2021年宁夏银川一中高考物理三模试卷(含答案详解)

2021年宁夏银川一中高考物理三模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，伽利略通过逻辑推理，推翻了这个结

论，至于伽利略有没有在比萨斜塔做过落体实验，并不重要。下面是伽利略的推理过程；根据

亚里士多德的论断，大石头比小石头下落快，如果把大石头和小石头捆在一起（下面称为“结合

体”）,由于“结合体”比大石头重，可以得到结论“一”；由于大石头会被小石头拖着而减慢，

可以得到结论“二”。结论“一”和结论“二”显然是矛盾的。这样，就从“重物比轻物下落

快”的前提推断出了互相矛盾的结论。这里有四个结论

①“结合体”下落比大石头快

②“结合体”下落比小石头快

③“结合体”下落比大石头慢

©“结合体”下落比小石头慢

你认为最恰当的作为结论“一”和结论“二”组合的是（）

A.②④B.①③C.①②D.②③

2.三年E班的教室地面可看做光滑水平面，业同学将地面上质量为2kg的橡胶块以2m/s的速度向

教室前方踢出，若对它施加一向后的外力使它停下来，则该外力对橡胶块做的功是（）

A.167B.8/C.-4/D.0

3.某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型.其中以、的为原长相等、劲

度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是（）

A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关

B.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等

C.垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等

D.垫片向右移动时，两弹簧的形变量相同

4.如图，水平放置的光滑绝缘桌面上有一个轻质金属圆环，圆心的正上方S

有一个竖直的条形磁铁。把条形磁铁水平向右方向移动时，则金属圆环

N

（）

A.静止

B.向右运动

C.向左运动

D.向上运动

5.2017年12月9日新浪网报道，为了预防太空垃圾的撞击，国际空间站安装了太空碎片传感器（简

称SCS）.旨在检测太空垃圾中较小的、难以追踪的垃圾所造成的任何撞击，科学家担心，数目庞

大的太空垃圾威胁各种宇宙探索活动，可能令人类彻底失去地球同步卫星轨道，下面关于地球

同步卫星的说法正确的是（）

A.地球同步卫星的周期与地球公转的周期相同

B.若已知地球半径，结合地球自转周期与重力加速度，可估算出地球同步卫星距地面的高度

C.神州系列飞船的周期与地球同步卫星的周期差不多

D.若已知地球同步卫星的轨道半径和周期，可计算出它和地球间的万有引力

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

6.静止在粗糙水平面上的物块A始终受水平向右的拉力户作用做直线运动,

t=4s时停下，其速度-时间图象如图，已知物块4与水平面间的动摩

擦因数处处相同，正确的是（）

A.0〜4s内拉力尸做的功大于物块克服摩擦力做的功

B.0〜4s内拉力F做的功等于物块克服摩擦力做的功

C.0〜1s内拉力F做正功

D.1〜3s内拉力F不做功

7.“飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏，在竖直平面内有一圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨

道内做圆周运动。现将表演者的运动简化为小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动的模型，如图

甲所示，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。设小球在最低点时对轨道的压力大小为FN，动能

为反。改变小球在最低点的动能，小球对轨道压力风的大小随之改变。小球的心-5人图线如图

乙中PQ所示，其中P点为PQ的左端点，PQ延长线与坐标轴的交点分别为（0,a）、（-区0）。重力

加速度为9。则（）

A.小球的质量为2B.圆轨道的半径为迎

a

C.P点的横坐标为5bD.P点的纵坐标为5a

8.在静电场中，下述说法正确的是（）

A.正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能增加

B.正电荷由高电势处运动到低电势处，电势能减小

C.负电荷由低电势处运动到高电势处，电势能增加

D.负电荷由高电势处运动到低电势处，电势能增加

三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）

9.（1）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图1）：

①下列中说法哪一个是错误的.（填选项前的字母）

A调节好光源高度，使光束沿遮光筒轴线照在观察屏中心后，将单缝和双缝安装好即可观察、调试

干涉条纹.

B.测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐

C.为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距为=六

71—1

②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图2,其示数为mm.

光源这光片总缝双缝泡光他

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

10.小明同学在做“互成角度的两个力的合成”实验时，利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置。点

以及两只弹簧测力计拉力的大小，如图（a）所示.

张华李明

(a)(b)

(1)试在图(a)中作出无实验误差情况下月和尸2的合力图示，并用户表示此力.

(2)有关此实验，下列叙述正确的是.

4两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

8.橡皮筋的拉力是合力，两弹簧测力计的拉力是分力

C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉到同一位置。，这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效

果相同

D若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而保证橡皮筋结点位置不变，只需调整另一只弹簧测力计

拉力的大小即可

(3)如图(b)所示是李明和张华两位同学在做以上实验时得到的结果，其中哪一个实验比较符合实验

事实？(力F'是用一只弹簧测力计拉时的图示).(填李明或张华)

11.在“测定金属的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为50,某同学先用刻度尺测量金属丝的长

度L=50.00cm,再用螺旋测微器测量金属丝直径，然后用伏安法测出金属丝的电阻，最后根据

电阻定律计算出该金属丝的电阻率。

①图为某次测量金属丝直径时螺旋测微器的示数，其测量值d=mm.

②实验室提供的器材有：

A.电压表明(量程0〜3乙内阻约3k0)

反电压表彩(量程0〜15V,内阻约15k。)

C.电流表量程07).64内阻约0.50)

。.电流表出(量程0〜34内阻约0.10)

E.滑动变阻器％(0〜200)

F.滑动变阻器8（0〜500。）

G.电源E（电动势为3.0V、内阻不计）、开关和导线若干

从以上器材中选择合适的器材进行实验，则电压表应选择,电流表应选择,滑动变阻

器应选择。（选填器材前的字母）

③要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源的输出功率最小，并能较准确地测出金属丝的阻值,

实验电路应选用图中的。

④某同学建立了U-/坐标系，并将测量数据描绘成坐标点，如图所示。请你根据坐标点描绘出U-/

图线,由图线计算出金属丝的电阻约为n（保留两位有效数字）。设被测金属丝电阻

为%，长度为3直径的平均值为2,则该金属材料电阻率的表达式为p=（用％、L、£等

物理量表示）。

⑤关于本实验的误差，下列说法正确的是

A.用螺旋测微器测量金属丝的直径时，由于读数引起的误差属于系统误差

8.由电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差

C.若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差

。.用U-/图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差

五、简答题（本大题共1小题，共5.0分）

12.已知汞的摩尔质量为200.5x10-3密度为13.6X1。3kg/m3,则一个汞原子的体积为

多少？体积为lcm3的汞中有多少汞原子？

六、计算题(本大题共4小题，共52.0分)

13.如图所示，有两根足够长、不计电阻，相距L的平行光滑金属导

轨cd、ef与水平面成。角固定放置，底端接一阻值为R的电阻,

在轨道平面内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直轨道平面

斜向上.现有一平行于ce、垂直于导轨、质量为小、电阻为r的

金属杆ab,在沿轨道平面向上的恒定拉力F作用下，从底端ce由静止沿导轨向上运动，当ab杆

速度达到稳定后，撤去拉力尸，最后ab杆又沿轨道匀速回到ce端.已知ab杆向上和向下运动的

最大速度相等.求：拉力F和杆ab最后回到ce端的速度V.

14.质量为IKg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数

为0.5.现用与水平方向成37。、大小为10N的力尸拉物体，(已知

sin37°=0.6.cos37°=0.8,)求：

(1)物体受到的支持力N

(2)加速度

(3)求经过2秒的位移.

15.如图，圆柱形气缸竖直放置，气缸上端的塞子将容器密闭，内有两个质量均为m的

活塞将容器分成体积均为了的4、B、C三个气室。4、B间活塞和气缸顶端导热良好，

其余部分均绝热。已知重力加速度为g,活塞的截面积为S,C内气体和环境温度均

为270K,4气室内气体的压强大小为火=詈，大气压强为「。=等。

(i)拔去容器上端的塞子，求活塞稳定后B气室的体积%;

(ii)拔去塞子后，对C内气体缓慢加热，求48间活塞刚移动到气缸顶端时，C内气体的温度。

16.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形

如图中实线所示，此时这列波恰好传播到P点，且再经过1.2s,

坐标为x=8nl的Q点开始起振，求：

①该列波的周期7•

②Q点第一次达到波峰时，振源0点相对平衡位置的位移入

③从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时间内，振源。点所经过的路程s.

参考答案及解析

1.答案：B

解析：解：①②根据亚里士多德的论断，大石头比小石头下落快，如果把大石头和小石头捆在一起，

由于“结合体”比大石头重，可以得到结论：“结合体”下落比大石头快；故①正确②错误，结论

“一”应为①;③④“结合体”下落得过程中，由于大石头会被小石头拖着而减慢，可以得到结论：

“结合体”下落比大石头慢，比小石头快，故③正确，④错误，结论“二”应为③。

由以上的分析可知，最恰当的作为结论“一”和结论“二”组合的是①③，故B正确，ACZ）错误。

故选：B。

根据伽利略的推理方法，将两块重力不同的石头的速度与一块石头的速度进行比较，结合亚里士多

德的观点：重物比轻物下落快，揭示亚里士多德的理论内容包含的矛盾。

本题让我们感受逻辑的魅力，从而理解伽利略的正确性。该题很有意义，能很好培养学生的逻辑推

理能力。

2.答案：C

解析：解：由动能定理可知：

14^=0—1mv2=0—|x2x22/=—4/,故C正确

故选：C

对该过程运用动能定理，结合动能的变化，求出水平力做功的大小

运用动能定理解题不需要考虑速度的方向，动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适

用于恒力做功，也适用于变力做功.

3.答案：B

解析：解：4、劲度系数不同，在相同的压力下形变效果不同，故缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,

故4错误；

B、垫片向右移动时，两个弹簧的长度变了，而两弹簧是串联关系，故两弹簧产生的弹力大小始终相

等，故B正确；

CD、垫片向右移动时，两弹簧的弹力大小相等，根据胡克定律公式尸=kx,知两弹簧的劲度系数不

同，故形变量不同；故错误；

故选：B

由图看出两个弹簧是串联关系，弹力大小相等，然后结合胡克定律进行分析.

本题是弹簧的实际运用问题，关键是要明确串接时两个弹簧的弹力相等，要注意胡克定律下=依中X

是弹簧的形变量，不是弹簧的长度.

4.答案：B

解析：解：当条形磁铁水平向右方向移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是

面积有扩大的趋势，同时根据楞次定律可知，金属圆环受安培力向右；金属环将向右运动，故8正

确ACD错误。

故选：B。

掌握楞次定律的理解、应用。在楞次定律中线圈所做出的所有反应都是阻碍其磁通量的变化。如：

感应电流磁场的磁通量、面积、速度、受力等。

本题从力、运动的角度考查楞次定律，可以结合楞次定律使用的四个步骤逐步分析得出结论，也可

以根据楞次定律的推广方法：阻碍变化，来做出判定，该推广方法要求的思维含量高。

5.答案：B

解析：解：4、地球同步卫星的周期与地球自转的周期相同，故A错误；

B、在地球表面有符=mg,对地球同步卫星有粤=巴竽,地球同步卫星距地面的高度h=r-R；

R4r2T2

联立可求出九，故8正确；

C、神州系列飞船的半径小，周期远小于地球同步卫星的周期，故C错误；

。、知道地球同步卫星的轨道半径和周期不能计算出它和地球间的万有引力，因为不知道卫星的质

量，故。错误

故选：B

了解同步卫星的含义，即同步卫星的周期必须与地球自转周期相同。研究同步卫星绕地球做匀速圆

周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式解决问题。

要比较一个物理量大小，我们应该把这个物理量先表示出来，在进行比较。

运用万有引力提供向心力列出等式。

向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用。

6.答案：BC

解析：

由u-t图象可知，物体在0〜1s内做匀加速直线运动运动，拉力方向与运动方向相同，在1〜3s内做

匀速直线运动，拉力方向与运动方向相同，在3〜4s内做匀减速直线运动；应用动能定理及做正负功

的条件分析答题.

拉力方向与位移方向相同时，拉力做正功；力对物体做正功，可以使物体动能增加.

28.在0〜4s内，由动能定理可得，Wc-Wf=O-O,则叫=必，故A错误，B正确；

C在。〜1s内物体做匀加速运动，拉力做正功，故C正确；

D在1〜3s内物体做匀速直线运动，拉力方向与运动方向相同，拉力做正功，故O错误；

故选:BC。

7.答案：BC

解析：解：小球在轨道最低点时，由重力mg和支持力N的合力提供向心力，

根据牛顿第二定律得：FN'-mg=m^

根据牛顿第三定律，可知小球对轨道压力为：FN=FJ

2

结合动能的表达式a=\mv,整理可得FN-的函数关系为：FN=工+mg

A、根据数学知识可知：mg=a,得小球的质量巾=会故A错误；

B、根据图象的斜率k=?则圆轨道的半径为r=次，故B正确；

rba

CD、结合mg=a,fc=1=p整理得：FN=^Ek+a

根据竖直面内圆周运动的临界条件，可得小球通过最高点的最小速度为：%=历

由机械能守恒定律得：Ek=mg-2r+|mvo

联立解得小球在最低点的最小动能为：&=|mgr=|xaxB=56,即P点的横坐标为：EkP-5b

当a=5b时，FN=lx5b+a=6a,即P点的纵坐标为6a,故C正确，。错误。

故选：BC。

小球在轨道最低点时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式和动能与速度的关系，

得到FN与a的关系式，分析图象的意义。

本题以“飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏为情景载体，考查了竖直面内圆周运动问题，解决此

题的关键是要根据向心力公式和动能的表达式得到“与好的关系式，根据数学知识分析图象的斜率、

截距的意义。

8.答案:BD

解析：解：4、B、正电荷由高电势处运动到低电势处，由勿=qU知电场力做正功，所以电势能减

小；故A错误，8正确。

C、D、负电荷由低电势处运动到高电势处，由叩=勺（7知电场力做正功，所以电势能减少；若由高

电势处运动到低电势处，由勿=口（/知电场力做负功，所以电势能增加。故C错误，。正确。

故选:BD。

根据W=qU确定电场力做功的正负；电场力做正功导致电势能减小，做负功电势能增加.场强为零

的地方电势不一定为零.电势为零是人为选取的.而电势能除与电势有关外，还与电荷的电量及正

负有关.

通过电场力做功来确定电势能的变化，可得到这样的结论：正电荷在电势高处电势能大，负电荷在

电势低处电势能大.对于电势与场强的大小关系：两者没有关系，可根据电势高低看电场线的方向，

场强大小看电场线疏密来理解.

9.答案:41.970

解析：解：①4、调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，不需放单缝和双缝.故A错误.

8、测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐.故8正确.

C、n条亮纹之间有n-l个间距，相邻条纹的间距△刀=看.故C正确.

n-I

本题选错误的，故选：4

②螺旋测微器的读数等于：1.5mm+0,01x47.0mm=1.970mm.

故答案为：A,1.970.

在“用双缝干涉测光的波长”的实验中，让光源通过滤光片获得单色光，让单色光通过单缝，获得

线光源，让单色的线光源通过双缝在光屏上产生干涉条纹.螺旋测微器的读数等于固定刻度读数加

上可动刻度读数，需估读.

本题第一小题关键会用螺旋测微器读数并且明确“用双缝干涉测光的波长”的实验中的操作步骤与

注意事项.

10.答案：AC张华

解析：解：（1）以0和尸2为邻边作平行四边形，与&和尸2共点的对角线表示合力F,标上箭头.如图

所示.

(2)4、两弹簧测力计的拉力的合力与橡皮筋的拉力大小相等，两弹簧测力计的拉力可以同时比橡

皮筋的拉力大.故4正确.

B、两弹簧测力计的拉力与橡皮条的拉力的合力为零，它们之间不是合力与分力的关系，B错误；

C、两次拉橡皮筋时，为了使两次达到效果相同，橡皮筋结点必须拉到同一位置。.故C正确.

。、结点位置不变，合力不变，当一只弹簧测力计的拉力大小改变时，另一弹簧测力计的拉力的

大小和方向必须都改变，故。错误；

故选AC.

③用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮条拉力的方向有偏差，但用一只弹簧测力计拉结点的拉

力与橡皮条拉力一定在同一直线上，故张华符合实验事实.

故答案为：(1)如图

⑵AC

(3)张华

(1)以F1和尸2为邻边作平行四边形，通过。点的对角线表示合力凡

(2)根据合力与分力的关系来分析判断.

本题要防止产生错误的认识，认为橡皮筋的拉力是两弹簧测力计的拉力，根据合力与分力等效关系

分析，一个弹簧测力计的拉力是两个弹簧测力计拉力的合力.

11.答案：0.397ACEC如图所示5.2吧史CD

4L

解析：解：①螺旋测微器的固定刻度读数为0mm,可动刻度读数为0.01x39.7nun=0.397rmn,所

以最终读数为0.397nun；

②电源电动势为3%故电压表应选择4根据电源电动势和金属丝电阻可估计电流最大值约为/=

《=g4=0.64故电流表应选择C；金属丝电阻约50,故滑动变阻器应选择E；

KXb

③流过金属丝的电流相同的情况下电源消耗功率最小，滑动变阻器应选择限流接法，金属丝电阻很

小，电流表应选择外接接法，故实验电路应选择图C；

④根据坐标点描绘出U-/图线如图:

由图可知，图象的斜率即金属丝电阻为R=黑30=5.20；

0.5—U

根据R=pg得金属丝电阻率°=史=迎配：

⑤4、读数引起的误差是由人为因素引起的，属于偶然误差，用螺旋测微器测量金属丝的直径时，

由于读数引起的误差属于偶然误差，故A错误；

8、由电流表和电压表内阻引起的误差属于系统误差，不是偶然误差，故B错误；

C、若将电流表和电压表内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差，故C正确；

。、用U-/图象处理数据求金属丝的电阻可以减小偶然误差，不能消除系统误差，故。正确；

故选CD。

故答案为：①0.397（0.395〜0.399间均可）②4CE③C④U-/图线见解

析；5.2亚苴⑤CD。

4L

（1）螺旋测微器读数等于固定刻度读数加上可动刻度读数；

（2、3）两节干电池电动势共为3V,可选电压表；为减小读数误差，根据欧姆定律，电流不超过0.64

根据表的读数原则，可选电流表；要求在流过金属丝的电流相同情况下，电源消耗功率最小可选滑

动变阻器，也可判滑动变阻器的接法；根据比较电压表、电流表和金属丝电阻可判内外接法，从而

选择电路图。

（4）按电表读数方法读数，根据欧姆定律计算电阻，结合电阻定律可找出电阻率的表达式；

（5）明确实验原理，根据实验原理和实验方法确定实验中的注意事项和误差情况。

本题关键应明确：（1）用伏安法测电阻时安培表内、外接法的选择原则是“大内小外”，即对于大电

阻采用安培表内接法，对于小电阻采用安培表外接法；（2）要求在流过金属丝的电流相同情况下，电

源消耗功率最小，滑动变阻器采用限流式接法。

12.答案：解：由题意可知，汞的摩尔体积为:

M

V=—

P

所以汞原子的体积为:

VM200.5x10-3

=2.4xKT?9i3

Vn23=--=----=3--------------n----------

°NApNA6.02x10x13.6x10

每立方厘米汞中所含分子数为：

3-6

nlcm二---IO=4.1X1022.

%2.4X10-29

答：一个汞原子的体积为2.4X10-29^3；体积为lcm3的汞中有4.1X1()22个汞原子.

解析：由摩尔质量和密度可求出lmol汞原子所点据的空间，则可求得单个原子的体积;

由摩尔质量可求得摩尔体积，则可求出lcm3汞中含有的原子数.

本题为阿伏加德罗常中的计算题，计算过程注意单位的换算，并且要学会科学记数法的计算方法.

13.答案：解：当M杆沿导轨上滑达到最大速度9时，其受力如图所示:

由平衡条件可知：F-FB-mgsind=0①

又七=BIL②

而/=黑③

2

联立①②③式得：F-Bl7v—mgsinO=0④

R+r

2

同理可得，ab杆沿导轨下滑达到最大速度时：mgsine-Bl7v=0⑤

R+r

联立④⑤两式解得：F=2mgsinO,v=

答：拉力F为2mgsin。,杆血最后回到ce端的速度”为:jng(R+r)sE8

B2L2

解析：当导体棒上滑达到最大速度时，受重力、拉力、支持力和安培力处于平衡，根据平衡条件和

安培力公式列出表达式；杆下滑时达到最大速度时，受重力、支持力和安培力处于平衡，根据平衡

列出表达式，联立两式解出最大速度和拉力F.

该题为电磁感应与动力学综合的问题，解决本题的关键理清导体棒的运动情况，知道达到最大速度

时，加速度为零，处于平衡状态.能正确推导出安培力的表达式，即可解决这类问题.

14.答案：解：(1)对小孩和雪橇受力分析如图所示，建立直角坐标系.由平

衡条件得:

竖直方向：Fsind+N=mg...①

解得N=mg-FsinO=1x10-10x0.6=4N…②

故地面对物体的支持力大小为4N.

(2)由牛顿第二定律可得

Fcos37°—〃FN=MA

代入数据解得

a=6m/s2

(3)2s内的位移为x=jat2=|x6x22m=12m

答：(1)物体受到的支持力N为4N

(2)加速度为6zn/s2

(3)求经过2秒的位移为12nl

解析：(1)对物体进行受力分析，物体处于平衡状态，建立直角坐标系，根据x轴方向和y轴方向合力

为零，求出支持力的大小和摩擦力的大小.

(2)通过牛顿第二定律求出加速度

(3)通过运动学公式求的位移

本题主要考查了牛顿第二定律与运动学公式的计算，加速度是中间桥梁；

15.答案：解：(i)拔去塞子待活塞稳定后，B室中气体发生等温变化，根据玻意耳定律=P'B%

通过对4、B间的活塞受力分析，可得％=