2021届辽宁省辽阳市高考物理三模试卷附答案详解

2021届辽宁省辽阳市高考物理三模试卷

一、单选题（本大题共4小题，共24.0分）

1.在物理学的发展过程中，许多物理学家都做出了重大贡献，他们也创造出了许多物理学研究方

法，下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是（）

A.牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人

B.卡文迪许为了检验万有引力定律的正确性，首次进行了“月-地检验”

C.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是等效替代法

D.伽利略对自由落体的研究，在验证自己猜想的实验时，由于实验仪器不能精确测量快速下落

物体所需的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力”

2.一物体在倾角为30。的斜面上滑下，若以斜面的顶端为坐标原点，其位移与时间的函数关系为s=

33.5t2+3t+2,其中s的单位是cm,t的单位是s,则物体与斜面间的动摩擦因数是（）

A.0.5B,0.577C.0.654D.0.67

3.一物体受到瞬间撞击后沿粗糙斜面向上滑动，如图所示，在向上滑动的过程

中，物体一直受到的力是（）

A.重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力

B.重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力、摩擦力

C.重力、沿斜面的下滑力、斜面的支持力、摩擦力

D.重力、摩擦力、斜面的支持力

4.两块大小、形状完全相同的金属板平行放置，构成一平行板电容器，与它相

连的电路如图所示.接通开关K,电源即给电容器充电（）

A.保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小1T

B.保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大

C.断开K,减小两极板间的距离，则两极板间的电势差增大

D.断开K,在两极板间插入一块介质，则两极板间的电势差增大

二、多选题（本大题共6小题，共33.0分）

5.“神舟十一号”载人飞船在酒泉发射中心顺利升空；10月19日凌晨，绕地运行30多圈后与“天

宫二号”实验室成功实现自动对接；11月18日14时07分，两名航天员在完成各项试验任务后乘

坐返回舱安全顺利返回；本次太空征程首次将人类以外的生物带上太空，并创造了中国航天员

在太空驻留时间新纪录。对此，以下正确的是（）

A.两名航天员进入空间试验室后，将不再受到地球的万有引力

B.“神舟十一号”载人飞船必须在“天宫二号”的轨道上，再加速才能实现对接

C.对接后，“神舟十一号”飞船的向心加速度大于月球的向心加速度

D.“神舟十一号”变轨前在椭圆轨道上运行过程中处于完全失重状态

6.如图所示为质量为m的汽车在水平路面上启动过程中的速度图f'

象，0a段为过原点的倾斜直线，力段表示以额定功率行驶时的,■

加速阶段，儿段是与时段相切的水平直线，则下述说法正确的

是（）------i———

A.0〜时间内汽车做匀加速运动且功率恒定

B.t】〜t2时间内汽车牵引力做功为”竺卷的2

C.t]〜t2时间内的平均速度等于]（%+V2）

D.在全过程中，ti时刻的牵引力及其功率都是最大值

7.下列属于自感现象的是（）

A.由于电线老化被烧断

B.电焊机

C.大型电动机断开开关时产生电弧火花

D.拔下家用电器的电源插头看到电火花

8.如图所示，铅盒4中装有天然放射性物质，放射线从其右端小孔中水平向右射x*xx

XXXX

出，在小孔和荧光屏之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，则下列说法中正确

XX

的有（XXXX*

A.打在图中a、氏c三点的依次是a射线、y射线和夕射线

B.a射线和0射线的轨迹是抛物线

C.a射线和夕射线的轨迹是圆弧

D.如果在铅盒和荧光屏间再加一竖直向下的匀强电场，则屏上的亮斑可能只剩下b

E.如果在铅盒和荧光屏间再一竖直向下的匀强电场，则屏上可能出现两个亮斑

9.关于热传递和内能的下述说法中正确的是（）

A.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体

B.热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均运能小的物体

C.热传递的实质是物体之间内能的转移而能的形式不发生变化

D.在热传递过程中，内能大的物体其内能将减小，内能小的物体其内能将增大，直到两物体的

内能相等

10.一简谐机械横波沿x轴负方向传播，已知波的波长为8m。周期为2s。t=Is时刻波形如图1所示，

B.图2可以表示b点的振动

C.a、b两质点在t=1.5s时速度大小相同

D.该波传播速度为9=4m/s

E.t=0时b点速度沿y轴正方向

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.（11分）如图所示为实验室中验证动量守恒的实验装置示意图。

（1）若入射小球质量为哪，半径为,；被碰小球质量为吸，半径为％,贝女）

A.松阳演》唱，物洒,B.哪:涉哪，

C.瞰9:涉蹄力,?=逸D.瞰0,气=吗

（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是.（填下列对应的字母）

人直尺B.游标卡尺C.天平D.弹簧秤E.秒表

（3）实验中必需要求的条件是

4斜槽必须是光滑的

区斜槽末端的切线必须水平

C.*i时与嗯的球心在碰撞瞬间必须在同一高度

D：时每次必须从同一高度处滚下

（4）实验中必须测量的物理量是

人小球的质量哪和咦B.小球起始高度露C.小球半径地和％

。.小球起飞的时间点E.桌面离地面的高度羸F.小球飞出的水平距离应

（5）设入射小球的质量啜°被碰小球质量为%,P为被碰前入射小球落点的平均位置，则关系式（用

螂「鸣及图中字母表示）成立，即表示碰撞中动量守恒.

12.今有一末知电阻R和一块锂电池，电池的铭牌数据标识为：电动势E=4.0V,最大放电电流为

60nl4某实验小组先用多用表粗测了电阻&的阻值，选择开关置于X1000挡，指针位置如图甲

所示。为了更精确地测量号的阻值，又准备了如下器材:

人电压表匕（量程3，，内阻约为4.0收）

区电压表%（量程1匕内阻约为12.O/C0）

C电流裘4式量程50m4,内阻约为5。）

。.电流表量程264内阻约为50。）

E.滑动变阻器R］（0〜400,额定电流14）

F.开关S一只、导线若干

1t..t.OUWU*

w；一.

•

1

1

1

1

t

»

OO1~1।1

1

—g.—:…1

图甲图-7

①电压表应选.,电流表应选.;（填写选项前的序号）

②请你设计测量&的实验原理图，并画在如图乙答题卡上指定位置。

四、计算题（本大题共4小题，共40.0分）

13.如图所示，足够长的木板4的质量为1kg,板上右端有涂有颜色的物块B,质量为3kg,它们一

起在光滑水平面上向左匀速运动，速度%=2.0m/s.木板与等高的竖直固定挡板C发生碰撞，若

碰撞时没有机械能的损失(时间极短)且碰后随即撤走固定挡板C.物块与木板间的动摩擦因数

〃=0.5,取g=10m/s2,求：

(1)碰撞时木板4给固定挡板C的冲量；

(2)碰撞后至4、8具有共同速度时，物块B相对地的位移大小；

(3)木板4上的划痕长度.

14.如图(a)所示，“iT型木块放在光滑水平地面上，木块水平表面粗糙，BC表面光滑且与

水平面夹角为。=37。.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示

数为正值；当力传感器被拉时，其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,

运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示.已知sin37。=0.6,cos37。=0.8,

g取lOm/s?.求：

(1)斜面BC的长度；

(2)木块4B表面的摩擦因数.

15.物理课堂上，老师带领学生演示了“马德堡半球实验”。老师取

两个在碗底各焊接了铁环的不锈钢碗，让两只碗口紧对但不接触,

点燃一张纸放到碗内，然后迅速把两只碗扣在一起，再在碗的外

面浇水，使其冷却到环境温度。在两碗底的铁环上拴上两根绳子，

让两组同学们朝相反的方向水平拉绳，试图把两个碗拉开，结果当两组同学各增加到5人时，才

把碗拉开。已知碗口的直径为20cm,环境温度为27汽，实验过程中碗不变形，也不漏气，每人

平均拉力为尸=200N,大气压强po=1x105Pao求：

(1)两只碗刚扣在一起时，碗内空气的温度为多少摄氏度；

(2)两只碗刚扣在一起后，碗内剩余空气质量与碗内最初空气质量的比值。

16.如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖，一束与面成45。的平行

光由真空射向AB上表面。已知光对玻璃的折射率为VL光在真空

中的传播速度大小为c。求：

(1)光在玻璃中传播的速度大小；

(2)有光从曲面卷上射出的部分圆弧长度。(忽略光在4B面上的反射)

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：月、牛顿发现了万有引力定律，而卡文迪许通过实验测量并计算得出了万有引力常量，因

此卡文迪许被称为“称量地球的质量”的人，故A错误；

8、牛顿进行了“月-地检验”，得出天上和地下的物体间的引力作用都遵从万有引力定律，故B错

误；

C、在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是理想模型法，故C错误；

。、伽利略对自由落体的研究，在验证自己猜想的实验时，由于实验仪器不能精确测量快速下落物

体所需的时间，所以他设想通过斜面落体来“冲淡重力”，故。正确.

故选：Do

牛顿发现万有引力定律，而卡文迪许通过实验测量并计算得出了万有引力常量，用质点来代替物体

的方法是等效代替法，从而即可一一求解。

本题考查了物理学史以及一些物理定律的意义，注意引力定律与引力常量测量者的不同，理解等效

替代法的含义。

2.答案：A

解析：解：位移时间关系公式》=%£+：砒2；

位移与时间的关系为s=(335t2+3t+2)cm；

故%=3cmis=0.03m/s,加速度a-335x2cm/s2-6.7m/s2i

对物体受力分析，受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：

7ngsm30°—^mgcos300=ma

解得：〃=0.5,故A正确

故选：Ao

根据题意中位移与时间的关系式并结合位移时间关系公式x=%t+?at2求解出初速度和加速度，然

后对物体受力分析并根据牛顿第二定律列式求解出动摩擦因数

本题关键对照位移时间关系公式得到初速度和加速度，然后受力分析并根据牛顿第二定律列式求解

动摩擦因数。

3.答案：D

解析：解：物体受到撞击力后在惯性的作用下沿斜面向上运动，物体并不受冲力的作用，

所以对物体受力分析可知，物体受到：竖直向下的重力，斜面对物体的支持力垂直斜面向上，和沿

斜面向下的滑动摩擦力，故。正确，ABC错误。

故选：Do

以物体为研究对象，按照受力分析的一般步骤对物体受力分析即可。

受力分析的一般步骤和方法是求解力学问题的一个关键，在整个高中物理学习的全过程中占有极重

要的地位，对物体进行受力分析，通常可按以下方法和步骤进行：

1.明确研究对象，亦即是确定我们是要分析哪个物体的受力情况。

2.隔离物体分析。亦即将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来，进而分析周围有哪些物体对它

施加力的作用，方向如何，并将这些力一一画在受力图上，在画支持力、压力和摩擦力的方向时容

易出错，要熟记：弹力的方向一定与接触面或接触点的切面垂直，摩擦力的方向一定沿着接触面与

物体相对运动（或趋势）方向相反。

3.分析受力的顺序：一重、二弹、三摩擦，沿接触面或点逐个去找。有时根据概念或条件与判断。

4.答案:B

解析：解：2、保持S接通，则电势差不变，减小两极板的距离，根据E=£知，两极板间的电场强

度增大。故A错误。

B、接通S,在两极板间插入一块电介质，根据决定式。=急知电容增大，通过Q=CU知，U不变，

则极板电量增大。故8正确。

C、断开S,电荷量不变，减小两极板间的距离，根据决定式C=瀛知，电容增大，由（7=称知，电

势差减小。故C错误。

D、断开S,电荷量不变，在两极板间插入一块介质，电容增大，由知，电势差减小。故。错

误。

故选：Bo

接通S,电容器两端的电势差不变，断开S,电容器所带的电量不变，结合电容的定义式C=*决定

式。=品进行分析.

处理电容器的动态分析时，抓住不变量，比如电容器与电源相连，两端的电势差不变；电容器与电

源断开，则电容器所带的电荷量不变.

5.答案：CD

解析：解：力、两名航天员进入空间试验室后，仍受到地球的万有引力，且由地球的万有引力提供向

心力，故A错误。

8、若“神舟十一号”与“天宫二号”同轨，加速会做离心运动，不会对接，故8错误；

C、根据G^=ma,可得，a型,知“神舟十一号”飞船的轨道半径小于月球的轨道半径，所以

“神舟十一号”飞船的向心加速度大于月球的向心加速度，故C正确；

。、变轨前在椭圆轨道上运行过程中只受重力，处于完全失重状态，故。正确；

故选：CD.

航天员进入空间试验室后，仍受到地球的万有引力。神州十一号加速后做离心运动轨道半径变大，

如果在同一轨道不能与天宫二号对接。根据万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定

律可以求出向心加速度表达式，再分析它们的大小。

本题考查了万有引力公式及向心力基本公式的应用，卫星的线速度，加速度，周期与轨道半径有关，

依据万有引力等于向心力，确定出各量与半径的数量关系，进而分析比较所给问题。

6.答案：BD

解析：解：A、0〜口时间内0a段为倾斜的直线，直线斜率不变，故汽车加速度不变，汽车做匀加速

运动；根据牛顿第二定律可知汽车牵引力：&=/+m出恒定,但汽车速度随时间均匀增加，由P=F"

可知，汽车的牵引力的功率均匀增大，故A错误；

B、设阻力为/,根据图象知：。=（爪。+/）巧=/d2,解得/=舞，P=詈肾，％〜t2时间内功

率不变，所以牵引力做功W=P«2-tl）=-a竽y?故8正确；

c、G〜t2时间内，若图象为直线时，平均速度为*%+%）,而ti〜t2时间内图象为曲线，且ab段曲

线图象的面积大于直线时的面积，即在L〜t2时间内，ab段曲线位移大于直线时的位移，故平均速

度大于3％+%），故C错误;

D、在全过程中q时刻的斜率最大，加速度的也最大，根据牛顿第二定律可知汽车牵引力：居=/+

故此时牵引力Fi最大，此时刻的功率2也是在0〜匕时间内最大的，故。正确。

故选:BD。

在t图象中，直线的斜率代表运动的加速度。0a段直线表示匀变速直线运动，ab段曲线表示变速

直线运动，be段直线表示匀速直线运动。结合P=Fu可知牵引力的变化，由动能定理可知牵引力所

做的功。

本题是典型的机车启动问题。由图象可确定物体的运动情况，由牛顿第二定律结合功率定义可分析

牵引力的变化及牵引力的功率的变化；此外要注意平均速度公式5=(%+W)只适用于匀变速直线

运动。

7.答案：BCD

解析：解：力、由于电线老化被烧断，是电流的热效应，故A错误；

8、电焊机的工作原理和变压器相似，是一个降压变压器，属于自感现象；故B正确.

C、电动机断开开关时出现感应圈产生的高压电火花.故C正确.

D,家用电器的电源插头看到电火花，是“自感”所产生的高压电火花.故。正确.

故选：BCD.

自感现象的定义就是：线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象，产生的自感电动势总是阻

碍原电流的变化，从而即可求解.

本题考查了各种电器在生活中的运用，解决本题的关键要熟悉教材，知道各种电器的工作原理.

8.答案:ACE

解析：解：由左手定则可知粒子向右射出后，在匀强磁场中a粒子受的洛伦兹力向上，夕粒子受的洛

伦兹力向下，从而都做匀速圆周运动，轨迹都是圆弧。由于a粒子速度约是光速的喜，而0粒子速度

接近光速，所以在同样的混合场中不可能都做直线运动(如果一个打在b,则另一个必然打在b点下方

)。故A、C、E正确，B、。错误。

故选：ACEo

a射线带正电，/?射线带负电，y射线不带电，根据左手定则判断各粒子的受力方向，在磁场中，当

带电粒子受到洛伦兹力作用时，粒子在磁场中偏转做匀速圆周运动；

解决该题的关键是明确知道a射线带正电，/?射线带负电，y射线不带电，掌握右手定则判断洛伦兹

力的方向；

9.答案:BC

解析：解：

4、热量总是从温度高的物体传给温度低的物体，而温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平

均动能越大，所以热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均运能小的物体，而不总是从内能

大的物体传给内能小的物体，故A错误，B正确.

C、热传递的实质是物体之间内能的转移，而能的形式不发生变化，故C正确.

。、在热传递过程中，热量总是从温度高的物体传给温度低的物体，热平衡时，两物体的温度相等，

而内能不一定相等，故。错误.

故选：BC

要解答本题需掌握：温度是分子平均动能的标志.一切物体都具有内能；热传递可以改变物体的内

能，发生热传递的条件是物体之间有温度差.

本题主要考查学生对：内能的概念以及改变物体内能的方法及热传递的条件的了解和掌握.

10.答案:ADE

解析：解：4、由图2知，t=1s时刻质点经过位置向上运动，图1是t=1s时刻的波形，此时a位于

波峰，位移最大，与图2中t=1s时刻质点的状态不符，而质点b在t=1s时刻经过平衡位置向下运动，

与图2中《=1s时刻质点的状态不相符，而质点effit=1s时刻经过平衡位置向上运动，与图2中”1s

时刻质点的状态相符，故A正确，B错误；

C、ab两质点相差四分之一个周期，速度大小不可能相等，故C错误；

。、波的波长为8m,周期为2s,故传播速度。=*=^=4m/s,故。正确；

E、由图2可知，t=0时d点速度沿y轴负方向，bd两质点相差二分之一个周期，振动情况相反，所

以1=。时b点速度沿y轴正方向，故E正确。

故选：ADE.

质点的速度和加速度可根据质点的位置进行判断。在平衡位置时，速度最大，加速度最小；在最大

位移处，速度为零，加速度最大。根据图2中t=1s时刻质点的位置和振动方向，在图1上找出对应

的质点；再根据波长、周期和频率的关系即可确定传播速度，根据带动法确定各质点的振动方向。

本题既要能理解振动图象和波动图象各自的物理意义，又要抓住它们之间内在联系，能熟练根据波

的传播方向判断出质点的速度方向。

11.答案:(1)C(2)AC(3)BCD(4)AF⑸哪.丽=咻..藤船咽..耐

解析：试题分析：(1)为了使两球发生正碰，两小球的半径要相同，即？=迤；在小球在斜槽末端碰

撞过程中水平方向满足动量守恒定律有：哪般:=蹴腌带噢%，两球若发生弹性碰撞满足机械能守恒

定律有：=/得只明，解得:琦=未登砥，要使碰后入射小球不反弹有速度询冲期，

则㈣-%>即哪热叫，故选Co

(2)1P为碰前入射小球落点的平均位置，麟为碰后入射小球的位置，嬷为碰后被碰小球的位置，碰

撞前入射小球的速度畸=丽.花，碰撞后入射小球的速度峋=砌.移，碰撞后被碰小球的速

度地=丽・，^，若哪险=嘲施11■崛逸(，则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，带

入数据得哪7函=叫7项在噢“藏，所以需要测量质量和水平位移，用到的仪器是直尺、天平.

(3)即使斜槽粗糙，入射小球两次在相同的摩擦力作用下滑到斜槽末端的速度相同，不会影响碰撞实

验，故对斜槽是否光滑没有要求，选项4错误。为保证小球碰前碰后速度水平，则斜槽末端切线必

须水平，选项8正确。为了发生对心碰撞，与限飞的球心在碰撞瞬间必须在同一高度，选项C正

确。入射小球每次从同一高度由静止释放，保证入射小球碰撞前的速度不变，选项。正确。故选BCD。

(4)小球平抛运动的时间相等，要验证动量守恒，只需验证瞰仁丽二咻..藤船叫.一菠，所以需要

测量两小球的质量，以及小球飞出的水平距离，故选A凡

(5)根据落点可得验证动量守恒的表达式为瞰仁丽=咻.诚船吗.丽。

考点：本题考查了验证动量守恒实验。

12.答案：AD

解析：解：①选择开关置于电阻X100挡，由图1所示表盘可知，其示数为：r——0-

15x100=1500/2；

电源电动势为4V,则电压表应选择4通过待测电阻的最大电流约为：/=

u3।~--------

三=高=0.002/1=2mA,则电流表选择。；

KxloUU

②由题意可知，待测电阻阻值远大于电流表内阻，电流表应采用内接法，待测电阻阻值远大于滑动

变阻器最大阻值，

为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示：

故答案为：①4D；②如图所示。

根据电源电动势选择电压表，根据通过待测电阻的最大电流选择电流表，根据题意确定滑动变阻器

与电流表的接法，然后根据实验原理作出电路图

本题考查了实验器材的选择、实验电路设计、求电源电动势与内阻问题，要掌握实验器材的选择原

则，根据题意确定电流表与滑动变阻器的接法是设计实验电路的前提与关键。

13.答案：解：(1)以4为研究对象，取向左为正方向，根据动量定理得

/=—mv0—mv0=-2mv0=-2x1x2=­4/V-s,负号表示向右

则碰撞时木板力给固定挡板C的冲量大小为4N-S,方向向左.

(2)设碰撞后至4、B具有共同速度时，物块8相对地的位移大小为s.

以4、B整体为研究对象，从4与C碰后至AB有共同速度〃，系统所受的合外力为零，即系统动量守恒，

选向左为正方向：

瓶式一⑹+mBv0=(mA+mB')v

得u=1m/s,方向向左

以8为研究对象，根据动能定理得

2

-fs=|mB(v-诏)

又/="巾8g

解得s=0.3m

(3)第一次A与C碰后至4B有共同速度叫B在A上相对于4滑行L.

2

根据能量守恒定律得：l^mBgL=|(mA+-v)

解得L=0.4m

所以木板4上的划痕长度为0.4m.

答：

(1)碰撞时木板4给固定挡板C的冲量为4N-s,方向向左；

(2)碰撞后至4、B具有共同速度时，物块B相对地的位移大小是0.36；

⑶木板A上的划痕长度是0.4m.

解析：(1)以4为研究对象，根据动量定理求出C对4的冲量，再得到木板4给固定挡板C的冲量；

(2)碰撞后，以4B系统为研究对象，由动量守恒定律求出A、B的共同速度，再以B为研究对象，根

据动能定理求物块8相对地的位移大小；

(3)根据能量守恒定律求木板A上的划痕长度.

本题为动量守恒和能量守恒定律的综合应用，关键分析清楚两个物体的具体运动过程.要注意选择

正方向.

14.答案：解：(1)分析滑块受力，由牛顿第二定律得，

为：的—gsind=10X0.6m/s2—6m/s2,

通过图象可知滑块在斜面上运动的时间为：G=1s,mo.

由运动学公式得：s==|x6xlm=3m.

(2)滑块对斜面的压力为：M=mgcose,

木板对传感器的压力为：&=N[SinO,

由图象知：尻=12N,

代入数据解得：m=2.5kg,

传感器对木板的拉力为：尸2=/'=nmg=5N,

解得：〃=焉=02

答:(1)斜面BC的长度为3小；

(2)木块48表面的摩擦因数为0.2.

解析：(1)根据牛顿第二定律求出滑块在斜面上运动的加速度，结合位移时间公式求出滑块的位移.根

据木板对传感器的压力得出物块的质量，结合传感器对木板的拉力求出滑动摩擦力的大小，结合滑

动摩擦力公式求出动摩擦因数的大小.

本题要读懂F-t图象，分析滑块的受力情况和运动情况，关键要抓住木板对传感器的压力与滑块对

斜面BC压力的关系.

15.答案：解：(1)设碗内气体温度降到环境温度时碗内气体压强为p,

碗口直径d=20cm=0.20zn,碗口面积：S=

对其中一只碗，由平衡条件得：po