2021届高三第三次模拟考试卷 物理（一）解析

C.两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同

2021届高三第三次模拟考试卷

D.滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间

物理（一）答案：D

解：滑步推铅球的水平位移大，由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，

注意事项：故滑步推铅球的初速度更大，则竖直方向初始的分速度更大，则滑步推铅球时铅球在空中运动时间

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，并将准考证号条形更长，故A错误：原地推铅球方式的初速度更小，由〃=四包生可知，原地推铅球方式推出的

.

即码粘贴在答题卡上的指定位置。2g

胆

篌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铅球上升的高度更小，故B错误：由于两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，但

黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。初速度大小不同，水平分速度与不相同，故C错误；滑步推铅球时的铅球的初速度更大，由动量定

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、草理可知，可能是因为延长了运动员对铅球的作用时间，故D正确。

稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。16.2020年7月23FH2时41分，长征五号遥四运载火箭将“天问一号'探测器在文昌航天发射

4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。场成功发射，开启火星探测之旅，火星是太阳系八大行星之一，属于类地行星。假设地球和火星都

绕太阳做匀速圆周运动，已知火星到太阳的距离大于地球到太阳的距离，那么（）

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

A.火星公转的周期小于地球公转的周期

r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

B.火星公转的角速度大于地球公转的角速度

-3分，有选错的得。分。

-C.火星公转的线速度小于地球公转的线速度

-14.居里夫人一份约120年前的手稿被保存在法国国立图书馆，记载了放射性元素针和镭的发

-D.火星公转的加速度大于地球公转的加速度

-现。手稿中残留的镭至今仍具有放射性，因此存放在铅盒里。已知镭的半衰期是1620年，如图所示

-答案：C

-表示镭含量的宜方图中，“今年”表示今年手稿上镭的含量，则可以表示当年手稿上镭含量的是（）

-解：万有引力提供向心力，得聋=小华）%解得了=2。/^，地球到太阳的距离小于火星

s到太阳的距离，则地球公转的周期小于火星的公转周期，故A错误；由G"得S=、厚,

sI.III则地球公转的角速度大于火星的公转的角速度，故错误；由泮=〃，得=、俾，可知地球

Bv

,°今年①②国④

A.①B.②C.③D.@

公转的线速度大于火星的公转的线速度，故C正确：由*="刈得。=”，解则地球公转的加速

答案：B

।J2O度大于火星的公转的加速度，故D错误。

解：设当年手稿上镭含量是X,则根据半衰期的概念可知了（一）而=人，解得x、l.O5A,故B

217.如图，重为G的匀质金屈球靠着倾角45。的固定斜面静止在水平地面上，〃是球的左端点,

正确。从c分别是球与地面和斜面的接触点，产是在。点对球施加的一个水平向右、正对球心的推力。已

w15.某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，如图为滑步推铅知0、。和球心在同一竖直面内，不计一切摩擦。下列判定正确的是（）

球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推

sS!出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是

A.若产=0.5G,则球对斜面的压力大小也为0.5G

B.若F=0.5G,则球对地面的压力大小也为0.5G

C.F由零缓慢增大到G的过程中，球所受合力将增大

A.两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同

D.F由零缓慢增大到G的过程中，球所受支持面作用力的合力将减小

B.采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高

答案：B解：A、B碰撞过程中动量守恒，有办％=（叫+g）M，解得y=2・5m/s,在碰撞过程中对A

解：球的受力情况如图所示，由平衡条件得N'+NCOS450=G,Nsin45°="，得N=^G,

由动量定理有/-班%=-3.75N-s,A错误：由加速度定义有〃=上7%=-75111/02,B正

M=0.5G,由牛顿第三定律可知，球对斜面的压力大小为半G，球对地面的压力大小为0.5G,故A

确；在碰撞过程中对B由动量定理有6=〃«，，解得F=37.5N,C正确；碰撞结束后A的动量

错误，B正确；当球刚好对地面的压力为。时，由平衡条件得F=G,则尸由零缓慢增大到G的过

PA=m}v=1.25kg-m/s,D错误。

程中，球一直处于平衡状态，所受合力为零，故C错误；尸由零缓慢增大到G的过程中，球所受支

20.如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为23的匀

持面作用力的合力与尸和的合力等大反向，由于和的合力增大，则球所受支持面作用力的合

GFG强磁场，第四象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为8的匀强磁场。一带正电的粒子从原

点O以某一速度沿与x轴成30。角方向斜向上射入磁场，且在第一象限运动时的轨迹圆的半径为R。

已知带电粒子的质量为机，所带电荷量为外且所受重力可以忽略。则（）

rf

2B

B

18.某半导体PN结中存在电场，取电场强度E的方向为"轴正方向，其E—x关系如图所示,

粒子在一、四象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为：

ON=OP,0A=（）Bo取。点的电势为零，则（）A.12

B.粒子完成一次周期性运动的时间为匈

3qB

C.粒子从O位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R

D.若仅将粒子的入射速度大小变为原来的2倍，则粒子完成一次周期性动的时间将减少

A.8的电势相等

答案：AC

B.从N到。的过程中，电势一直增大

解：带电粒子在磁场中匀速圆周运动的半径/?=湍，所以粒子在第•和第四象限中运动的轨迹

C.电子从N移到P的过程中，电势能先增大后减小

D.电子从N移到。和从。移到P的过程中，电场力做功相等半径之比为鸟：6=1:2,A正确；记粒子在第一象限和第四象限中运动周期分别为。和〃，由于

答案：D

粒子在磁场中的圆周运动轨迹都是劣弧，凯迹所对圆心角均为60。，所以粒子完成一次周期性运动时

解：由于场强为正值则电场强度E的方向为x轴正方向，沿着电场线方向电势逐渐降低，所以

间，二上工+,十二砂，B错误；粒子在第四象限中运动的轨迹半径弋=26=2R,根据几何关

4点电势高于3点的电势，则A错误；从N到。的过程中，电势一直减小，所以B错误；电子从N662qB

移到P的过程中，电场力一直做正功，电势能逐渐减小，所以错误；由图像可知，图形的面积表

C系得粒子从O位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3RC正确；粒子在磁场中

示电势差，则有再根据W=Uq可知，则电子从N移到。和从0移到P的过程中，电

运动的周期与速率无关，故D错误。

场力做功相等，故D正确。

19.如图所示，质量如=0.5kg的物块A以初速度％=10m/s在光滑水平地面上向右运动，与

静止在前方、质量“=1.5kg的8发生正碰，8的左端有一小块质量可以忽略的橡皮泥，碰撞过程

持续了0.1s,碰撞结束后4、B一起运动。以出方向为正方向，下列说法中正确的是（）

%21.如图所示，倾角为。的斜面固定在地面上，区域PQNM内有垂直于斜面向下、磁感应强度

n-icTH为B的匀强磁场，MN、PQ（与斜面底边平行）是磁场的边界，它们之间的距离为D。质量为〃?、

A.碰撞过程中4受到的冲量为3.75N・s边长为L（D>L）、总电阻为R的单匝正方形金属线框。灰d与斜面间的动摩擦因数〃=lan仇线框

2

B.碰撞过程中4的平均加速度为一75rn/s始终紧贴斜面运动，必边和cd边保持与MN平行且不翻转。让线框沿斜面滑下，时边到达MN时

C.碰撞过程中B受到的平均作用力为37.5N的速度为D已知cd边滑出磁场边界PQ时线框速度大于0。下列说法中正确的是（）

D.A、B碰撞结束后A的动量为2.5kg,m/s

答案：BC

（3）分别再将小物块向右压缩弹簧内…后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，依次

记下遮光片通过光电门的时间也、力…。

（4）以弹簧的形变量x为纵坐标，遮光片通过光电门时间的倒数为1横坐标作图像。若弹簧弹性

t

势能的表达式为Ep=1F,实验中得到的图线是（选填“一条直线”或“一条曲线”）

A.自H边进入磁场到〃边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量是吐

R

光电门

B.线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间长

*2

C.cd边刚滑出P。时，线框速度匕=1，--

mR

D.自“，边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的焦耳热为竺”喀乌2答案：⑴需要（2）4（4）一条直线

mR-

答案：AD

解：（1）实验原理是机械能守恒6=v2,要求不能有摩擦力做功，故需要平衡摩擦力。物块通

解：自"边进入磁场到cd边刚好进入磁场这段时间内，通过线框某截面的电荷量

过光电门的速度匕=g由0=*=/令得x=所以“―；图像为一条过原点的倾

=—=—»故A正确；根据功能关系可知，线框通过MN过程的平均速度比通过PQ过程的

平均速度大，所以线框通过MN所用的时间比通过PQ的时间短，故B错误：由题意得斜直线。

〃?gsin6=〃〃?gcos。，即线框重力沿斜面方向的分力与摩擦力平衡。设线框通过MN过程中回路23.（10分）利用电流传感器研究电容器的放电过程的电路如图所示，其中电源电动势E=8V。

先使开关S与1相连，电容器充电结束后把开关S掷向2,电容器通过电阻箱R放电。传感器将电

中的平均感应电流为7］，通过时间为小〃边到达MN时线框的速度为也，线框通过尸。过程中回

流信息传入计算.机，屏幕上显示出电流/随时间t变化的曲线如图所示。

路中的平均感应电流为72,通过时间为f规定沿斜面向下为正方向，对两个过程分别应用动量定

理有一5%〃=〃/一"ZV,乜二〃%一〃*，根据A项分析结论可知几=万2=0=与，联

立解得匕="故C错误；设自必边进入磁场到cd边滑出磁场这段时间内，线框中产生的

焦耳热为Q,根据能量守恒定律有Q=；〃八,2一］叫2=竺"掾二”史，口正确。

（2）图中画出了对应较短时间4的狭长矩形，该矩形面积的物理意义，试估算该电容

器的电容C=F。

第II卷（非选择题，共174分）（3）•同学在深入研究的过程中发现：当改变•个或几个物理量时图像会发生有规律的变

化，图中的虚线示意/4种可能的变化情形。如果只增大电阻/?,/一1图像的变化应该是；

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

如果只增大电容C,/一/图像的变化应该是o（填写相应选项的字母）

作答。第33题〜第34题为选考题，考生根据要求做答）

（一）必考题（共129分）

22.（5分）利用光电门、遮光条组合可以探究“弹簧的弹性势能与形变量之间的关系”实验装置如

图所示，木板的右端固定一个轻质弹簧，弹簧的左端放置一个小物块（与弹簧不拴接）物块的上方AR

4

有一宽度为d的遮光片（d很小），0点是弹簧原长时物块所处的位置，其正上方有一光电门，光电答案：（1）正电（2）电容器在仅时间内的放电量4.2x10-~4.6X1CT（3）AD

门上连接有计时器（图中未画出）解：（l）f=2s时，电容器还在放电，“极板带正电。

（1）实验开始时，（填“需要”或"不需要”）平衡摩擦力。（2）图中画出了对应较短时间&的狭长矩形，根据q=〃可知，该矩形面积的物理意义电容器在

⑵所有实验条件具备后将小物块向右压缩弹簧即后从静止释放，小物块在弹簧的作用下被弹出，△，时间内的放电量：根据图像可知放电电量为Q=42xO.4xO.2xl（T3c=33.6x107（2,该电容器

记下遮光片通过光电门的时间小物块通过光电门的速度为o

的电容C=2=33.6X]04F=4.2X]07F。

U8

(3)如果只增大电阻R,则电容器放电的最大电流会减小，由于放电电量不变，即/一，图像的“面

积”不变，则变化应该是选项A：如果只增大电容C,则电容器带电量增加，/一，图像的“面积”变大，

IY

最大电流不变，/一1图像的变化应该是选项D。(1)细线断开时，求物块的速度I”

24.(12分)图示为深圳市地标建筑——平安金融大厦。其内置观光电梯，位于观景台的游客可(2)若已知小物块恰好未与木板右端挡板相碰，求木板的长度

360。鸟瞰深圳的景观。电梯从地面到116层的观景台只需58s,整个过程经历匀加速、匀速和匀减(3)若木板长L=4m,小物块将与挡板碰撞，碰撞时间极短并不再分开。求从小物块滑上木板到

速:•个阶段，匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，其上行最大速度为10m/s。当电梯加速上升二者均停止运动的过程中系统因摩擦而产生的热量Q。

时，质量为50kg的人站在置于电梯地板的台秤上时，台秤的示数为65kg,g取IOm/s2,求：

解：(1)由于%='咫

则七="阳

方向与水平方向成45°,所以B点为等效最低点，即物块在该处速度最大，拉力达到最大

(1)电梯加速上升时的加速度大小；从A到B,根据动能定理有mglsin450-Eql(1-cos450)=mv2

(2)观景台距地面的高度。

得y=25/5m/so

解：(1)当电梯加速上升时，有F-mg=ma

(2)从B到C,物块做类平抛运动，则匕8s45。=2而m/s

其中F=mfl.g=65xlON=65ON

代入数据，可解得a=3m/s'从C到D,由动能定理，"gR=:，"诒

(2)设匀加速运动高度为人时间为，，则有

解得%=10m/s

v2V

h-——r=—

2a,a物块滑上木板后，对物块"'"g='"4

因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移相同。故匀速运动时间

对木板4'"g_4,2"'g='"%

为小则

2

解得“=6mzs2a2=2m/s

4=，电-2，

匀速运动的高度为九=%物块与木板恰好未相碰，则

故观景台距地面的高度H=h<+2/1得f=1.25s

1640且有L=vt--ar--at2=6.25m

联立解得H=1二m=546.7m。D12

。

322

25.(20分)如图所示，不可伸长的绝缘细线长度为/,一端系一质量为m的带正电小物块，另一(3)当L=4m时，设经过时间小物块与木板相碰，则

七二丫品彳若一卜片

端固定在。点，虚线MN上方空间存在一水平向右的匀强电场，电场强度E=臂,将小球拉至位置

A,细线刚好水平伸直，由静止释放物块，物块将在竖直面内来回摆动。某次下摆过程中，在细线拉得[=0.5s

力达到最大的位置，细线突然断开，物块继续运动刚好能从C点竖直向下滑入半径R=3m的光滑

此时，物块速度“=%—M=7m/s

四分之一圆形轨道，并从圆弧末端。水平滑上一右端有挡板的长木板。已知带电小物块和长木板质

量均为m=2kg,细线长/=(啦+l)m,小物块与长木板之间的动摩擦因数为川=0.6,木板与水平木板速度为="2=lm/s

地面间的动摩擦因数〃2=02,不计空气阻力，g取10m/s2。则：根据动量守恒定律叫+'仪=2吗

代入数据得乃=324K(或々=51C)

△E=—mv：+—-—(2"。串2=18J

这一过程损失的机械能222(ii)设轮胎不漏气的体积为丫3,等温过程〃3心=〃爪2

Q△"布-AE=82J解得上=乙=卫

因此全程摩擦生热2。V2〃325

(-)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一