2021年江西省南昌市高考物理三模试卷(含答案解析)

2021年江西省南昌市高考物理三模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了（）

A.减小冲量

B.增大人对地面的压强，起到安全保护作用

C.减小动量的变化量

D.增大与地面的冲击时间，从而减小冲击力

2.一轮船的船头指向始终垂直于河岸的方向，并以一定的速度向对岸行驶，水匀速流动，则关于

轮船通过的路程、渡河经历的时间与水流速度的关系，下述说法正确的是（）

A.水流速度越大，路程越长，时间越长

B.水流速度越大，路程越短，时间越短

C.渡河时间与水流速度无关

D.路程和时间都与水流速度无关

3.如图所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化：将游

客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在。点，另一端和游客相连。游客

从。点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起，整个

过程中弹性绳始终在弹性限度内。弹性绳的拉力F的大小随时间变化的情况如图所示，重力加速

度为g。据图可知此人在蹦极运动过程中的最大加速度约为（）

4.如图甲所示，边长A=0.4m的正方形线框总电阻R=10（在图中

用等效电阻画出），整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应

强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），方向垂

乙

直纸面向外的磁场充满整个线框平面。磁场的磁感应强度随时间

变化的情况如图乙所示，则下列说法中正确的是（）

A.回路中电流方向先沿逆时针方向再顺时针方向

B.回路中电流方向始终沿逆时针方向

C.L时刻回路中的感应电动势为零

D.0-匕内因为电流恒定所以线框所受的安培力也恒定

5.如图所示，行星2绕。点沿逆时针方向做匀速圆周运动，周期为，股，行

星B绕。点沿顺时针方向做匀速圆周运动，周期为篇.某时刻4。、8。刚

好垂直，从此时刻算起，经多长时间它们第一次相距最远（）

A.

-4搬存电

二、多选题（本大题共4小题，共22.0分）

6.如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动

轨迹，粒子先经过M点，后经过N点，可以判定（）

A.粒子带正电

B.M点的电势高于N点的电势

C.M点处的动能大于N点处的动能

D.粒子在M点的电势能小于在N点的电势能

7.如图所示，质量为m的物块4与质量为M的滑块B通过轻绳跨过光滑定滑轮相连，不计B与水平

桌面间的摩擦，重力加速度为g。在4未落地且B未到达定滑轮的运动过程中，物块4的加速度为

a,轻绳拉力为FT，则（

A171

AMR

C.Fr=mgD.FT=急mg

8.如图所示，可视为质点的物块4放在物体B上，4、B之间有摩擦，水平地面

光滑.现将物块4从物体B的顶端由静止释放，在滑到物体B的底端前，下

列说法正确的是（）

A.若物体B固定，则物块4减少的重力势能等于它的动能和系统增加的内能之和

B.若物体B不固定，则物块4成少的机械能等于物体B增加的机械能

C.在物体B固定与不固定的两种情况下，系统重力势能的减少量相等

D.在物体B固定与不固定的两种情况下，摩擦产生的热量不等

9.A、B两列横波同时经过坐标原点后沿%轴正方向传播，某时刻它们的波形图如图所示，下列关

于这两列波的说法，正确的是（）

A.A、B两列波的波长之比为1：2

B.A、B两列波的频率之比为1：2

C.%=2m处的质点在图示时刻的振动速度为0

D.%=3m处的质点在图示时刻的位移为-0.1m

E.%=4m处的质点在图示时刻向下振动

三、填空题（本大题共1小题，共5.0分）

10.两分子间的作用力尸与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与7•轴交点的横坐标为力，甲分

子固定在坐标原点0,乙分子在分子力作用下从图中a点由静止开始运动，在r>r°阶段，乙分

子的动能（选填“增大”、“减小”或“先减小后增大”）。

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11.滨州市某校高一学生小明在学习了解究弹簧弹力与形变量的关系少的试验后，他突发奇想:

“自制一个弹簧测力计”。他在五金店购买了一段弹簧，去实验室借来了铁架台、钩码、天平、

刻度尺等器材。以下是小明同学设计方案中的一部分。

(1)按图甲所示装置安装弹簧和刻度尺。

(2)通过正确的操作后得到如图乙所示的所挂钩码重力大小F与弹簧长度x的关系图。由此图象可得未

挂钩码时弹簧长度&=cm,劲度系数k=N/m,设弹簧原长为办，则殉“(选

填”或)。

(3)小明利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧测力计，某次测拉力时其示数如图丙所示，则拉力大

小为N。

田甲

12.某同学要测定实验室中有一只电阻器勺的阻值，他先用多用电表粗测，该同学选用如图甲所示

的档位，调零后，测量时指针的位置如图甲所示。

图乙

I居

'图丙

ST

(1)多用电表的示数为.

(2)为了更精确地测定待测电阻的阻值,该同学决定用伏安法测量，实验室中备有以下器材:

A.电压表，量程为20V,内阻约8k。；

8.电源，电动势24V,内阻很小；

C.电流表，量程为10mA,内阻约50；

。.滑动变阻器RP(最大阻值为500,额定电流14)；

E.开关，导线若干

为了尽可能地减小测量误差，应选用图乙中的(填序号)图进行实验;

(3)按照你在(2)中选定的测量电路图，用实线将图丙连接起来。

(4)实验测得的数据如下表所示

8.0010.0012.0014.0016.0018.0019.00

Ux/V

Ix/mA4.105.136.157.188.219.239.74

将表格中的实验数据在图丁中的坐标系中描出，请隹审伏安关系特性曲线，并据此求出待测电

阻阻值的测量值为_______。（结果保留三位有效数字）。

五、计算题（本大题共4小题，共52.0分）

13.如图所示，在矩形A8C。区域内，三角形A8D区域内存在方向平行于4。向下的匀强电场，三角

形BCD区域内存在方向垂直于矩形区域所在平面向外的匀强磁场（图中未画出），矩形的4D边的

长度为L,48边的长度为2L。一质量为僧、电荷量为q的带正电粒子以大小为孙的初速度从4点

沿4B方向进入电场并从BD的中点P进入磁场，结果从DC边离开磁场。已知磁场的磁感应强度大

小8=誓，不计粒子所受重力。求：

qL

（1）粒子经过P点时的速度大小V;

（2）粒子从DC边射出的位置到。点的距离X；

（3）粒子从4点运动到。。边的时间久

14.带电粒子（不计重力）以初速度为从a点进入匀强磁场，如图所示，运动八y

X_XXX

中经过b点，oa=ob.若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，以大a---►

Vo

小2%同向从a点进入电场，粒子仍能通过b点。求电场强度E与磁感强X--X-•XX一

度8之比5为多少？X°XbXX

D

15.2017年4月20日天舟一号货运飞船在文昌航天发射中心由长征七号遥二运载火箭成功发射升空。

为适应太空环境，航天员都要穿上具有生命保障系统的航天服，在太空，航天服内部的气体体

积膨胀为在地面上时的2倍。已知航天服内气体的温度不变，航天服可视为封闭系统，在地面上

航天服内气压为Po。

⑷计算在太空时航天服内气体压强，并从微观角度解释压强变化的原因;

3)若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压变为O.6po,求需补充压强为po的等

温气体体积为原来地面上时的多少倍。

16.如图所示，三角形4BC为某透明介质的横截面，介质折射率n=VL图中。=

15。，。为BC的中点，位于截面所在平面内的一束光线自。点以i角入射，第

一次到达48边恰好发生全反射.

(1)求入射角i；

(2)通过计算判断光线能否在AC面上发生全反射？

参考答案及解析

1.答案：D

解析：解：人在和地面接触时，人的速度减为零，由动量定理可知(F-7ng)t=△mu；

而脚尖着地可以增加人着地的时间，由公式可知可以减小受到地面的冲击力：故。正确，4、B、C

错误.

故选D

人落下时速度的变化量相同，根据动量定理可分析让脚尖着地的好处.

本题考查动量定理的定性的应用，物理知识在生产生活中有着广泛的应用，在学习中应注意体会.

2.答案：C

解析：解：设河宽为d,船垂直于河岸的速度为/t=@可知，渡河时间与水速无关；如果水速越大，

V

船沿水流方向的位移增大，所以船在水中运动的路程就大，故A3。错误，C正确。

故选：Co

因为船垂直于河岸方向的速度不变，而水流方向是垂直于这个方向的，在这个方向上没有分速度，

所以不论水速多大时间不变；水速越大，水流方向的位移就越大.

本题主要是考查运动的合成与分解，解答本题的关键是将运动分解为垂直于河岸和平行于河岸两个

分运动，然后分别作答即可解决此类问题.

3.答案：B

解析：解：游客落下后，做阻尼振动，振动幅度越来越小，最后静止不动，结合拉力与时间关系图

象可以知道，游客的重力等于0.6&,

则有0.6%=mg

而最大拉力为I.8F0，

结合牛顿第二定律，当拉力最大时，加速度最大，

因而有：1.8F()-mg=mam

解得：a„t=2g，故ACC错误，B正确。

故选：8。

图象中拉力的变化幅度越来越小，说明拉力逐渐趋向与一个定值，而游客的实际振动幅度越来越小，

最后静止不动，说明了重力等于0.6F。，而最大拉力为1.8F。，故结合牛顿第二定律可以求出最大加速

度。

解答本题，必须从图象中提取两个重要信息：一是游客的重力，二是蹦极过程中处于最大加速度位

置时游客所受弹性绳的拉力。要获得这两个信息，需要在图象形状与蹦极情境之间进行转化：能从

图象振幅越来越小的趋势中读出绳的拉力从而判断游客的重力；能从图象第一个“波峰”纵坐标的

最大值想象这就是游客体位于最低点时弹性绳的最大拉力。

4.答案：B

解析：解：AB,由楞次定律可知，整个过程感应电流始终沿逆时针方向，故A错误，B正确；

C、根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：E=?=华S,由图乙所示图象可知，磁感应强度

的变化率皆不变、S不变，整个过程产生的感应电动势不变，在ti时刻磁感应强度为零，但磁感应强

度的变化率不为零，感应电动势不为零，故C错误；

D、感应电动势E不变，感应电流/=5不变，当B是变化的，安培力尸=B几大小是变化的，电流方

向不变，磁场方向变化，安培力方向发生变化，故力错误。

故选：Bo

根据图乙所示磁场变化情况应用楞次定律判断感应电流方向；

根据图示图象应用法拉第电磁感应定律分析判断感应电动势大小；

应用安培力公式判断线框所受安培力大小如何变化。

本题考查了楞次定律与法拉第电磁感应定律的应用，根据图乙所示图象分析清楚磁场变化过程是解

题的前提，应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律与安培力公式可以解题。

5.答案:A

解析：试题分析：设经过时间这两卫星相距最远（此时两卫星和中心天体在一条直线向且两卫星在异

侧），则转过的角度之和为巴，即GT道书六飞=荒，解得郎二J，，则B、C、。均错误，选

1埼.瑞羽笠腐普蹄

项A正确。故选A。

考点：本题考查了匀速圆周运动的规律。

6.答案:AB

解析：解：4、由图看出，粒子的轨迹向下弯曲，粒子所受电场力大致向下，电场线方向斜向下，说

明粒子带正电。故4正确。

8、粒子从M运动到N的过程中，电场力做正功，粒子的电势能减小，动能增大，则粒子M点的电势

能大于N点的电势能，而粒子带正电，所以M点的电势高于N点的电势，粒子在M点的动能小于在N点

的动能。故B正确，C£＞错误。

故选：AB.

由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向，确定带电粒子的电性.根据电场力做功的

正负判断电势能的大小和动能的大小.

根据电场线的疏密判断电场强度的大小，再去判断电场力的大小.

对于粒子运动的问题，往往要根据曲线运动的特点：合力方向指向轨迹的内侧判断电场力方向.

7.答案：BD

解析：解：以4为研究对象，利用牛顿第二定律可得

mg—FT=ma

以B为研究对象，利用牛顿第二定律可得

FT—Ma

联立两式可得

m

M

F=---mg

TM4-m

故AC错误，BD正确。

故选：BDo

分别以物块4和滑块B为研究对象，利用牛顿第二定律列式求解即可。

在利用牛顿第二定律解决连接体问题时，可以先整体再隔离，也可以先隔离再隔离来处理。

8.答案：ACD

解析：解：4、若物体固定，物体4重力势能减小，动能增加，内能增加，根据能量守恒得，重力势

能的减小量等于动能的增加量和系统内能的增加量之和.故A正确.

8、物体B不固定，根据能量守恒得，4机械能的减小量等于B机械能的增加量和系统内能之和.故B

错误.

C、物体B在固定和不固定时，重力做功相等，重力势能的减小量相等.故C正确.

。、在物体B固定与不固定的两种情况下，摩擦力做功不等，产生的热量不等.故。正确.

故选ACD.

根据能量守恒定律判断物体B固定和不固定时能量的转化关系.

解决本题的关键知道能量的转化，通过能量守恒定律进行分析.

9.答案：ADE

解析：解：力、由图知，4、B两列波的波长分别为27n和4m,波长之比为1：2,故A正确.

B、两列波在同一介质中传播波速相等，由"=；!人知，4、B两列波的频率之比为2：1,故B错误.

C、由于x=2ni处的质点在图示时刻由两列波单独引起的振动速度方向相反，但大小不等，所以此

时该质点的振动速度不为0,故C错误.

。、根据波的叠加原理可知,x=3nl处的质点在图示时刻的位移y=以+YB=0+(-0.1m)=-0.1m,

故。正确.

E、根据波形的平移法可知，x=4ni处的质点由两列波单独引起的振动方向均向下，所以x=4Tn处

的质点在图示时刻向下振动，故E正确.

故选：ADE

根据题图可直接读出波长，抓住波速相等，由波速公式求解频率之比.根据质点的位置分析质点的

速度，由波形平移法可判断质点的振动方向.结合波的叠加原理分析.

本题要熟练根据波的传播方向判断质点振动方向，运用波的叠加原理分析两列叠加的结果.要抓住

同一种波在同一介质中传播时波速相等.

10.答案：增大

解析：解：在分子间距离r>r°阶段，靠近的过程中尸表现为引力，做正功，分子动能增加，分子势

能减小。

故答案为：增大。

当分子间距离等于平衡距离时，分子力为零，分子势能最小；当分子间距离小于平衡距离时，分子

力表现为斥力；根据图象分析答题。

分子间的势能及分子力虽然属于微观世界的关系，但是可运用我们所学过的力学中功能关系进行分

析。

11.答案：650>3.00

解析：解：(2)根据图乙可知，弹簧的原长沏=6cm

斜率代表弹簧的劲度系数则k=N/m^QN/m

设弹簧原长为仇，则&>仇，原因是弹簧自身也有重力：

(3)测拉力时其示数如图丙所示，则拉力大小为3.00N；

故答案为：(2)6：50；>；(3)3.00。

(2)根据图象判断出弹簧的原长，在F-x图象中斜率代表弹簧的劲度系数；根据弹簧自身也有重力，

即可判定。

(3)依据刻度值，结合估计值，即可求解。

解决本题的关键掌握弹力与弹簧伸长关系的实验原理，清楚实验步骤，根据F=依求得弹簧的伸长

量。注意弹簧测力计的刻度读数，若最小刻度为0.1N,则估计值为0.01N,若是0.2N或0.5N,则估

计值为0.1N。

12.答案：1900；B；2.00x103

解析：解：(1)由图甲所示可知，多用电表选择X100欧姆档，待测电阻阻值为：19x100=1900/2；

(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，因此需要选择图B所示电路.

(3)根据电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示：

(4)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后作出图象如图所示:

8

7

6

5

由图示图象可知，待测电阻阻值：R=>^=2.00xl(m

故答案为：(1)1900；(2)8；(3)图象如图所示；(4)2.00X103

(1)根据选择开关位置确定欧姆表的挡位，然后根据欧姆表指针位置读出其示数.

(2)根据题意确定滑动变阻器与电流表接法，然后选择实验电路图.

(3)根据实验电路图连接实物电路图.

(4)应用描点法作出图象，然后根据图象应用欧姆定律求出待测电阻阻值.

本题考查了欧姆表读数、选择实验电路、连接实物电路图、作图象、求电阻等问题，是实验的常考

问题一定要掌握；对多用电表读数时要先根据选择开关位置确定其所测量的量与量程，然后根据表

盘确定其分度值、读出其示数，读数时视线要与刻度线垂直.

13.答案：解：(1)粒子运动轨迹如图所示，设粒子在电场中做类平抛运动的时间为

设粒子经过P点时沿ZD方向的分速度大小为为，

水平方向：L=vot!

竖直方向：=yti

粒子经过P点时的速度大小：v=J诏+药

解得：v=V2v0,3=%，=—

(2)设粒子经过P点时的速度方向与DC间的夹角为仇

有tanO=^=l,解得：0-45°

v0

设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r,粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第

二定律得：

V2

qvB=m—

r

解得：r=—L

2

由几何关系可知，粒子在磁场中做圆周运动的圆心在DC上，可知粒子垂直于CC射出磁场，

有：%=L+r(l—sinO)

解得：％=

2

(3)粒子在磁场中运动的周期：7=乎=乎

UVQ

由几何关系可知，粒子在磁场中运动轨迹对应的圆心角。=45。

粒子在磁场中运动的时间为：12=白7=霖*乎=怒

40DOUT/QOlZQ

粒子从a点运动到DC边的时间：［=。+12=：+署=等1

答：(1)粒子经过P点时的速度大小。是/火;

(2)粒子从CC边射出的位置到。点的距离”为粤2人

(3)粒子从4点运动到。C边的时间t是陪。

解析：(1)粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出粒子经过P点时的速度大小。

(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子做圆周运动的

轨道半径，然后求出粒子从DC边射出的位置到。点的距离X。

(3)求出粒子在电场中的运动时间与粒子在磁场中的运动时间，然后求出粒子从4点运动到。C边的时

间t。

本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，要掌握处理带电粒子在磁场中运动问题的一般步骤：

根据题意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，求出粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径与

粒子转过的圆心角，然后应用牛顿第二定律与粒子做圆周运动的周期公式分析答题。

14.答案：解：设oa=ob=d,因为带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，

所以圆周运动的半径正好等于d,粒子在磁场中做匀速圆周运动，

由牛顿第二定律得：=解得：B=翳。

如果换成匀强电场，水平方向以2%做匀速直线运动，

沿电场方向上F=Eq

加速度a=£=里

mm

竖直方向做匀加速运动，即：d=)(2)2

解得：E=粤，

qd

则：5