江西省多校2024-2025学年高三上学期10月月考考物理试卷[解析版]

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本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：高考全部内容。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 铀235在中子轰击下，会分裂成两个中等质量数的核，同时放出若干个中子，若放出的中子继续引起重核裂变，裂变系统中就会形成自持的链式裂变反应，中子的总数将随时间呈指数增长，利用铀235重原子核裂变反应，瞬间释放出巨大能量的核武器，亦称裂变弹。其中一种裂变方程为。下列判断正确的是（ ）
A. x＝2B. x＝3C. x＝4D. x＝5
【答案】B
【解析】根据核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，有
解得，故选B
2. 如图所示，O点为等量异种点电荷A、B连线的中点，PQ为A、B连线的中垂线，C点为中垂线上一点，下列说法正确的是（ ）
A. C、O两点的电场强度相同
B. C、O两点的电势相等
C. 将一负试探电荷由C点移到O点，电场力做正功
D. 将一正试探电荷由C点移到O点，电场力做正功
【答案】B
【解析】A．由等量异种电荷的场强分布规律可知，C点的电场强度大小小于O点的电场强度，方向相同，故A错误；
B．PQ连线为等势线，所以C、O两点的电势相等，故B正确；
CD．由于C、O两点的电势相等，所以无论是正电荷还是负电荷，由C点移到O点，电场力都不做功，故CD错误。
故选B。
3. 如图所示，真空中的楔形玻璃的横截面POQ的顶角为30°，一束激光从S点垂直射入玻璃，从N点射出时的折射角为45°，已知S点到O点的距离为d，光在真空中的传播速度为c，激光在玻璃中传播的时间为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据题图可知，折射率
则激光在玻璃中的传播速度为
激光在玻璃中传播的时间为
故选C。
4. 一名宇航员来到一个星球上，该星球的质量与地球的质量相等，它的直径是地球直径的2倍，地球和该星球均可视为均质球体，那么这名宇航员携带的单摆（在地球表面上时摆动周期为2s的单摆）在该星球上的摆动周期为（ ）
A. B. C. 2sD. 4s
【答案】D
【解析】物体在星球表面有
该星球的质量与地球的质量相等，可知该星球表面重力加速度与地球表面重力加速度之比为
根据单摆周期公式
可知在该星球上的摆动周期为
故选D。
5. 一半径为R的圆柱体水平固定，横截面如图所示，长度为、不可伸长的轻细绳，一端固定在圆柱体最高点P，另一端系一个质量为m的小球，小球位于P点右侧同一水平高度的Q点时，绳刚好拉直，将小球从Q点由静止释放，不计空气阻力，重力加速度大小为g，小球的最大动能为（ ）
A. （π＋1）mgRB. （π＋2）mgRC. D.
【答案】A
【解析】当与圆柱体未接触部分的细绳竖直时，小球的动能最大，此时下落的高度为
根据动能定理有
解得
故选A。
6. 如图所示，两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上，在导轨的左端接入电容为C的电容器。质量为m、阻值为R的导体棒MN静止于导轨上，与导轨垂直，且接触良好，导轨电阻忽略不计，整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时，电容器所带的电荷量为Q，合上开关S后，下列说法正确的是（ ）
A. 通过导体棒MN的电流最大值为
B. 导体棒MN先向右加速运动后匀速运动
C. 导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大
D. 导体棒MN上产生的焦耳热等于电容器释放的能量
【答案】B
【解析】A．通过导体棒MN的电流最大时，导体棒MN所受安培力的最大，通过导体棒MN的电流最大值为
故A错误；
B．当电容器两极板间的电压大于导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势时，导体棒MN受到向右的安培力，导体棒MN做加速运动，随着导体棒MN的速度增大，导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势增大，导体棒MN受到向右的安培力逐渐减小直至为零，导体棒MN最终向右匀速运动，故B正确；
C．导体棒MN速度最大时，电容器两极板间的电压等于导体棒MN切割磁感线产生的感应电动势，回路中电流为0，则此时安培力为0，故C错误；
D．开始时电容器中储存的部分电能转化为焦耳热和导体棒的动能，故D错误。
故选B。
7. 如图所示，足够长的固定光滑斜面上有两个挨得很近的小球A、B，将小球A以初速度水平抛出的同时，小球B开始以速度沿斜面向下运动，不计空气阻力，两小球均可视为质点，当小球A落到斜面上的P点时，下列说法正确的是（ ）
A. 此时小球B的位置在P点以下B. 此时小球B的位置在P点以上
C. 此时小球B的位置在P点 D. 由于未知，故无法确定此时小球B的位置
【答案】A
【解析】设A球落到P点的时间为t，AP的竖直位移为h；A球做平抛运动，则
，
则
可得
则水平位移为
所以
B球做的是初速度为的匀加速直线运动，加速度的大小为
a=gsinθ
根据位移公式
联立可得
因为
则
所以
即
故当小球A落到斜面上的P点时，小球B的位置在P点以下。故选A。
8. 如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有两个小球。当它们处于平衡状态时，碗内质量为m的小球和O点的连线与竖直方向的夹角为30°，另一小球静止于空中，两小球均视为质点，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 碗内小球受到的支持力大小为mgB. 小球对碗的压力大小为
C. 细线中的张力大小为mgD. 碗外小球的质量为
【答案】BD
【解析】ABC．对碗内小球受力分析，设绳上的拉力为F，碗对小球的支持力为FN，根据平衡条件可得
解得
根据牛顿第三定律可得，碗内小球受到的支持力大小等于小球对碗的压力大小为，故AC错误，B正确；
D．外面的小球保持静止状态，根据平衡条件可得
解得
故D正确。
故选BD。
9. 如图所示，t＝0时刻，将可视为质点的物体从光滑斜面上的A点由静止释放，物体先做匀加速直线运动经过B点后进入水平面做匀减速直线运动，最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在下表中，已知物体经过B点前后的速度大小不变，下列说法正确的是（ ）
A. t＝5s时物体恰好经过B点
B. t＝14s时物体恰好停在C点
C. 物体的最大速度为10m/s
D. A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离
【答案】AC
【解析】AC．根据前三段数据可知匀加速运动的加速度大小为
后两段数据可得匀减速直线运动的加速度大小为
设从再经过到达B点，即达到最大速度，有
解得
，
即在t＝5s时物体恰好经过B点，且达到最大速度，故AC正确；
B．物体从B点减速的时间为
则物体共经过停在C点，故B错误；
D．A、B两点间距离和B、C两点间的距离分别为
故D错误。
故选AC。
10. 输电能耗演示电路如图所示。左侧a、b间接入有效值不变的正弦交变电压，输电线的电阻为r。开关S接1时，理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶2；开关S接2时，原、副线圈匝数比为1∶2；开关S接1和接2时，负载电阻R上的热功率相等，下列说法正确的是（ ）
A. r∶R = 3∶4B. 开关S接1时的输电效率为75%
C. 开关S接2时的输电效率为25%D. 开关S接1和接2时的输电效率相等
【答案】ABC
【解析】A．因为R的功率不变，所以R的电流不变，设R的电流为I；当开关接2时，原线圈的电流为，副线圈电压为IR，原线圈电压为，r电压为，则
当电源电压为开关接1时，原线圈的电流为2I，副线圈电压为IR，原线圈电压为，r电压为2Ir，则
解得
故A正确；
BCD．开关S接1时的输电效率为
开关S接2时的输电效率为
故BC正确，D错误。
故选ABC。
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学利用如图甲所示的实验装置验证牛顿第二运动定律，所用器材有：右端带滑轮的长木板、轻细绳、若干个相同的钩码、光电门2个、电脑数字计时器、带遮光条的滑块。实验操作步骤如下：
①安装器材，调整木板左端高度，在不悬挂钩码时使滑块能够沿木板匀速下滑；
②先在细绳下端悬挂一个钩码，接通电源，释放滑块，数字计时器可直接显示滑块的加速度大小；
③改变悬挂钩码的数量重复实验，得到多组数据，以滑块加速度的倒数为纵坐标，悬挂钩码总质量的倒数为横坐标，描点得到如图乙所示的图像，图像的截距为b，斜率为k。
回答下列问题：
（1）当地的重力加速度大小g＝______。
（2）滑块的质量M＝______。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
以钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
以滑块为对象，根据牛顿第二定律可得
联立可得
可得
根据图像可得
解得重力加速度为
【小问2详解】
根据
可知图像的斜率为
可知滑块的质量为
12. 某同学测量一根粗细均匀的导体的电阻率，步骤如下：
（1）用10分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示，可知其长度L=______cm。
（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，可知其直径d=______mm。
（3）因电表内阻未知，用如图丙所示的电路来判定电流表应该内接还是外接。正确连线后，合上开关S，将滑动变阻器的滑片P移至合适位置。单刀双掷开关K掷到1，电压表的读数，电流表的示数如图丁所示，其读数______A；将K掷到2，电压表和电流表的读数分别为、。由此可知应采用电流表______（填“内”或“外”）接法，电阻的测量值比真实值______（填“偏大”“偏小”或“一样”）。
（4）根据上面的数据，算得该材料的电阻率ρ=______Ω·m（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）11.97 （2）1.800 （3）0.28 内 偏大 （4）
【解析】【小问1详解】
游标卡尺读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以
【小问2详解】
螺旋测微器读数为固定刻度与可动刻度之和，所以
【小问3详解】
[1]由于电流表量程为0~0.6A，则精度为0.02A，所以电流表读数为
[2]由于
说明电压表分流作用明显，即待测电阻阻值较大，故应采用电流表内接法；
[3]由于电流表的分压作用，电压的测量值偏大，则电阻偏大，电阻率测量值比真实值偏大。
【小问4详解】
根据电阻定律
，
解得
13. 由两段圆柱体连接而成的导热容器上端与大气连通，用直径为d的光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞连接的细线将该装置悬挂在天花板上，当封闭气体的热力学温度为时，活塞到容器上、下的距离分别为h、H，如图甲所示。环境温度缓慢升高，容器内封闭气体的压强一体积关系如图乙所示，图乙中A点的气体状态与图甲对应，已知A、B两点连线和横轴平行，B、C两点连线和纵轴平行，容器的质量为M，外界大气压恒为，重力加速度大小为g。求：
（1）图乙中A点对应的封闭气体的压强p；
（2）图乙中B点对应的封闭气体的热力学温度T。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
容器悬挂后处于平衡状态，有
解得
【小问2详解】
从A点到B点的过程中，气体发生等压变化，从B到C等容变化，说明B态对应于活塞到达了最高位置，有
解得
14. 如图所示，在的区域Ⅰ内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场，在的区域Ⅱ内存在垂直坐标平面向外的匀强磁场，区域Ⅰ、Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度大小均为。质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子沿x轴从原点O射入区域Ⅰ，从点P（3a，a）进入区域Ⅱ，不计粒子受到的重力，求：
（1）粒子射入磁场时的速度大小；
（2）粒子离开磁场时的纵坐标y。
【答案】（1） （2）
【解析】【小问1详解】
设粒子在磁场中运动轨迹半径为R，有
解得
【小问2详解】
如图所示
粒子在区域Ⅰ中运动轨迹的圆心为，在区域Ⅱ中运动轨迹的圆心为，则有
解得
15. 如图所示，质量为3m、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道放在光滑水平地面上，下端与水平地面相切，可视为质点的质量为5m的物块B静止在光滑的水平地面上，其左端固定有水平轻弹簧，可视为质点的质量为m的物块A从圆弧轨道的顶端由静止滑下，之后物块A与弹簧发生作用，并冲上圆弧轨道，不计空气阻力，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度大小为g。求：
（1）弹簧被压缩的最大弹性势能。
（2）物块A沿圆弧轨道上升的最大高度h；
（3）圆弧轨道的最大速度。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
以水平向右为正方向，设物块A第一次离开圆弧轨道时，物块A的速度大小为，圆弧轨道的速度大小为，弹簧被压缩至最短时，物块A、B的速度大小为，则有
解得
【小问2详解】
设物块A与弹簧分离时，物块A的速度大小为，物块B的速度大小为，物块A与圆弧轨道上升到最大高度时，两者的速度大小为，有
解得
【小问3详解】
设物块A与圆弧轨道再次分离时，物块A的速度为，有
解得
t/s
0
2
4
6
8
0
4
8
9
7