2021年江西省南昌市高考物理三模試卷(含答案解析)

2021年江西省南昌市高考物理三模試卷

一、單選題（本大題共5小題，共30.0分）

1.人從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這樣做是為了（）

A.減小沖量

B.增大人對地面的壓強，起到安全保護作用

C.減小動量的變化量

D.增大與地面的沖擊時間，從而減小沖擊力

2.一輪船的船頭指向始終垂直于河岸的方向，并以一定的速度向對岸行駛，水勻速流動，則關于

輪船通過的路程、渡河經歷的時間與水流速度的關系，下述說法正確的是（）

A.水流速度越大，路程越長，時間越長

B.水流速度越大，路程越短，時間越短

C.渡河時間與水流速度無關

D.路程和時間都與水流速度無關

3.如圖所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目。為了研究蹦極運動過程，做以下簡化：將游

客視為質點，他的運動始終沿豎直方向。彈性繩的一端固定在。點，另一端和游客相連。游客

從。點自由下落，至B點彈性繩自然伸直，經過合力為零的C點到達最低點D,然后彈起，整個

過程中彈性繩始終在彈性限度內。彈性繩的拉力F的大小隨時間變化的情況如圖所示，重力加速

度為g。據(jù)圖可知此人在蹦極運動過程中的最大加速度約為（）

4.如圖甲所示，邊長A=0.4m的正方形線框總電阻R=10（在圖中

用等效電阻畫出），整個裝置放于垂直導軌平面的磁場中，磁感應

強度B的變化情況如圖乙所示（圖示磁感應強度方向為正），方向垂

乙

直紙面向外的磁場充滿整個線框平面。磁場的磁感應強度隨時間

變化的情況如圖乙所示，則下列說法中正確的是（）

A.回路中電流方向先沿逆時針方向再順時針方向

B.回路中電流方向始終沿逆時針方向

C.L時刻回路中的感應電動勢為零

D.0-匕內因為電流恒定所以線框所受的安培力也恒定

5.如圖所示，行星2繞。點沿逆時針方向做勻速圓周運動，周期為，股，行

星B繞。點沿順時針方向做勻速圓周運動，周期為篇.某時刻4。、8。剛

好垂直，從此時刻算起，經多長時間它們第一次相距最遠（）

A.

-4搬存電

二、多選題（本大題共4小題，共22.0分）

6.如圖所示，實線表示電場線，虛線表示只受電場力作用的帶電粒子的運動

軌跡，粒子先經過M點，后經過N點，可以判定（）

A.粒子帶正電

B.M點的電勢高于N點的電勢

C.M點處的動能大于N點處的動能

D.粒子在M點的電勢能小于在N點的電勢能

7.如圖所示，質量為m的物塊4與質量為M的滑塊B通過輕繩跨過光滑定滑輪相連，不計B與水平

桌面間的摩擦，重力加速度為g。在4未落地且B未到達定滑輪的運動過程中，物塊4的加速度為

a,輕繩拉力為FT，則（

A171

AMR

C.Fr=mgD.FT=急mg

8.如圖所示，可視為質點的物塊4放在物體B上，4、B之間有摩擦，水平地面

光滑.現(xiàn)將物塊4從物體B的頂端由靜止釋放，在滑到物體B的底端前，下

列說法正確的是（）

A.若物體B固定，則物塊4減少的重力勢能等于它的動能和系統(tǒng)增加的內能之和

B.若物體B不固定，則物塊4成少的機械能等于物體B增加的機械能

C.在物體B固定與不固定的兩種情況下，系統(tǒng)重力勢能的減少量相等

D.在物體B固定與不固定的兩種情況下，摩擦產生的熱量不等

9.A、B兩列橫波同時經過坐標原點后沿%軸正方向傳播，某時刻它們的波形圖如圖所示，下列關

于這兩列波的說法，正確的是（）

A.A、B兩列波的波長之比為1：2

B.A、B兩列波的頻率之比為1：2

C.%=2m處的質點在圖示時刻的振動速度為0

D.%=3m處的質點在圖示時刻的位移為-0.1m

E.%=4m處的質點在圖示時刻向下振動

三、填空題（本大題共1小題，共5.0分）

10.兩分子間的作用力尸與分子間距離r的關系如圖中曲線所示，曲線與7?軸交點的橫坐標為力，甲分

子固定在坐標原點0,乙分子在分子力作用下從圖中a點由靜止開始運動，在r>r°階段，乙分

子的動能（選填“增大”、“減小”或“先減小后增大”）。

四、實驗題（本大題共2小題，共15.0分）

11.濱州市某校高一學生小明在學習了解究彈簧彈力與形變量的關系少的試驗后，他突發(fā)奇想:

“自制一個彈簧測力計”。他在五金店購買了一段彈簧，去實驗室借來了鐵架臺、鉤碼、天平、

刻度尺等器材。以下是小明同學設計方案中的一部分。

(1)按圖甲所示裝置安裝彈簧和刻度尺。

(2)通過正確的操作后得到如圖乙所示的所掛鉤碼重力大小F與彈簧長度x的關系圖。由此圖象可得未

掛鉤碼時彈簧長度&=cm,勁度系數(shù)k=N/m,設彈簧原長為辦，則殉“(選

填”或)。

(3)小明利用本實驗原理把該彈簧做成一把彈簧測力計，某次測拉力時其示數(shù)如圖丙所示，則拉力大

小為N。

田甲

12.某同學要測定實驗室中有一只電阻器勺的阻值，他先用多用電表粗測，該同學選用如圖甲所示

的檔位，調零后，測量時指針的位置如圖甲所示。

圖乙

I居

'圖丙

ST

(1)多用電表的示數(shù)為.

(2)為了更精確地測定待測電阻的阻值,該同學決定用伏安法測量，實驗室中備有以下器材:

A.電壓表，量程為20V,內阻約8k。；

8.電源，電動勢24V,內阻很??；

C.電流表，量程為10mA,內阻約50；

。.滑動變阻器RP(最大阻值為500,額定電流14)；

E.開關，導線若干

為了盡可能地減小測量誤差，應選用圖乙中的(填序號)圖進行實驗;

(3)按照你在(2)中選定的測量電路圖，用實線將圖丙連接起來。

(4)實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示

8.0010.0012.0014.0016.0018.0019.00

Ux/V

Ix/mA4.105.136.157.188.219.239.74

將表格中的實驗數(shù)據(jù)在圖丁中的坐標系中描出，請隹審伏安關系特性曲線，并據(jù)此求出待測電

阻阻值的測量值為_______。（結果保留三位有效數(shù)字）。

五、計算題（本大題共4小題，共52.0分）

13.如圖所示，在矩形A8C。區(qū)域內，三角形A8D區(qū)域內存在方向平行于4。向下的勻強電場，三角

形BCD區(qū)域內存在方向垂直于矩形區(qū)域所在平面向外的勻強磁場（圖中未畫出），矩形的4D邊的

長度為L,48邊的長度為2L。一質量為僧、電荷量為q的帶正電粒子以大小為孫的初速度從4點

沿4B方向進入電場并從BD的中點P進入磁場，結果從DC邊離開磁場。已知磁場的磁感應強度大

小8=誓，不計粒子所受重力。求：

qL

（1）粒子經過P點時的速度大小V;

（2）粒子從DC邊射出的位置到。點的距離X；

（3）粒子從4點運動到。。邊的時間久

14.帶電粒子（不計重力）以初速度為從a點進入勻強磁場，如圖所示，運動八y

X_XXX

中經過b點，oa=ob.若撤去磁場加一個與y軸平行的勻強電場，以大a---?

Vo

小2%同向從a點進入電場，粒子仍能通過b點。求電場強度E與磁感強X--X-?XX一

度8之比5為多少？X°XbXX

D

15.2017年4月20日天舟一號貨運飛船在文昌航天發(fā)射中心由長征七號遙二運載火箭成功發(fā)射升空。

為適應太空環(huán)境，航天員都要穿上具有生命保障系統(tǒng)的航天服，在太空，航天服內部的氣體體

積膨脹為在地面上時的2倍。已知航天服內氣體的溫度不變，航天服可視為封閉系統(tǒng)，在地面上

航天服內氣壓為Po。

⑷計算在太空時航天服內氣體壓強，并從微觀角度解釋壓強變化的原因;

3)若開啟航天服封閉系統(tǒng)向航天服內充氣，使航天服內的氣壓變?yōu)镺.6po,求需補充壓強為po的等

溫氣體體積為原來地面上時的多少倍。

16.如圖所示，三角形4BC為某透明介質的橫截面，介質折射率n=VL圖中。=

15。，。為BC的中點，位于截面所在平面內的一束光線自。點以i角入射，第

一次到達48邊恰好發(fā)生全反射.

(1)求入射角i；

(2)通過計算判斷光線能否在AC面上發(fā)生全反射？

參考答案及解析

1.答案：D

解析：解：人在和地面接觸時，人的速度減為零，由動量定理可知(F-7ng)t=△mu；

而腳尖著地可以增加人著地的時間，由公式可知可以減小受到地面的沖擊力：故。正確，4、B、C

錯誤.

故選D

人落下時速度的變化量相同，根據(jù)動量定理可分析讓腳尖著地的好處.

本題考查動量定理的定性的應用，物理知識在生產生活中有著廣泛的應用，在學習中應注意體會.

2.答案：C

解析：解：設河寬為d,船垂直于河岸的速度為/t=@可知，渡河時間與水速無關；如果水速越大，

V

船沿水流方向的位移增大，所以船在水中運動的路程就大，故A3。錯誤，C正確。

故選：Co

因為船垂直于河岸方向的速度不變，而水流方向是垂直于這個方向的，在這個方向上沒有分速度，

所以不論水速多大時間不變；水速越大，水流方向的位移就越大.

本題主要是考查運動的合成與分解，解答本題的關鍵是將運動分解為垂直于河岸和平行于河岸兩個

分運動，然后分別作答即可解決此類問題.

3.答案：B

解析：解：游客落下后，做阻尼振動，振動幅度越來越小，最后靜止不動，結合拉力與時間關系圖

象可以知道，游客的重力等于0.6&,

則有0.6%=mg

而最大拉力為I.8F0，

結合牛頓第二定律，當拉力最大時，加速度最大，

因而有：1.8F()-mg=mam

解得：a?t=2g，故ACC錯誤，B正確。

故選：8。

圖象中拉力的變化幅度越來越小，說明拉力逐漸趨向與一個定值，而游客的實際振動幅度越來越小，

最后靜止不動，說明了重力等于0.6F。，而最大拉力為1.8F。，故結合牛頓第二定律可以求出最大加速

度。

解答本題，必須從圖象中提取兩個重要信息：一是游客的重力，二是蹦極過程中處于最大加速度位

置時游客所受彈性繩的拉力。要獲得這兩個信息，需要在圖象形狀與蹦極情境之間進行轉化：能從

圖象振幅越來越小的趨勢中讀出繩的拉力從而判斷游客的重力；能從圖象第一個“波峰”縱坐標的

最大值想象這就是游客體位于最低點時彈性繩的最大拉力。

4.答案：B

解析：解：AB,由楞次定律可知，整個過程感應電流始終沿逆時針方向，故A錯誤，B正確；

C、根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，感應電動勢：E=?=華S,由圖乙所示圖象可知，磁感應強度

的變化率皆不變、S不變，整個過程產生的感應電動勢不變，在ti時刻磁感應強度為零，但磁感應強

度的變化率不為零，感應電動勢不為零，故C錯誤；

D、感應電動勢E不變，感應電流/=5不變，當B是變化的，安培力尸=B幾大小是變化的，電流方

向不變，磁場方向變化，安培力方向發(fā)生變化，故力錯誤。

故選：Bo

根據(jù)圖乙所示磁場變化情況應用楞次定律判斷感應電流方向；

根據(jù)圖示圖象應用法拉第電磁感應定律分析判斷感應電動勢大??；

應用安培力公式判斷線框所受安培力大小如何變化。

本題考查了楞次定律與法拉第電磁感應定律的應用，根據(jù)圖乙所示圖象分析清楚磁場變化過程是解

題的前提，應用楞次定律、法拉第電磁感應定律、歐姆定律與安培力公式可以解題。

5.答案:A

解析：試題分析：設經過時間這兩衛(wèi)星相距最遠（此時兩衛(wèi)星和中心天體在一條直線向且兩衛(wèi)星在異

側），則轉過的角度之和為巴，即GT道書六飛=荒，解得郎二J，，則B、C、。均錯誤，選

1埼.瑞羽笠腐普蹄

項A正確。故選A。

考點：本題考查了勻速圓周運動的規(guī)律。

6.答案:AB

解析：解：4、由圖看出，粒子的軌跡向下彎曲，粒子所受電場力大致向下，電場線方向斜向下，說

明粒子帶正電。故4正確。

8、粒子從M運動到N的過程中，電場力做正功，粒子的電勢能減小，動能增大，則粒子M點的電勢

能大于N點的電勢能，而粒子帶正電，所以M點的電勢高于N點的電勢，粒子在M點的動能小于在N點

的動能。故B正確，C￡＞錯誤。

故選：AB.

由軌跡的彎曲方向判斷帶電粒子所受電場力的大致方向，確定帶電粒子的電性.根據(jù)電場力做功的

正負判斷電勢能的大小和動能的大小.

根據(jù)電場線的疏密判斷電場強度的大小，再去判斷電場力的大小.

對于粒子運動的問題，往往要根據(jù)曲線運動的特點：合力方向指向軌跡的內側判斷電場力方向.

7.答案：BD

解析：解：以4為研究對象，利用牛頓第二定律可得

mg—FT=ma

以B為研究對象，利用牛頓第二定律可得

FT—Ma

聯(lián)立兩式可得

m

M

F=---mg

TM4-m

故AC錯誤，BD正確。

故選：BDo

分別以物塊4和滑塊B為研究對象，利用牛頓第二定律列式求解即可。

在利用牛頓第二定律解決連接體問題時，可以先整體再隔離，也可以先隔離再隔離來處理。

8.答案：ACD

解析：解：4、若物體固定，物體4重力勢能減小，動能增加，內能增加，根據(jù)能量守恒得，重力勢

能的減小量等于動能的增加量和系統(tǒng)內能的增加量之和.故A正確.

8、物體B不固定，根據(jù)能量守恒得，4機械能的減小量等于B機械能的增加量和系統(tǒng)內能之和.故B

錯誤.

C、物體B在固定和不固定時，重力做功相等，重力勢能的減小量相等.故C正確.

。、在物體B固定與不固定的兩種情況下，摩擦力做功不等，產生的熱量不等.故。正確.

故選ACD.

根據(jù)能量守恒定律判斷物體B固定和不固定時能量的轉化關系.

解決本題的關鍵知道能量的轉化，通過能量守恒定律進行分析.

9.答案：ADE

解析：解：力、由圖知，4、B兩列波的波長分別為27n和4m,波長之比為1：2,故A正確.

B、兩列波在同一介質中傳播波速相等，由"=；!人知，4、B兩列波的頻率之比為2：1,故B錯誤.

C、由于x=2ni處的質點在圖示時刻由兩列波單獨引起的振動速度方向相反，但大小不等，所以此

時該質點的振動速度不為0,故C錯誤.

。、根據(jù)波的疊加原理可知,x=3nl處的質點在圖示時刻的位移y=以+YB=0+(-0.1m)=-0.1m,

故。正確.

E、根據(jù)波形的平移法可知，x=4ni處的質點由兩列波單獨引起的振動方向均向下，所以x=4Tn處

的質點在圖示時刻向下振動，故E正確.

故選：ADE

根據(jù)題圖可直接讀出波長，抓住波速相等，由波速公式求解頻率之比.根據(jù)質點的位置分析質點的

速度，由波形平移法可判斷質點的振動方向.結合波的疊加原理分析.

本題要熟練根據(jù)波的傳播方向判斷質點振動方向，運用波的疊加原理分析兩列疊加的結果.要抓住

同一種波在同一介質中傳播時波速相等.

10.答案：增大

解析：解：在分子間距離r>r°階段，靠近的過程中尸表現(xiàn)為引力，做正功，分子動能增加，分子勢

能減小。

故答案為：增大。

當分子間距離等于平衡距離時，分子力為零，分子勢能最?。划敺肿娱g距離小于平衡距離時，分子

力表現(xiàn)為斥力；根據(jù)圖象分析答題。

分子間的勢能及分子力雖然屬于微觀世界的關系，但是可運用我們所學過的力學中功能關系進行分

析。

11.答案：650>3.00

解析：解：(2)根據(jù)圖乙可知，彈簧的原長沏=6cm

斜率代表彈簧的勁度系數(shù)則k=N/m^QN/m

設彈簧原長為仇，則&>仇，原因是彈簧自身也有重力：

(3)測拉力時其示數(shù)如圖丙所示，則拉力大小為3.00N；

故答案為：(2)6：50；>；(3)3.00。

(2)根據(jù)圖象判斷出彈簧的原長，在F-x圖象中斜率代表彈簧的勁度系數(shù)；根據(jù)彈簧自身也有重力，

即可判定。

(3)依據(jù)刻度值，結合估計值，即可求解。

解決本題的關鍵掌握彈力與彈簧伸長關系的實驗原理，清楚實驗步驟，根據(jù)F=依求得彈簧的伸長

量。注意彈簧測力計的刻度讀數(shù)，若最小刻度為0.1N,則估計值為0.01N,若是0.2N或0.5N,則估

計值為0.1N。

12.答案：1900；B；2.00x103

解析：解：(1)由圖甲所示可知，多用電表選擇X100歐姆檔，待測電阻阻值為：19x100=1900/2；

(2)由題意可知，待測電阻阻值遠大于電流表內阻，電流表應采用內接法，待測電阻阻值遠大于滑動

變阻器最大阻值，為測多組實驗數(shù)據(jù)，滑動變阻器應采用分壓接法，因此需要選擇圖B所示電路.

(3)根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖如圖所示：

(4)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)在坐標系內描出對應點，然后作出圖象如圖所示:

8

7

6

5

由圖示圖象可知，待測電阻阻值：R=>^=2.00xl(m

故答案為：(1)1900；(2)8；(3)圖象如圖所示；(4)2.00X103

(1)根據(jù)選擇開關位置確定歐姆表的擋位，然后根據(jù)歐姆表指針位置讀出其示數(shù).

(2)根據(jù)題意確定滑動變阻器與電流表接法，然后選擇實驗電路圖.

(3)根據(jù)實驗電路圖連接實物電路圖.

(4)應用描點法作出圖象，然后根據(jù)圖象應用歐姆定律求出待測電阻阻值.

本題考查了歐姆表讀數(shù)、選擇實驗電路、連接實物電路圖、作圖象、求電阻等問題，是實驗的?？?/p>

問題一定要掌握；對多用電表讀數(shù)時要先根據(jù)選擇開關位置確定其所測量的量與量程，然后根據(jù)表

盤確定其分度值、讀出其示數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度線垂直.

13.答案：解：(1)粒子運動軌跡如圖所示，設粒子在電場中做類平拋運動的時間為

設粒子經過P點時沿ZD方向的分速度大小為為，

水平方向：L=vot!

豎直方向：=yti

粒子經過P點時的速度大小：v=J詔+藥

解得：v=V2v0,3=%，=—

(2)設粒子經過P點時的速度方向與DC間的夾角為仇

有tanO=^=l,解得：0-45°

v0

設粒子在磁場中做圓周運動的半徑為r,粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第

二定律得：

V2

qvB=m—

r

解得：r=—L

2

由幾何關系可知，粒子在磁場中做圓周運動的圓心在DC上，可知粒子垂直于CC射出磁場，

有：%=L+r(l—sinO)

解得：％=

2

(3)粒子在磁場中運動的周期：7=乎=乎

UVQ

由幾何關系可知，粒子在磁場中運動軌跡對應的圓心角。=45。

粒子在磁場中運動的時間為：12=白7=霖*乎=怒

40DOUT/QOlZQ

粒子從a點運動到DC邊的時間：［=。+12=：+署=等1

答：(1)粒子經過P點時的速度大小。是/火;

(2)粒子從CC邊射出的位置到。點的距離”為粵2人

(3)粒子從4點運動到。C邊的時間t是陪。

解析：(1)粒子在電場中做類平拋運動，應用類平拋運動規(guī)律可以求出粒子經過P點時的速度大小。

(2)粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，應用牛頓第二定律求出粒子做圓周運動的

軌道半徑，然后求出粒子從DC邊射出的位置到。點的距離X。

(3)求出粒子在電場中的運動時間與粒子在磁場中的運動時間，然后求出粒子從4點運動到。C邊的時

間t。

本題考查了帶電粒子在電場與磁場中的運動，要掌握處理帶電粒子在磁場中運動問題的一般步驟：

根據(jù)題意分析清楚粒子運動過程，作出粒子運動軌跡，求出粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑與

粒子轉過的圓心角，然后應用牛頓第二定律與粒子做圓周運動的周期公式分析答題。

14.答案：解：設oa=ob=d,因為帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動，

所以圓周運動的半徑正好等于d,粒子在磁場中做勻速圓周運動，

由牛頓第二定律得：=解得：B=翳。

如果換成勻強電場，水平方向以2%做勻速直線運動，

沿電場方向上F=Eq

加速度a=￡=里

mm

豎直方向做勻加速運動，即：d=)(2)2

解得：E=粵，

qd

則：5