2023-2024学年山西省实验中学部分学校高三上学期10月月考物理试题（解析版）

2024届高三10月质量检测

物  理

全卷满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.请按题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。

4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项符合题目要求，第9～12题有多个选项符合要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

1.2023年8月24日，日本开始向太平洋排放福岛核电站内储存的核污染水，此举严重威胁人类安全。污染水中的放射性元素锶（）会发生衰变，它的半衰期长达28年，下列有关说法正确的是

A．污染水排入大海经过稀释，锶的半衰期可能增大也可能减小

B．污染水排入大海经过稀释，锶的半衰期保持不变

C．污染水排入大海经过稀释，锶的半衰期将减小

D．污染水排入大海经过稀释，锶的半衰期将增大

2.如图所示为声悬浮仪，当上、下两超声波发生器产生的振幅相同、频率相同的超声波在二者之间相遇形成稳定干涉，就可以使轻质泡沫颗粒在振幅几乎为零的点附近保持悬浮状态。若相邻两个轻质泡沫颗粒间的距离为0.5cm（为半个波长），两列超声波的传播速度均为340m/s，则超声波的频率为

A．17000Hz    B．34000Hz    C．68000Hz    D．85000Hz

3.为了将洗后的衣物尽快晾干，将衣物放入洗衣机滚筒中，让其随着滚筒一起在竖直平面内做高速匀速圆周运动。如图所示为滚筒的截面图，已知A点为最高点，B点为最低点，滚筒半径为R，重力加速度为g，衣物可视为质点，洗衣机始终静止在水平地面上，则下列说法正确的是

A．衣物运动到A点时一定处于超重状态

B．衣物运动到B点时一定处于失重状态

C．若要保持衣服始终贴着滚筒内壁不掉落，滚筒圆周运动的速度大小至少为

D．若要保持衣服始终贴着滚筒内壁不掉落，滚筒圆周运动的速度大小至少为

4.在足球训练场上，一球员将足球沿地面以初速度向前踢出后，他立即从静止开始沿直线加速向足球追去，时刻追上了还在向前滚动的足球。球员和足球在该运动过程中的v-t图像如图所示，下列说法正确的是

A．时刻球员和足球的速度相同     B．时刻球员和足球的速度大小相等，方向相反

C．时刻球员和足球的加速度相同     D．0～时间内球员的位移比足球的位移大

5.发生森林火灾时，可用消防直升机进行灭火，如图甲所示为消防直升机吊着贮满水的水桶沿水平方向飞行前去火场的情景，直升机在空中飞行时悬挂水桶的示意图如图乙所示，已知水桶（包含水）的质量为m，水平风力大小等于0.2mg（g为重力加速度），悬吊水桶的绳子与竖直方向的夹角为37°，则直升机飞行的加速度大小为

甲    乙

A．0.75g    B．0.60g    C．0.55g    D．0.40g

6.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过等温过程（A→B）、等压力过程（B→C）、等容过程（C→A）回到状态A，则在此过程中，下列说法正确的是

A．A到B过程中，气体分子的平均速率变大

B．B到C过程中，气体放出热量

C．C到A过程中，气体压强减小的原因是气体分子的平均动能减小

D．整个过程气体对外不做功

7.如图所示，轻质弹簧一端固定在水平天花板上，另一端与一小球相连，再对小球施加一个拉力F使小球处于平衡状态。现保持拉力F大小不变，方向沿顺时针缓慢转至水平，则此过程弹簧的长度将（弹簧始终处在弹性限度内）

A．先减小后增大   B．先增大后减小   C．减小     D．增大

8.高空坠物已居为城市中危害极大的社会安全问题，从某高楼高层的窗口自由下落在最后10m内的平均速度为20m/s，重力加速度g取10，不计空气阻力，该物体开始下落的位置距地面高度约为

A．28m     B．25m     C．22m     D．20m

9.如图所示，螺线管竖直固定，螺线管正下方水平地面上有一金属圆环，螺线管的轴线通过圆环的圆心，给螺线管通入如图所示方向的电流，电流均匀增大，圆环保持不动，则下列说法正确的是

A．从上往下看，圆环中有顺时针方向的感应电流  B．圆环中磁通量均匀增大

C．圆环中感应电流均匀增大      D．圆环受到的安培力均匀增大

10.“天宫”空间站电推进系统大气瓶近日完成在轨安装任务，电推进系统，也称为电推发动机，其工作原理是先将氙气等惰性气体转化为带电离子，再将这些离子由静止加速并喷出，以产生推力，如图所示，已知单位时间内能喷出总质量为m、速度为v的离子，不计离子喷出对空间站质量的影响，下列说法正确的是

A．推进系统工作时整个空间站系统的动量守恒  B．推进系统工作时整个空间站系统的机械能守恒

C．推进系统工作时产生的推力大小为mv   D．推进系统工作时产生的推力大小为2mv

11.如图所示，质量为M的木板上放置质量为m的木块，一水平向右的牵引力作用在木块上，二者一起沿水平地面向右做匀加速直线运动.下列说法正确的是

A．木块对木板的力大于木板对木块的力

B．木板受到木块水平向右的摩擦力

C．如果二者一起向右运动的加速度增大，则木块受到木板的摩擦力增大

D．如果二者一起向右运动的加速度减小，则木板受到地面的摩擦力减小

12.如图所示，直角三角形斜面体ABC固定在水平面上，∠A＝30°、∠C＝90°，粗细均匀的直杆竖直立在地面上的B点，滑环Q套在杆上，物块P放在斜面上，P和Q用绕过C点定滑轮的细线连接.让物块P以速度v沿斜面向上匀速运动，不计滑轮的大小，当Q运动到离B、C距离相等的位置时

A．Q速度大小为2v  B．Q的速度大小为 C．Q的加速度向上  D．Q的加速度为零

二、非选择题：本题共5小题，共52分。

13.（6分）

某实验小组用如图甲所示装置探究滑块加速度与所受外力的关系，滑块的质量为M，重力加速度为g。

甲

（1）按图甲所示安装装置，图中不合理的地方是                                                ；

（2）重新调整好器材，正确操作后，打出的一条纸带如图乙所示，每五个点取一个计数点（图中只标出计数点），按时间顺序依次取A、B、C、D、E、F、G七个计数点，并量出各点的刻度值（单位为cm，零刻度线与第一个打点对齐），已知打点计时器频率为50Hz，则小车的加速度a＝            （结果保留2位有效数字）；

乙

（3）改变钩码的质量进行多次实验，记录每次钩码重力为滑块所受外力F，以F为横轴、滑块运动的加速度a为纵轴，作出a-F图像，如图丙所示，则图像末端变为曲线的原因是                                    。

丙

14.（9分）

某同学用如图所示装置探究物体做圆周运动时向心力与角速度的关系，力传感器固定在竖直杆上的A点，质量为m的磁性小球用细线a、b连接，细线a的另一端连接在竖直杆上的O点，细线b的另一端连接在力传感器上，拉动小球，当a、b两细线都伸直时，细线b水平，测得OA间的距离为，小球到A点距离为，磁传感器可以记录接收到n次强磁场所用的时间，重力加速度为g。

（1）实验时，保持杆竖直，使小球在细线b伸直且水平的条件下绕杆做匀速圆周运动，从接收到第一个强磁场记为1，并开始计时，测得磁传感器接收到n次强磁场所用时间为t，则小球做圆周运动的角速度为            ，测得力传感器的示数为F，则小球做圆周运动的向心力              （此空用含F的式子表示）；

（2）多次改变小球做圆周运动的角速度（每次细线b均伸直且水平），测得多组力传感器示数F及磁传感器接收到n次强磁场所用的时间t，作F-图像.如果图像是一条倾斜直线，图像与纵轴的截距为            ，图像的斜率为               ，则表明，小球做匀速圆周运动时，在质量、半径一定的条件下，向心力大小与                    （填“角速度”或“角速度的平方”）成正比.

15.（10分）

如图所示，倾角为30°的光滑斜面体固定在水平桌面上，质量为m的小球A放在斜面上，用细线a与天花板连接，绕过斜面底端定滑轮的细线一端连接在小球A上，另一端吊着小球B，小球A静止时对斜面的压力恰好为零，细线a与竖直方向的夹角为30°，滑轮与小球A间的细线与斜面平行，重力加速度为g，求：

（1）小球B的质量；

（2）剪断细线a的一瞬间，小球A的加速度大小。

16.（12分）

如图所示，间距为L的平行板M、N间有水平向右的匀强电场，M板上开有长为L的窗口AC，M板的左侧有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场中有O点有一粒子源，OAC为正三角形，从O点沿OC方向射出质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，粒子射出的速度大小为，粒子刚好从A点进入匀强电场，粒子在电场中运动t时间打在N板上，不计粒子的重力，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）匀强电场的电场强度大小。

17.（15分）

在乒乓球训练中，优秀运动员能练成发球绝技，如图所示，球台长度为L、球网高度为h，乒乓球落到台面上反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不考虑乒乓球的旋转和空气阻力，重力加速度为g，运动员均在球台边缘O点正上方将球水平发出。

（1）乒乓球从球网左侧触台一次后能够越过球网，求发射点离O点的最小高度以及此时的发射速度；

（2）若乒乓球从O点上方高度处发射，乒乓球从球网左侧触台一次后能够越过球网到达右侧台面，求发射的最小速度；

（3）在（2）的发射条件下，求发射的最大速度。

2024届高三10月质量检测·物理

参考答案、提示及评分细则

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项符合题目要求，第9～12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分.

1.【答案】B

【解析】污染水排入大海，锶的半衰期不会发生变化，则B正确，A、C、D项错误.

2.【答案】B

【解析】相邻两个轻质泡沫颗粒间的距离为半个波长，即，则超声波的频率，B项正确.

3.【答案】C

【解析】衣物运动到最高点时，有向下的加速度，处于失重状态，在最低点时，有向上的加速度，处于超重状态，故AB错误；若要保持衣物始终贴着内壁不掉落，则能到最高点A，需满足，解得，则C正确，D错误.

4.【答案】A

【解析】球员和足球在时刻的速度相同，A正确，B错误；该运动过程中球员和足球的加速度方向始终不同，则在该运动过程中不存在球员和足球加速度相同的时刻，C错误；0～时间内球员和足球的位移与运动时间均相同，D错误.

5.【答案】C

【解析】对水桶研究，，解得，C项正确.

6.【答案】C

【解析】A到B过程中，气体发生等温变化，气体分子的平均速率不变，A项错误；B到C过程中，气体对外做功，温度升高，内能增加，则气体一定从外界吸收热量，B项错误；C到A过程中，压强减小，气体体积不变，分子密度不变，因此气体压强减小的原因是气体分子的平均动能减小，C项正确；整个过程，气体对外做功，D项错误.

7.【答案】D

【解析】根据题意，对小球受力分析，如图所示，保持拉力F大小不变，方向缓慢转至水平过程中，由矢量三角形可得，弹簧弹力逐渐增大，则弹簧长度将增大，则D正确.

8.【答案】B

【解析】物体最后10m运动的时间，最后10m中间时刻的速度v＝20m/s，物体下落的时间，则该物体下落的高度，B项正确.

9.【答案】BD

【解析】根据楞次定律可以判断，圆环中有逆时针方向的感应电流，A项错误；螺线管中电流均匀增大，产生的磁场均匀增大，因此圆环中磁通量均匀增大，B项正确；圆环中感应电动势恒定，感应电流恒定，C项错误；感应电流恒定，磁场均匀增大，因此圆环受到的安培力均匀增大，D项正确.

10.【答案】AC

【解析】推进系统工作时，对空间站做正功，但整个系统内力远大于外力，故机械能增加，而动量守恒，则A正确、B错误；由动量定理有，解得，则C正确、D错误.

11.【答案】BC

【解析】木板与木块之间是作用力与反作用力的关系，大小相等，方向相反，A错误；木板向右加速，受到木块向右的摩擦力大于地面向左的摩擦力，B正确；如果二者一起向右的加速度增大，则木板受到木块的摩擦力增大，木块受到木板的摩擦力也增大，C正确；如果二者一起向右的加速度减小，木板受到木块的摩擦力减小，地面对木板的支持力不变，摩擦力也不变，D错误.

12.【答案】AC

【解析】根据几何关系可知，CQ线与竖直方向的夹角为，则，解得，A项正确，B项错误；随着Q向下运动，变小，则变小，因此Q向下做减速运动，加速度向上，C项正确，D项错误.

二、非选择题：本题共5小题，共52分.

13.【答案】（6分）

（1）未将木板垫高以平衡摩擦阻力

（2）0.49

（3）未满足钩码质量远小于滑块质量的条件

【解析】

（1）垫高木板以平衡摩擦阻力；

（2）由题意知：，，，，，，由逐差法得；

（3）钩码质量未远小于滑块质量，则会出现图像末端曲线的情况.

14.【答案】（9分）

（1） 

（2）  角速度的平方

【解析】

（1）小球做圆周运动的周期为，做圆周运动的角速度；小球做圆周运动的向心力；

（2）若向心力与角速度平方成正比，则，得到，因此当F-图像中图像与纵轴的截距为，斜率为，则在质量、半径一定的条件下，向心力与角速度平方成正比.

15.【答案】（1）m （2）

【解析】

（1）设细线a上拉力为，细线b上拉力为，则

对球B研究，根据力的平衡

对球A研究，根据力的平衡

解得

（2）剪断细线的一瞬间，对A研究

对B研究

解得

16.【答案】（1） （2）

【解析】

（1）设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据几何关系有

解得

根据牛顿第二定律

解得

（2）根据几何关系，粒子在A点进电场时的速度方向垂直于电场线，粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，则

根据牛顿第二定律

解得

17.【答案】（1）h  （2） （3）

【解析】

（1）乒乓球水平发出，反弹后球恰好在最高点时掠过球网落在对方球台上，此时球水平发出的高度最小

根据对称性和平抛运动规律有

联立解得

（2）如图甲所示，以最小速度将球从高度处水平发出，反弹后下降过程能掠过球网，有

，

甲

最小发射速度（1分，形式不同结果正确均可得分）

（3）如图乙所示，以最大速度将球从高度处水平发出，反弹后上升过程能掠过球网，有

，

乙

最大发射速度（1分，形式不同结果正确均可得分）

设恰好落在对方球台边缘处时，发射速度最大为，如图丙所示，根据对称性和平抛运动规律有

丙

最大发射速度（1分，形式不同结果正确均可得分）

由于

（用其他合理检验方法也可得分）

则最大发射速度为（1分，形式不同结果正确均可得分）