精品解析：广东省广州市铁一中学2024-2025学年高三上10月月考物理试卷(解析版)

2024--2025 学年上学期广州市铁一中学高三年级 10月月考
高三物理
本试卷共7页，15小题，满分100分。

考试用时75分钟。

一、单项选择题:本大题7小题，每小题4分，共28分。

1. 聚变能是人类永久解决能源问题的重要途径。

地球上并不存在天然氚，氚的供应成为实现受控氘氚聚变反应所必须解决的重要挑战之一、为此，利用高能中子与的氚增殖反应可以实现氚的循环利用，过程如图示。

下列相关的核反应方程中正确的是（）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A．该核反应方程不满足电荷数守恒，故A错误；
B．该核反应方程不满足电荷数守恒，故B错误；
C．该核反应方程满足质量数和电荷数守恒，故C正确；
D．该核反应方程不满足质量数守恒，故D错误。

故选C。

2. 金屋在中国古代称为太白、明星或大器，早晨出现于东方称为启明，晚上出现于西方称为长庚。

若金星与地球质量之比为a、半径之比为b，则金星与地球的第一宇宙速度之比为（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据万有引力提供卫星绕行星做圆周运动所需的向心力有
解得
可得金星与地球的第一宇宙速度之比
故选D。

3. 如图甲为按压式发电手电筒。

以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。

已知发电机内阻，与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为18Ω。

若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（）
A. 输出电流的最大值为0.5A
B. 输出电流的有效值为2A
C. 电动势的最大值为
D. 输出的交流电频率为50Hz
【答案】C
【解析】
【详解】B．白炽灯泡额定电压为9V、阻值为18，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值为
A=05A
故B错误；
A．图中电流为正弦式交变电流，则输出电流的最大值为
A
故A错误；
C．电动势的最大值为
V
故C正确；
D．根据图乙可知，周期为0.2s，则频率为
Hz
故D错误。

故选C。

4. 如图（a）是某市区中心的环岛路，车辆在环岛路上均逆时针行驶。

如图（b）是质量相等的甲、乙两车
以接近相等的速度经过图示位置，则（）
A. 两车的向心加速度大小相等甲
B. 两车的角速度大小相等
C. 两车受到指向轨道圆心的摩擦力大小相等
D. 甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知，乙车的转弯半径大于甲车的转弯半径
A．根据
可知乙车的向心加速度小于甲车的向心加速度，故A错误；
B．根据
可知乙车的角速度小于甲车的角加速度，故B错误；
CD．两车由摩擦力指向轨道圆心的分力提供向心力，根据
可知甲车受到指向轨道圆心的摩擦力比乙车的大，故D正确，C错误。

故选D。

5. 利用静电纺丝技术制备纳米纤维材料是近年来材料领域的重要技术。

如图所示，初始时无电场，喷嘴处的球形液滴保持静止；随着高压电场逐渐增强，液滴带上正电荷且由球形变为圆锥形（即“泰勒锥”）；当电压增至某个临界值时（假设此后电压保持不变），液滴从尖端喷出，在非匀强电场的作用下向下方运动，M、N为直线路径上的两点。

以下说法正确的是（）
A. 喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下只受重力
B. 液滴从M到N的过程做匀加速直线运动
C. 液滴从M到N的过程电场力做负功
D液滴向下做螺旋运动时电势能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A．喷嘴处的球形液滴在无电场的情况下受重力和表面张力，A错误；
B．液滴在非匀强电场中运动，电场力是变力，则加速度是变化的，所以液滴从到的过程做变加速直线运动，B错误；
C．液滴带正电，从到的过程中电场力方向竖直向下，与位移方向相同，则电场力做正功，C错误；
D．液滴向下做螺旋运动时电场力做正功，电势能减小，D正确。

故选D。

6. 如图所示，某创新实验小组制作了一个半径为12cm圆环，将3个相同的轻弹簧一端等间距地连接在圆环上的A、B、C三点，另外一端连接于同一点，结点恰好在圆心O处。

将圆环水平放置，在结点O处悬挂一瓶矿泉水，缓慢释放直至平衡时测得结点下降了5cm。

已知轻弹簧的自然长度为9cm，矿泉水的重力为6N，则弹簧的劲度系数为（）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图所示
由几何关系可知平衡时每根弹簧的长度均为
cm=13cm
每根弹簧的伸长量均为
cm-9cm=4cm
根据竖直方向受力平衡可得
解得劲度系数为
N/m=130 N/m
故选B。

7. 玉米收割后脱粒玉米用如图甲所示的传送带装置，可近似为如图乙所示物理过程，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端飞出最后落在水平地面上，不计空气阻力。

已知玉米粒在此运动过程中的速率为v，加速度大小为a，动能为，机械能为E，玉米粒距离地面的高度为h，下列图像能近似反映上述物理过程的是（）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，玉米粒在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动；玉米粒从传送带抛出后到最高点过程，速率应不断减小，到最高点后速率再逐渐增大，故A错误；
B．根据题意可知，玉米粒在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动；则加速度先恒定不变，再变为0，玉米粒从传送带抛出后，加速度为重力加速度，故B错误；
C．根据题意可知，玉米粒在传送带上运动时，动能先增大后不变；玉米粒从传送带抛出后到最高点过程，动能应不断减小，到最高点后动能再增大，故C错误；
D．根据功能关系可知，除重力的其他力做功的功等于机械能的变化量，玉米粒在传送带上运动时，先受到滑动摩擦力后受到静摩擦力，玉米粒的机械能一直增大，且图像的斜率先表示滑动摩擦力后表示静摩擦力，则加速阶段的斜率大于匀速阶段的斜率；玉米粒从传送带抛出后到落回地面过程，只受重力作
用，机械能不变，故D正确。

故选D。

二、多项选择题:本大题3小题，每小题6分，共18分。

8. 今年贵州“村超”（乡村足球超级联赛）在全网爆火。

某运动员在离球门正前方水平距离处头球攻门，足球在高处被水平顶出，顶出时速度垂直球门，并恰好落在球门线上。

足球视为质点，不计空气阻力，g取，则此过程（）
A. 球的运动时间为
B. 球的水平初速度大小为
C. 球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
D. 球落地前瞬间速度方向与水平地面的夹角为45°
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据平抛运动公式，有
代入数据解得
t=0.6s
故A错误；
B．在水平方向上，有
代入数据解得球的水平初速度大小为
故B正确；
C．根据
可得球落地前瞬间竖直方向的分速度大小为
故C正确；
D．落地时速度与水平方向的夹角正切
所以θ不是45度，故D错误。

故选BC。

9. 2023年2月5日佛山和2月11日河源发生地震，为了了解地震，减少地震带来的危害，研究地震波的发生、传播等规律特别重要。

某地震监测站监测到一列沿x轴传播的地震波，时刻x轴上区间内的波形如图甲所示。

处质点的振动图像如图乙所示，时该质点第一次处于波峰。

下列说法正确的是（）
A. 该地震波周期为
B. 该地震波沿x轴正方向传播
C. 该地震波沿x轴传播的速度为
D. 时，处的质点处于波峰
【答案】BC
【解析】
【详解】A．由题可知，处质点的振动图像如图乙所示，时该质点第一次处于波峰，则有
解得该地震波的周期为
故A错误；
B．由图乙可知，处质点在时刻向轴正方向振动，根据波形平移法可知，该地震波沿x 轴正方向传播，故B正确；
C．由图甲可知波长为，则该地震波沿x轴传播的速度为
故C正确；
D．由图甲可知，时刻，处的质点位于平衡位置向轴负方向振动，根据
可知时，处的质点处于波谷，故D错误。

故选BC。

10. 为防止意外发生，游乐场等大型设施都配备有电磁阻尼装置，如图所示为某款阻尼缓冲装置的原理示
意图：带有光滑轨道的机械主体，能产生垂直缓冲轨道平面的匀强磁场，边缘绕有闭合矩形线圈abcd的高强度缓冲滑块撞到竖直墙时，被瞬间强制制动，机械主体以及磁场由于惯性继续缓冲减速，对缓冲过程，下列说法正确的是（）
A. 线圈bc段受到向右的安培力
B. 同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势
C. 线圈ab段中电流方向为由b到a
D. 若磁场反向，则装置仍然能起到缓冲作用
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB．缓冲过程中，线圈bc段切割磁感线，根据右手定则，感应电流方向为c到b，故同一匝线圈中b端的电势高于c端的电势，由左手定则可知，线圈bc段受到向左的安培力作用，A错误，B正确；CD．感应电流方向为c到b，b端的电势高于c端的电势，线圈ab段中电流方向为由b到a；磁场反向时，感应电流方向反向，线圈bc段受到的安培力方向仍然向左，仍起到缓冲作用，CD正确。

故选BCD。

三、实验题:本大题2小题，第11题6分，第12题10分，共16分。

11. 如图所示，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法可计算出玻璃的折射率。

找出跟入射光线AO对应的出射光线的，从而确定折射光线。

（1）如图1，测出入射角和折射角r，根据______可计算出玻璃的折射率。

（2）如图2，以O为圆心，作圆与OA、分别交于P、Q点，过P、Q点分别作法线的垂线，垂足分别为、，测量出和的长度，则玻璃的折射率______。

（3）在完成上述实验过程时，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“＋”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。

在插和时，应使______（选填选项前的字母）。

A．只挡住的像 B．只挡住的像 C．同时挡住、的像
【答案】①. ②. ③. C
【解析】
【详解】（1）[1]根据光的折射定律可计算出玻璃的折射率为
（2）[2]设圆的半径为，得
将两式代入折射率公式得
（3）[3]为了能够确定出射光线，在插时，应使同时挡住、的像，插时，使它挡住前面三个大头针，AB错误，C正确；
故选C。

12. 如图甲所示，在气垫导轨上安装了一光电门A，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与无线力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，传感器显示上方绳子的拉力F。

实验前将气垫导轨调节水平，细线与气垫导轨平行，每次滑块都从B处静止释放，已知滑块（含遮光条）质量为M，A、B间的距离为L，不计一切摩擦。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则__________mm；
（2）小明用该装置探究加速度与力的关系。

①滑块的质量__________（填“需要”或“不需要”）远大于钩码和力传感器的总质量；
②改变钩码数量，测出对应的力传感器的示数和遮光条通过光电门的时间t，则滑块的加速度表达式
__________（用字母“L”“d”“t”表达）。

③为了能够直观得出滑块的加速度a与力F的关系，小明使用图像法处理数据，应作出__________（选填
“”“”或“”）图像。

（3）小华用小明测得的部分数据来验证机械能守恒定律。

其中钩码的质量为m，传感器的质量为m0，请写出需要验证的表达式__________（用题中已有的字母表示）。

【答案】（1）2.75
（2）①. 不需要②. ③.
（3）
【解析】
【小问1详解】
遮光条的宽度
【小问2详解】
[1]本实验有力的传感器直接测量细线的拉力，滑块的质量不需要远大于钩码和力传感器的总质量。

[2]滑块通过光电门的速度
根据
得
[3]由牛顿第二定律
由式可知，与F成线性关系，所以应作图像。

【小问3详解】
若要验证机械能守恒，需求出系统动能的变化量和钩码与传感器的重力势能的减少量：系统动能的增加量
钩码与传感器重力势能的减少量
在实验误差允许的范围内，若系统机械能守恒，需要验证的等式
即
四、解答题:本大题3小题，第 13題10分，第 14题13分，第 14题15 分，共38 分。

13. 近年来越来越多的汽车搭载了“空气悬挂”结构。

空气悬挂是一种先进的汽车悬挂系统，能够根据路况和距离传感器的信号自动调整车身高度，提升汽车的行驶稳定性。

空气悬挂安装在汽车的前轴和后轴上，如图甲所示，其构造可简化为如图乙所示的气缸活塞模型，气缸上部与汽车底盘相连，活塞通过连杆与车轮轴连接。

现有一搭载4组空气悬挂的汽车，空气悬挂以上的车身质量为，空载时活塞与气缸底
之间的距离均为。

该汽车装载货物后，活塞与气缸底间的距离均变为，已知活塞的横截面积为S，不计缸体的重力以及活塞与缸体之间的摩擦力，气体的温度始终不变，外界大气压强恒为，重力加速度为。

求：
（1）装载的货物质量；
（2）装载货物后，气泵自动给气缸充入适量空气，使活塞和气缸底之间的距离回到，充入的气体与原气体的质量之比。

【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设空载时气缸内气体压强为，负载时为，由力平衡条件则有
由玻意耳定律可得
解得
【小问2详解】
由题意可得
14. 在科学研究中常用电场和磁场来控制带电粒子的运动。

如图所示，宽度为d的虚线框内有垂直纸面方向的匀强磁场，匀强磁场左右边界竖直。

电子枪发出的电子(初速度可以忽略)经M、N之间的加速电场加速后以一定的速度水平射出并进入偏转磁场。

速度方向改变角后从右边界离开磁场最终打在荧光屏上，已知加速电压为U，电子质量为m、电量值为e、电子重力不计。

（1）求偏转磁场的磁感应强度B的大小和方向；
（2）若撤去磁场，在虚线框中加一沿竖直方向的匀强偏转电场，从右边界离开电场也可使电子偏转60°角最终打在荧光屏上，求所加电场的电场强度大小E以及打到荧光屏上的电子动能。

【答案】（1），垂直纸面向外
（2），
【解析】
【小问1详解】
电子带负电，根据左手定则可知磁感应强度方向垂直纸面向外，电子在磁场中的轨迹如图所示
根据洛伦兹力提供向心力
由几何关系可得
电子经过电场加速过程，根据动能定理可得
联立解得
【小问2详解】
电子在电场中做类平抛运动，假设在电场中的时间为，则有
离开电场时，假设沿电场方向的分速度为，则有
又
联立可得
离开电场时的动能为
可知打在荧光屏上的电子动能为。

15. 如图所示，质量为m的物块A放置在水平地面上，A的下表面光滑，劲度系数为k的水平轻弹簧左端固定，右端与物块A相连，质量为3m的物块B紧靠A的右侧放置，B的下表面粗糙，初始，弹簧处于原
长状态，A、B均静止。

已知物块B与水平地面间的动摩擦因数为（式中为小于弹簧原长
的已知常量），重力加速度为g，弹簧的弹性势能（式中x为弹簧的形变量），物块A、B均可视为质点，运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。

（1）现对物块B施加一水平向左的外力，使弹簧缓慢压缩一定距离后撤去外力。

①若弹簧压缩量为，求撤去外力后的瞬间，A对B的弹力大小；
②若撤去外力后，在A、B即将分离时，B仍在向右运动，求弹簧压缩量应满足的条件；
（2）若在物块B右侧一定距离处固定一挡板，只对物块A施加水平向左的外力使弹簧缓慢压缩，而物块B保持不动，当弹簧压缩量为时，将A由静止释放，如图2所示。

为使A、B至少能发生两次碰撞（所有碰撞都是弹性碰撞，碰撞时间极短），求物块B与挡板的距离L应满足的条件。

【答案】（1）①，②；（2）
【解析】
【详解】（1）①撤去外力后的瞬间，设A对B的弹力大小为F，由牛顿第二定律，对A、B组成的系统有
对物块B有
解得
②物块A、B将要分离时，物块B仍向右运动，则弹簧一定处于伸长状态，设此时弹簧的伸长量为，物块A、B的加速度大小为，则由牛顿第二定律，对物块B有
对物块A有
当A、B刚好分离时，由能量守恒定律得
解得
则对应弹簧的压缩量应满足
（2）设物块A、B第一次碰前的速度大小为，碰后A、B的速度大小分别为、，碰前，对物块A和弹簧系统，由机械能守恒定律有
第一次碰撞过程中，由动量守恒定律和机械能守恒定律分别有
从第一次碰后至第二次碰前，物块A做简谐运动，设物块A的振幅为，则有
若物块A、B恰能发生第二次碰撞，则从第一次碰后到第二次碰前，对物块B，由能量守恒定律有
解得
故为使A、B至少发生两次碰撞，应满足。