2021届高三第三次模拟考试卷 物理（二）解析

A.核裂变比核聚变更为安全、清洁

2021届高三第三次模拟考试卷

B.X粒子为中子

物理（二）C.由核反应过程质量守恒可知2〃?]=/〃2+2旭3

D.两个轻核结合成质量较大的核，比结合能较聚变前增大

注意事项：答案：D

1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形解：核聚变需要在超高温、高压的条件下才能发生反应，一旦条件不满足就会停止反应，且没

-

S码粘贴在答题卡上的指定位置。有放射性污染，比核裂变更为安全、清洁，A错误；据电荷数守恒及质量数守恒可确定X粒子为质

&2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂子，B错误；核反应过程有质量亏损，故2/川＞如+2叱，C错误；两个轻核结合成质量较大的核，

黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。比结合能较聚变前增大，D正确.

3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草16.如图所示，长木板A与物体3段放在水平地面上，物体与木板左端的固定立柱间放置轻质

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。弹簧，在水平外力产作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力尸缓慢减小到零，

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。物体和木板始终不动，在此过程中（）

.||7W\A]8卜卜

s二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14〜18

Kr题只有一项符合题目要求，第19〜21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得

A.木板A上下表面所受摩擦力的合力大小不变

3分，有选错的得。分。

二

B.木板A上卜.表面所受摩擦力的合力逐渐减小

二14.2020年10月4日世界杯预选赛女子十米跳台决赛在河北奥体中心举行。如图为跳水运动

C.物体8所受的摩擦力逐渐减小

K二员从起跳到落水过程的示意图，运动员从最高点到入水前的运动过程记为I，运动员入水后到最低点

D.物体8所受的摩擦力先增大后减小

二的运动过程记为山忽略空气阻力，则运动员（）

答案：A

一

解：木板A水平方向共受三个力，分别是弹簧水平向左的弹力和上下两个面的静摩擦力，因A

非S静止不动，受合外力为0,弹簧的弹力不变，所以两个摩擦力的合力也不变，与弹力大小相等，方

S向相反，A正确，B错误；对物体8,因开始时所受摩擦力的方向不确定，则摩擦力方向有可能与F

IA.过程I的动量改变量等于零同向，此时弹力不变，尸减小，则摩擦力增大：也可能与F反向，此时弹力不变，尸减小，则摩擦

KB.过程H的动量改变量等于零力先减小然后再反向增大，C错误，D正确。

C.过程I的动量改变量等于重力的冲量17.在星球尸和星球。的表面，以相同的初速度钝竖直上抛一小球，小球在空中运动时的速度

D.过程II的动量改变量等于重力的冲量—时间图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3

答案：C倍，下列说法正确的是（）

解：过程I中动量改变量等于重力的冲量，即为〃喀，，不为零，故A错误，C正确；运动员进

W入水前的速度不为零，末速度为零，过程n的动量改变量不等于零，故B错误：过程n的动量改变

超量等于合外力的冲量，此过程中受重力和水的阻，则不等于重力的冲量，故D错误。

—

15.2020年11月24日4时30分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。

A.星球P和星球Q的质量之比为3：1

该探测器顺利到达月球表面并取回1.73kg月壤.氮3大量存在于月壤中，是未来的清洁能源。两个

B.星球P和星球。的密度之比为1：1

氮3聚变的核反应方程是SHe+汨eTHe+2X+12.86MeV,已知氮3、氮4和X粒子的质量分别为

C.星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为小：1

〃八、，的和机3。下列说法正确的是（）

D.星球P和星球Q的近地卫星周期之比为I：小

答案：B

解：根据甘一/图像的斜率表示加速度，可知两星球表面重力加速度之比打：go=3：1,根据M

=若得到MP：MQ=27：1,故A错误：由夕=悬可以得到外：&=1：1,故B正确；根据i，=率P4=Pl-&P，输电线上损耗的功率减小，所以用户的功率增大，D错误。

20.如图所示，光滑水平面03与足够长的粗糙斜面8c交于8点。轻弹簧左端固定于竖直墙

得两星球的第一宇宙速度之比vp：也=3：I,故C错误；根据7=2口^可得Tp:TQ=\:

面，用质量为⑺的滑块压缩弹簧至。点，然后由静止释放滑块，滑块脱离弹簧后经B点滑上斜面，

上升到最大高度，并静止在斜面上。换用相同材料、质量为磔的滑块（磔＞网）压缩弹簧至同一点。

1,故D错误。

18.如图所示，金属框"cd置丁•水平绝缘平台上，"和业,边平行，和be边垂直，ab、de足后，重复上述过程。不计滑块经过B点时的机械能损失。从静止释放滑块到滑块沿斜面上升到最大

高度过程，下列说法正确的是（）

够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力「向右

拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且

与加边保持平行，不计一切摩擦。贝1（）

XXX“XXXX

A.两滑块到达B点的速度大小相等

B.两滑块在斜面上运动的加速度相同

xxNXc.两滑块的重:力势能增加量相同

A.金属框的速度逐渐增大，最终趋于恒定D.两滑块与斜面因摩擦产生的热量相同

B.金属框的加速度逐渐减小，最终为零答案：BCD

C.导体棒所受安培力逐渐增大，最终趋于恒定解：弹簧释放的过程，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。两次弹簧都压缩到同一点。后释放，

D.导体棒到金属框尻边的距离逐渐增大，最终趋于恒定则两次弹簧的弹性势能相同，水平面又光滑，所以两滑块运动到8点的动能相同，但是两滑块质量

答案：C不同，则速度不同，故A错；由牛顿第二定律可得，滑块在斜面上运动的加速度a=gsin®+〃gcos/

解：初始时刻，金属框的加速度最大，随着金属框速度的增加，感应电动势逐渐增加，回路电由于材料相同，所以动摩擦因数相同，由上式可知加速度与质量无关，故两滑块在斜面上运动的加

流之间增加，所受安培力逐渐增加，根据牛顿第二定律，对金属框尸一对导体棒3〃速度相同，故B正确；设滑块上升的最大高度为儿由能量守恒定律得4=〃?0?+M〃gcos。，），

=〃以2,因此金属框加速度逐渐减小，导体棒加速度逐渐增加，最终两者加速度相同，速度差恒定。

解得mgh=—一，由上式可知，两滑块的重力势能增加量是相同的，故C正确；因摩擦产生的

故选C。

1+〃coi。

19.远距离输电原理图如图所示，原线圈输入电压及输电功率恒定，升压变压器和降压变压渊

u

均为理想变压器，当S由2改接为1时，下列说法正确的是（）热量为Q=〃/"gcos6——=〃仇鹤cot。，由上面解析可知，〃、"磔相同，故产生的热量相同，故D

sin。

正确。

21.如图，直角坐标系xOy平面内，0（0,0）、P（小0）两点各放置一点电荷，Q（0,。）点

A.电压表读数增大

B.电流表读数增大

C.输电线上损耗的功率减小

D.用户的功率减小

答案：AC

解：原线圈输入电压及输电功率恒定，当S由2改接为1时，根据仍=詈5,升压变压器副线

B.尸点电荷量大于。点电荷量

圈匝数〃2增大，则S增大，由于=则升压变压器副线圈电流八减小，所以电流表读数

C.在工轴负半轴上某点电场强度为零

减小，B错误；线路损失的电压△U=/2R总或小，则降压变压器原线圈的电压5=S-AU增大，则

D.从P点沿x轴正方向电势越来越低

降压变压器副线圈的电压■二台S增大，所以电压表的读数增大，A正确；输电线上损耗的功率AP

答案：BC

="/?或，由于升压变压器副线圈电流上减小，所以输电线上损耗的功率减小，C正确：用户的功解：如果0、P点电荷带电性一致，。点电场强度必有y轴分量，若0、P点电荷分别带负电、

正电，则Q点电场强度必有指向x轴负方向分量，故点O处点电荷带正电，P处点电荷带负电，故得_mg-（M+m）a

、4=Mg°

A错误；由题意Q点电场强度沿x轴正方向可得E0r=E,*,即及祟=等•乎，解得Q,=2血2,

（4）在测量中，拉力要与长木板平行，即细线要与长木板保持平行，A正确：此实验目的就是为

了测量摩擦因数，所以不应该平衡摩擦力。如果先使鞋子开始运动再接通电源，有可能纸带已经被

故B正确；设。点沿工轴负方向存在一点M距离。点X,电场强度为0,则有四人Q"

厂（x+a厂拉走，打不上点。所以应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动，C正确；此实验利用牛顿第

二定律分析mg-piMg=（M+〃?）a,不要求m远小于M,D错误。

解得x=­°•,由于电势沿电场线方向降低，P点电荷带负电且电荷量较大，则P点右侧电场

V2V2-123.（9分）某实验小组研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有：两只相同的小灯泡（额定电压

线沿x轴负方向，则沿x轴正方向电势越来越高，故C正确，D错误。3.8V,额定电流O.32A）,电压表V（量程3V,内阻3k。），电流表A（量程0.6A,内阻约0.5。），

定值电阻&（阻值1000。），滑动变阻器R（阻值0〜5.0。），电源（电动势E=4.5V,内阻不计）。

第n卷（非选择题，共174分）

（1）选择一只小灯泡进行实验研究，要求能够实现在0〜3.8V的范围内测量小灯泡的电压，在下

三、非选择题（包括必考题和选考题两部分。第22题〜第25题为必考题，每个试题考生都必须

作答。第33题〜第34题为选考题，考生根据要求做答）

（一泌考题（共129分）

22.（6分）其研究性学习小组设计实验测量“某品牌的运动鞋鞋底与室内篮球馆木地板之间动摩

擦因数的大小”，简要步骤如下：

（1）找来学校球馆的一块长木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑轮，右端固定电

磁打点计时器：

（2）用塑料袋装一些沙子，塞入鞋中，并测出鞋和沙子的总质量接着把鞋子放在长木板上，

把•轻质细线的一端固定在鞋子上，使鞋子能够沿细线方向做直线运动，再将细线绕过小滑轮，细（3）将本实验中的两只小灯泡与电动势E=4.0V,内阻r=4.0Q的另•电源串联成闭合回路电路，

线另•端拴•小桶，鞋子连接纸带穿过打点计时瑞，纸带保持水平。则电源两端的路端电压U和干路电流/的关系式为，小灯泡的实际功率为

（3）释放小桶，使鞋子能由静止开始加速运动，打出的纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、6为Wo（结果保留两位小数）

计数点，相邻计数点之间有四个计时点没有画出，用刻度尺测量出两点之间的距离如图所示分别为答案：⑴见解析图（2）增大（3）（/=£—"0.36（0.32〜0.40）

>=1.81cm、$2=2.10cm、53=2.40cm^54=2.70cm^ss=3.01cm、S6=3.30cm,打点计时器所接交解：（1）如图所示，由于要求小灯泡的电压的在0〜3.8V的范围内测量，故滑动变阻器选择分压

流电频率f=50Hz,可算出运动的加速度a=m/s?（保留两位有效数字）：用天平测出小接法，由于电压表的量程不够，可与定值电阻Ro串联，扩大量程为Uv=&=4V,灯的内阻

桶的质量为小，则鞋底与木板之间的动摩擦因数表达式〃=：（用V、/小g、。表示）

R=M_?1L88C,有内外接判定值R=陋瓦'=44.72V,R>Ri，即电流表外接，如图所示。

卜.中.卜中、卜.久.卜已/

L

0123456）0.32"

（3）在测量过程中，下列说法正确的是。

A.细线要与长木板保持平行

B.应将长木板垫高以平衡摩擦力

（2）结合上图和（/一/可知，I越大，对应得点与原点连线的斜率越大，电阻越大，电阻率越大：

C.应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动

（3）由闭合电路欧姆定律可知，路端电压U=E—/r,两个灯泡完全相同并且串联，所以灯泡电压

D.实验需要m远小于M才行

U,=---r=2-21,在U-/中作出上式的图像，如图所示，图线交点坐标约为（0.23A,1.57V）,

答案：（3）0.30-g-（M+⑼、（4）AC22

Mg

则尸=U/=0.36W。

解：（3）根据逐差法a="4++&）—?+力+$、）=0.30m/s2,由〃zg-=（M+〃?）〃，解

U4V)

粒子沿电场方向做匀减速运动，根据运动学公式有V=2ad

根据牛顿第二定律有

।二三N二二二三解得v=3怔

O'5o]wi502002S0300350400/^mA>

25.(18分)如图所示，-个固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧轨道半径R=0.45m,下端怡

24.(14分)如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x=d之间，有沿工轴正向的匀

好与平台平滑对接，在光滑的水平面上有•个静止的、足够长的木板c,可视为质点的小滑块力静止

强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在“轴上P(—d,0)点，沿y轴正向

在距离木板右端L=2.25m处，木板的右端紧靠侧壁竖直的平台，平台的上表面光滑并与木板上表

发射一个质量为机、电荷量大小为g的带负电粒子，粒子的速度大小为山，粒子刚好从坐标原点。

面等高。可视为质点的小滑块。由圆弧轨道顶端无初速释放，。、〃碰撞时间极短，碰后粘连在一起

射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动》的

运动。已知两个小滑块与木板的质量均为m=lkg,小滑块a、6与木板间的动摩擦因数均为〃=0.1,

距离，速度为零，不计粒子的重力，求：最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。

水平面

(1)求小滑块〃滑到圆弧轨道底端对圆弧轨道的压力大小：

(2)求小滑块外力碰后瞬间速度的大小；

(1)匀强磁场的磁感应强度大小;

(3)若a、b间发生弹性碰撞，求碰撞后小滑块。、〃之间的最大距离。

(2)匀强电场的电场强度大小；

解：(1)小滑块a从圆弧轨道顶端滑到平台上，根据机械能守恒定律得用=片

(3)继续增大粒子的发射速度大小,要使粒子不能从x=d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。

解：(当粒子以大小为对的速度射入磁场，粒子在磁场中做圆周运动的半径

1)解得小滑块。滑到圆弧轨道底端时速度的大小％=3m/s,在圆弧轨道底端时由牛顿第二定律得

F-m=m-^

NSK

根据牛顿第二定律有q%B=加支解得用=30N

根据牛顿第三定律可知：小滑块a对圆弧轨道的压力大小为30N“

解得8二堂.

qd(2)a滑上c后水平方向受向右的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得〃"陪二团牝

(2)设粒子射出速度大小为的，由题意知，粒子在磁场中做圆周运动的半径代入数据解得《二1由收

根据牛顿第二定律二加工若b、c相对静止，则b、c整体受a对它的向左的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得

W"g=2，叫内

粒子进入电场后，根据动能定理有亚=代入数据解得%M=0.5m/s-

解得£=峥。由题意可知b与c间的动摩擦因数为0.1.故b在c表面的最大加速度为例"==Im/S-

qd

故be可以保持相对静止，即%=0.5m/s2

(3)设粒子射出速度增大为v时，粒子刚好不从x=d射出电场设粒子在磁场中做圆周运动的半径

v2则当ab将要相碰时满足%=L

为r,根据牛顿第二定律有：qvB=m—

解得：f=ls(另一值不满足题意，舍掉)，此时"的速度”==2m/s

设粒子出磁场时速度与轴正向夹角为仇根据几何关系有0=

A-cos"HYb和c的速度v=at=0.5m/s

2hc

粒子出磁场时，沿x轴正向的分速度以=vcos8a、b碰后粘连在一起运动，设共同速度为y,则由动量守恒〃?匕+加为=2〃八，

解得小滑块a、b碰后瞬间速度的大小u=1.25m/s。.蕊叙

，，

(3)a、b发生弹性碰撞，设碰后a、b速度分别为％、吆，则有

+mv2=m\\+

⑴求对气缸内气体缓慢加热的过程中气体内能的增加量：

1,1,1八1，、

—mv：+—m\^=—mv,'+—mv."(ii)如果在活塞上缓慢堆放一定质量细砂，保持缸内气体温度不变(升高后的温度)，如图乙所

212~212-

示，使缸内气体的体积又恢复到初始状态，求所堆放细砂的总质量。

联立解得匕=0$而s、v=2m/s

2解：⑴设缸内气体的温度为71时压强为