂直射入磁场，不计粒 子重力，且不考虑粒子之间的相互作用力。 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 36 （1）若带电粒子与内圆边界相切向上垂直射入磁场，刚好不穿越外圆边界，求粒子的 速度大小； 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 37 【解析】由题意可知当粒子从 点与内圆相切向上射入磁场，且轨迹 恰好与外圆相切，如图甲，根据几何关系有 …………（1分） 解得 洛伦兹力提供带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，根据牛 顿第二定律有 …………（2分） 则 …………（1分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 （2）若带电粒子沿着 方向垂直射入磁场，刚好不穿越外圆边界，求粒子速度大小； 【解析】当带电粒子以某一速度射入磁场时，粒子的运动轨迹恰 好与外圆相切，此时粒子不穿过外圆边界如图乙所示 根据几何关系有 …………（2分） 解得 洛伦兹力提供带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，根据 牛顿第二定律有 …………（1分） 解得 …………（1分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 39 （3）求带电粒子以（2）中的速度从点射入磁场到第次返回 点时所需的时间。 【解析】带电粒子以速度 射入磁场中时，根据几何关系有 …………（2分） 解得 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 40 故其运动轨迹如图丙所示 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动周期为 …………（1分） 带电粒子在磁场中运动的圆心角为，第一次回到 点在磁场中运 动的时间为 …………（1分） 带电粒子在磁场外做匀速直线运动，第一次回到 点在磁场外所用 的时间为 …………（1分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 41 带电粒子从 点进入磁场到其第一次回到该点所需要的时间 解得 …………（1分） 同理第次回到 点的时间为 …………（2分） 湖南省2025届高三九校联盟第一次联考 物 理 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 43 $$