2020-2021学年安徽省芜湖市高考物理质监试卷

2020-2021学年安徽省芜湖市高考物理质监试卷

一、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3分，有选错的得0分。

1.（6分）氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量范围为1.62eV〜3.1leV,现

有大量的氢原子处于n=4的激发态，下列说法正确的是（）

MA7rV

8

4-------------------------0.»5

3--------------------------1.51

2--------------------------3.4

I-------------------------13.6

A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B.波长最长的光是由n=4能级跃迁到n=l能级产生的

C.频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的

D.处于n=2能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离

2.（6分）如图，在倾角为30°的光滑斜面上有一物体A,通过不可伸长的轻绳与物体B

相连，即mB=2mA,不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g,初始时用外力使A保

持静止，物体A和B的加速度的大小等于（）

B

A.2gB.3gc.D.Zg

3468

3.（6分）2019年11月23日，在体操世界杯德国科特布斯站吊环决赛中，刘洋以15.133

分的成绩获得冠军。如图甲所示是刘洋在比赛中的“十字支撑”动作，此时两根等长的

吊绳沿竖直方向，然后双臂缓慢张开，如图乙所示，则在两手之间的距离增大的过程中T

（假设两个拉力大小相等）及它们的合力F的大小变化情况为（）

图甲图乙

A.FT增大，F增大B.FT增大，F不变

C.FT增大，F减小D.FT减小，F不变

4.（6分）截至2020年11月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）

已取得一系列重大科学成果，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，该中子星的

半径为R,已知万有引力常量为G,由以上物理量可以求出（）

A.该中子星的质量

B.该中子星的第一宇宙速度

C.该中子星赤道表面的重力加速度

D.该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度

5.（6分）无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。

为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙

佩戴无线蓝牙耳机，乙站在甲正前方14m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，结果

手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s,则最远连接距离为（）

11.5mC.12.5mD.13.5m

6.（6分）如图，真空中有一边长为L的正方形，a、b、c、d为四个顶点。电荷量均为q（q

>0）,静电力常量为ko在b点由静止释放一电子，不计重力。下列说法正确的是（）

*6

A.b点的电场强度大小为细.

L2

B.电子到达d点时速度为零

C.电子从b运动到d的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动

D.电子从b运动到d的过程中，电势能先减小后增大

7.（6分）某理想变压器原线圈a的匝数ni=400匝，副线圈b的匝数m=200匝，原线圈

接在u=10（）J9in（50m）（V）,副线圈中“12V,6W”的灯泡L恰好正常发光2=36。,

则下列结论正确的是（）

A.流过电阻R1的电流为1A

B.灯泡L中电流方向每秒钟改变50次

C.电阻Ri的阻值为160。

D.穿过铁芯的磁通量的变化率最大值为返Wb/s

4

8.（6分）如图所示，水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子a垂直

于挡板从板上的小孔O射入磁场，a、b初速度大小相等，两粒子恰好都打在板上同一点

P（图中未标出），下列说法正确的是（）

XXXXXX

A.a、b的电性一定相同

B.a、b的比荷之比为—」

sin8

C.若P在O点左侧，则a在磁场中运动时间比b长

D.若P在O点右侧，则a在磁场中运动路程比b短

二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都必

须做答。第33题〜第38题为选考题,考生根据要求做答。（一）必考题（共129分）

9.（6分）如图甲所示为用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。实验中先通电，后

让重物由静止释放，打出纸带的一部分如图乙所示。0点为打点计时器打下的第一个点,

测得si=5.40cm、S2=5.78cm；O到B点时的距离为41.20cm。已知重物的质量m=1.00kg,

交流电的频率为50Hz2。（以下分析结果请保留3位有效数字）

（1）当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了J；此时

重物的速度为m/s。

（2）通过分析发现实验中存在各种阻力的影响，重物通过AC段的阻力可视为恒定，则

重物通过此段的阻力系数8=%（定义阻力系数8=婴李_><100%）。

10.（9分）某同学设计如图1所示的电路，其中实验器材为：

干电池一节（电动势、内阻未知）

电流表A（量程0.60A,内阻小于1。）

电流表Ai（量程0.60A,内阻未知）

电流传感器（相当于理想电流表）

电阻箱R1（0-99.99（1）

滑动变阻器R2（0〜10。）

三个电学黑箱（每个黑箱内仅一只电学元件，可能是定值电阻、电容器、电感线圈；图2

中未画出）

开关Si、S2,导线若干

图3

连接好电路，该同学依次完成了下列实验。

（1）探测黑箱元件：先断开开关Si、S2,将Ri调至适当位置，分别将三个黑箱接在B、

D两接线柱间，再闭合Si,实验分别发现电流传感器的示数随时间按如图2-甲、乙、

丙所示的规律变化，则甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别

、、。

（2）测电流表A的内阻：用导线将接线柱B与C直接短接，先后闭合开关S2、Si,调

节电阻箱Ri和滑动变阻器R2,使电流表Ai的示数满偏，此时电流表A的示数为0.40A、

电阻箱Ri的示数为1.50。，则电流表A的内阻RA=

（3）测量干电池的电动势和内阻：先断开开关Si、S2,用导线将接线柱B与D直接短

接，再闭合开关Si,多次调节电阻箱RI重新实验，并记录多组电阻箱Ri的阻值和电流

表A的示数I。根据所测实验数据绘出的R1-1图象（图3）,由此求出干电池的电动势

I

E=V、内阻r=C（保留2位小数）。

11.（12分）如图所示，从A点以水平速度vo=2m/s抛出质量m=lkg的小物块P（可视为

质点），当物块P运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径R=2m、圆心角。=60°的固

定光滑圆弧轨道BC,C点右侧水平地面某处固定挡板上连接一水平轻质弹簧。物块P与

水平地面间动摩擦因数U为某一定值，g取10m/s2,弹簧始终在弹性限度内，不计空气

阻力。求：

（1）抛出点A距水平地面的高度H；

（2）若小物块P第一次压缩弹簧被弹回后恰好能回到B点，求弹簧压缩过程中的最大弹

性势能EPo

12.（20分）如图所示，宽度为Li=30cm与宽度为L2=10cm的两部分平行金属导轨连接

良好并固定在水平面上，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1Ti

和L2的导体棒1和2按如图的方式置于导轨上，已知两导体棒的质量均为m=0.02kg>

两导体棒单位长度的电阻均为ro=O/C/m,现给导体棒I以水平向右的初速度vo=4m/s。

假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计，两部分导轨足够长且

导体棒1始终在宽轨道上运动。求：

（1）当导体棒1开始运动瞬间，导体棒2的加速度大小；

（2）导体棒1匀速运动时的速度大小：

（3）两导体棒从开始运动到刚匀速运动的过程中，两导体棒发生的位移分别是XI和X2,

试写出此时两导体棒的位移XI和X2之间的关系式。

XXx§xXX

XVXXX

XXXXXXXXXX

xxxxl

X

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题做答。

并用2B铅笔在答题卷上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题

目的题号一致,在答题卷选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

[物理——选修3-3]（15分）

13.（5分）下列说法正确的是（）

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体

C.相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等

D.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

E.下雨时发现，雨水流过车窗时留有水迹，说明水对玻璃是浸润的

14.（10分）根据《乘用车轮胎气压检测系统的性能要求和试验方法》规定要求，我国生产

的所有车辆都必须安装直接式或间接式胎压监测系统（TPMS）系统。已知某汽车轮胎气

压的正常范围值为230〜250kPa,正常状态下容积为Vo。

（i）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎压只有180kPa,如图所示。

现用车载充气泵充气0,若将其胎压恢复至240kPa,则需充气多长时间？（忽略充气过

程轮胎体积和温度变化）

（ii）若室外温度为-23℃,此时车胎胎压为240kPa,现将车停至地下停车场（温度为

\5℃）,该车胎气压变为多少？是否有爆胎危险？（忽略此过程胎内气体体积变化）

[物理——选修3-4]（15分）

15.光刻机是生产大规模集成电路（芯片）的核心设备，“浸没式光刻”是一种通过在光刻

胶和投影物镜之间加入浸没液体，若浸没液体的折射率为1.40,当不加液体时光刻胶的

曝光波长为193nm,光在液体中的传播速度为m/s,波长变为

nm。（光在真空中的传播速度c=3.OXl（）8m/s,计算结果均保留三位有效数字）

16.一列简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻恰好传播到x=6.0cm处，波形如图所示。t

=0.6s时

（i）写出平衡位置为x=3.0cm的质点离开平衡位置的位移随时间变化的函数表达式;

（ii）自1=0时刻起经过多长时间平衡位置x-9.0cm的质点处于波谷？

2020-2021学年安徽省芜湖市高考物理质监试卷

参考答案与试题解析

一、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3分，有选错的得0分。

1.（6分）氢原子的部分能级如图所示，已知可见光的光子能量范围为1.62eV〜3.1leV,现

有大量的氢原子处于n=4的激发态，下列说法正确的是（）

nEkV

»............................0

4-----------------------0.«5

3------------------------1.51

2------------------------3.4

I------------------------13.6

A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光

B.波长最长的光是由n=4能级跃迁到n=l能级产生的

C.频率最小的光是由n=4能级跃迁到n=3能级产生的

D.处于n=2能级的氢原子可以吸收任意频率的可见光，并发生电离

【解答】解：A、大量的氢原子处于n=4的激发态c[=6种不同频率的光；

BC、n=4能级跃迁到n=3的能级差是最小的£=皿=华，则其辐射出的光子的频率最小，

故B错误

D、结合能级图可知，则吸收的光子的能量值必须要大于3.4eV。

故选：C,

2.（6分）如图，在倾角为30°的光滑斜面上有一物体A,通过不可伸长的轻绳与物体B

相连，即niB=2mA,不计滑轮质量和一切摩擦，重力加速度为g,初始时用外力使A保

持静止，物体A和B的加速度的大小等于（）

A.2gB.3gC.SgD.工g

3468

【解答】解：设绳子的拉力为F,对物体BBg-F=rnBa

对A,根据牛顿第二定律可得：F+mAgsin30°=mAa

联立解得：a=殳g，故ABD错误；

6

故选：C»

3.（6分）2019年11月23日，在体操世界杯德国科特布斯站吊环决赛中，刘洋以15.133

分的成绩获得冠军。如图甲所示是刘洋在比赛中的“十字支撑”动作，此时两根等长的

吊绳沿竖直方向，然后双臂缓慢张开，如图乙所示，则在两手之间的距离增大的过程中T

（假设两个拉力大小相等）及它们的合力F的大小变化情况为（）

FT增大，F不变

C.FT增大，F减小D.FT减小，F不变

【解答】解：对运动员受力分析，受到重力，如图所示:

由于两个拉力的合力始终等于人的重力，保持不变，故两个拉力不断变大、ACD错误。

故选：Bo

4.（6分）截至2020年11月，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）

已取得一系列重大科学成果，每自转一周，就向外发射一次电磁脉冲信号，该中子星的

半径为R,已知万有引力常量为G,由以上物理量可以求出（）

A.该中子星的质量

B.该中子星的第一宇宙速度

C.该中子星赤道表面的重力加速度

D.该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度

【解答】解：A、电磁脉冲信号的周期即为中子星的自转周期，根据万有引力提供向心力

得:

耳(R+拉

(R+h)‘T2

解得：M=4」」R+h）3,因为同步卫星的高度h未知，故A错误。

GT2

BC、中子星的第一宇宙速度是指物体在中子星表面附近做匀速圆周运动的速度

2

mg=GMm=m2L_

R2R

解得：v=樽；g=当，所以中子星的重力加速度或第一宇宙速度无法求解。

D、该中子星赤道上的物体随中子星转动的向心加速度为：

a=3因为R,故D正确。

T/

故选：D。

5.（6分）无线蓝牙耳机摆脱了线材束缚，可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接。

为了研究在运动过程中无线连接的最远距离，甲和乙两位同学做了一个有趣的实验。乙

佩戴无线蓝牙耳机，乙站在甲正前方14m处，二人同时沿同一直线向正前方运动，结果

手机检测到蓝牙耳机能被连接的时间为4s,则最远连接距离为（)

11.5mC.12.5mD.13.5m

【解答】解：由图像可知，t=3s时，相距最近，所以蓝牙耳机连接的时间是从t=ls至

t=8s,甲的速度为5m/s,甲与乙的位移之差为*甲-x乙=史苣XIm-2Xlm=2.8m,

2

乙站在甲正前方14m处，因此，故B正确。

故选：B。

6.（6分）如图，真空中有一边长为L的正方形，a、b、c、d为四个顶点。电荷量均为q（q

>0）,静电力常量为匕在b点由静止释放一电子，不计重力。下列说法正确的是（）

A.b点的电场强度大小为细.

L2

B.电子到达d点时速度为零

C.电子从b运动到d的过程中，先做匀加速运动后做匀减速运动

D.电子从b运动到d的过程中，电势能先减小后增大

【解答】解：等量同种点电荷的电场线与等势面分布如图：

A、由点电荷的场强公式可知，aE=E=—>

acL2

则b点的电场强度大小为：E=2ECOS45°='返，故A错误；

aL2

B、结合等量同种点电荷的电场分布的特点可知，所以电子在b,所以从b点释放的电子,

电子在b点速度为零，到达d点的速度恰好等于0；

C、从b到d间的电场不是匀强电场，由牛顿第二定律可知，电子的运动不是匀变速运动,

先做加速运动后做减速动；

D、电子从b运动到d的过程中，电势能先减小后增大。

故选：BDo

7.(6分)某理想变压器原线圈a的匝数m=400匝，副线圈b的匝数n2=200匝，原线圈

接在u=100asin(50nt)(V),副线圈中“12V,6W”的灯泡L恰好正常发光2=36。,

则下列结论正确的是()

A.流过电阻R1的电流为1A

B.灯泡L中电流方向每秒钟改变50次

C.电阻Ri的阻值为160。

D.穿过铁芯的磁通量的变化率最大值为返Wb/s

4

DT

【解答】解：A、灯泡L恰好正常发光2=-L=K-A=7.5AI=_S2=Z弛

X6.5人=

UL12、400

0.25A；

B、由题意3=50n'±=g"L=25Hz,则每秒钟灯泡电流方向改变50次;

2兀25兀

=30V,根据又

C、副线圈U2=UL2+I8R2=12V+0.5X36V=60V,U2+URI=

100V,贝IJURI=40V,贝11R7=^^^=—^2_n=16OQ；

I[5.25

D、根据法拉第电磁感应定律和题设条件副线圈电压最大值得到：&U2=n5△①,解

_At

得△①=30&3&wb/s。

△t20020

故选：BC.

8.（6分）如图所示，水平放置的挡板上方有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子a垂直

于挡板从板上的小孔O射入磁场，a、b初速度大小相等，两粒子恰好都打在板上同一点

P（图中未标出），下列说法正确的是（）

XXXXXX

XXXXXX

A.a、b的电性一定相同

B.a、b的比荷之比为—L_

sin8

C.若P在O点左侧，则a在磁场中运动时间比b长

D.若P在O点右侧，则a在磁场中运动路程比b短

【解答】解：A、根据题意可知，所以根据左手定则可知，故A正确;

2

由牛顿第二定律有qvB=^y_,得粒子做圆周运动的半径R=-EL,

RqB

mav_%

R.nQBIU_u

所以：_=」A，解得：上=6

Rb1_V_%,sin©

%Bmb

根据图形可知，该种情况下a粒子做圆周运动的路程小于b粒子的路程。

根据t=W_（s为轨迹弧长）可知，a,a粒子的轨迹弧长小于b粒子的轨迹弧长;

v

当两粒子都带负电时，两粒子的运动轨迹如图2所示：

R

根据几何知识有sin0=—,

琼

2

由牛顿第二定律有qvB=3r_（得粒子做圆周运动的半径R=™L,

RqB

IR-V%.

所以：区R=.迫a晅q&B,

%8吧□bsin9

mb

根据图形可知，该种情况下a粒子做圆周运动的路程大于b粒子的路程，CD错误。

故选：ABo

二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都必

须做答。第33题〜第38题为选考题,考生根据要求做答。（一）必考题（共129分）

9.（6分）如图甲所示为用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置。实验中先通电，后

让重物由静止释放，打出纸带的一部分如图乙所示。0点为打点计时器打下的第一个点,

测得si=5.40cm、s2=5.78cm；O到B点时的距离为41.20cm。已知重物的质量m=L00kg,

交流电的频率为50Hz2。（以下分析结果请保留3位有效数字）

（1）当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了4.04J；此时

重物的速度为2.80m/s。

（2）通过分析发现实验中存在各种阻力的影响，重物通过AC段的阻力可视为恒定，则

重物通过此段的阻力系数6=3.06%（定义阻力系数8=婴空X100%）。

重力

itHS

甲

【解答】解：（1）由题意可知，0、B间的距离：OB=41.20cm=0.4120m,打点计时器

打点时间间隔T=L=2；

f50

当打点计时器打到B点时，重物的重力势能比开始下落时减少了△Ep=mgOB=1.00X

9.80X3.4120J^4.04J；

做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，打B点时

重物的速度VB=——二■」5・一4°也J8）X10——m/s25.80m/s。

2T2X0.02

（2）由匀变速直线运动的推论△x=aT?可知，重物的加速度：a=

2^=（5.78-3.40）义10-42=7

T20.042

对重物，由牛顿第二定律得：mg-f=ma

代入数据解得：f=0.300N

物通过AC段的阻力系数8=_1_X100%=—宝迎2------

mg1.00X9.80

故答案为：（1）6.04；2.80。

10.（9分）某同学设计如图1所示的电路，其中实验器材为：

干电池一节（电动势、内阻未知）

电流表A（量程0.60A,内阻小于in）

电流表Ai（量程0.60A,内阻未知）

电流传感器（相当于理想电流表）

电阻箱R1（0〜99.99。）

滑动变阻器R2（0〜10。）

三个电学黑箱（每个黑箱内仅一只电学元件，可能是定值电阻、电容器、电感线圈；图2

中未画出）

电

流

传

感

器

—I

图1

-2.........…，

图3

连接好电路，该同学依次完成了下列实验。

（1）探测黑箱元件：先断开开关Si、S2,将Ri调至适当位置，分别将三个黑箱接在B、

D两接线柱间，再闭合Si,实验分别发现电流传感器的示数随时间按如图2-甲、乙、

丙所示的规律变化，则甲、乙、丙对应的三个电学黑箱里分别是电容器、定值电

阻、电感线圈。

（2）测电流表A的内阻：用导线将接线柱B与C直接短接，先后闭合开关S2、Si,调

节电阻箱Ri和滑动变阻器R2,使电流表Ai的示数满偏，此时电流表A的示数为0.40A、

电阻箱R1的示数为1.500,则电流表A的内阻RA=（）.75

（3）测量干电池的电动势和内阻：先断开开关Si、S2,用导线将接线柱B与D直接短

接，再闭合开关Si,多次调节电阻箱RI重新实验，并记录多组电阻箱Ri的阻值和电流

表A的示数I。根据所测实验数据绘出的Ri-上图象（图3）,由此求出干电池的电动势

I

E=1.37V、内阻r=0.45内（保留2位小数）。

【解答】解：（1）由图2甲所示可知，B、D间进入电路时有瞬间电流，B、D间接入的

电学黑箱里是电容器，充电完毕电路电流为零；

由图2乙所示可知，B、D间进入电路时，电流保持不变，B：

由图4丙所示可知，B、D间进入电路时，稳定后电路电流保持不变，B,电感器刚接入

电路时流过电感器的电流增大，阻碍电流的增加，电路稳定后电流保持不变。

(2)根据串并联电路的规律可知，流过电阻箱R1的电流为：I=IAI7A=(4.60-0.40)

A=0.20A

电阻箱两端电压为：U=IR7=0.20X1.50V=6.30V

则电流表内阻为：RA=也-旦玛1=7.75。。

IA0.40

(3)根据实验步骤与图示实验电路图，由闭合电路的欧姆定律得：E=I(F+RI+RA),整

理得：RI=E2.-RA-r,

I

由图示Ri-」图象可知生上L鱼V21.37V,

I7

图象纵轴截距b=-RA-r=-4.2。,解得电源内阻r=0.45C；

故答案为：(1)电容器：定值电阻；(2)2.75；0.45o

11.(12分)如图所示，从A点以水平速度vo=2m/s抛出质量m=lkg的小物块P(可视为

质点)，当物块P运动至B点时，恰好沿切线方向进入半径R=2m、圆心角9=60°的固

定光滑圆弧轨道BC,C点右侧水平地面某处固定挡板上连接一水平轻质弹簧。物块P与

水平地面间动摩擦因数口为某一定值，g10m/s2,弹簧始终在弹性限度内，不计空气

阻力。求：

(1)抛出点A距水平地面的高度H；

(2)若小物块P第一次压缩弹簧被弹回后恰好能回到B点，求弹簧压缩过程中的最大弹

性势能Ep。

【解答】解：(1)物块P从A点到B点做平抛运动，将物块P经过B点时的速度分解如

V,.

图所示上

v0

可得vy=2娓m/s

物块P从A点运动到B点时竖直分位移为m=0.6m

2g7X10

抛出点A距水平地面的高度H=y+R（2-cos60°）=O.6m+7X（1-0.2）m=1.6m

（2）以地面为零势能面。设物块在水平地面上向右的最大位移为x,根据能量守恒定律

得

—mv?+mgH=pmg,2x+mgR（1-cos600）

2111v0

可得|imgx=6J

物块P从A点到弹簧第一次压缩到最短的过程，根据能量守恒定律得

4"mv"mgH=umgx+Ep

9v6

解得Ep=14J

答：（1）抛出点A距水平地面的高度H是1.5m；

（2）弹簧压缩过程中的最大弹性势能Ep是14J。

12.（20分）如图所示，宽度为Li=30cm与宽度为L2=10cm的两部分平行金属导轨连接

良好并固定在水平面上，整个空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.ITi

和L2的导体棒1和2按如图的方式置于导轨上，已知两导体棒的质量均为m=0.02kg,

两导体棒单位长度的电阻均为ro=0.10/m,现给导体棒1以水平向右的初速度vo=4m/s。

假设导轨的电阻忽略不计、导体棒与导轨之间的摩擦可忽略不计，两部分导轨足够长且

导体棒1始终在宽轨道上运动。求：

（1）当导体棒1开始运动瞬间，导体棒2的加速度大小；

（2）导体棒1匀速运动时的速度大小；

（3）两导体棒从开始运动到刚匀速运动的过程中，两导体棒发生的位移分别是xi和X2,

试写出此时两导体棒的位移XI和X2之间的关系式。

X

xxxBxXX

Xvxxx

XxxxXXXXXX

Xxxxxl

【解答】解：根据题意可知,Li=30cm=0.30m,L7=10cm=0.10mo

(1)导体棒1刚开始运动时电源电动势为：E=BL3vo=0.4X0.30X4V=5.12V

由题意整个电路的总电阻为：r=(L1+L2)r8=(0.30+0.10)X4.1fl=0.04fl

由闭合电路的欧姆定律，电路中的总电流大小为：1=旦_=回2_

r0.04

由牛顿第二定律可知导体棒2的加速度大小为：a5=巴2,

m

解得：a2=5.5m/s2；

(2)设导体棒2匀速运动时速度为vi,2匀速运动时速度为V8,

取向右为正方向，对导体棒1根据动量定理可得：

-BILiAt=mv2-rnvo,其中1△t=^q(4q是该过程中通过导体棒的电荷量)

即为：-BLiAq=mv6-mvo

同理对导体棒2有：BL4Aq=mv2-0

两导体棒均匀速运动时，有：BL8V2=BL1V5

解得：vi=0.3m/s,V2=1.5m/s；

mvn

(3)根据B2L2/\q=mv3-0可得：44=...-

BLg

又：△q=.'=5at="=BLlX「BL8X2

rrr

联立解得:3x6-x2=9.8m。

答：(1)当导体棒1开始运动瞬间，导体棒2的加速度大小为2.5m/s2；

(2)导体棒5匀速运动时的速度大小为0.4m/s；

(3)两导体棒的位移X6和X2之间的关系式为3x6-X2=9.6m。

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题做答。

并用2B铅笔在答题卷上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题

目的题号一致,在答题卷选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

[物理——选修3-3](15分)

13.(5分)下列说法正确的是()

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体

C.相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等

D.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

E.下雨时发现，雨水流过车窗时留有水迹，说明水对玻璃是浸润的

【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动，而是液体

分子或气体分子无规则热运动的反映；

B、在合适的条件下，某些非晶体也可以转化为晶体，熔融过的石英却是非晶体，会变成

柔软的非晶硫，故B正确；

C、相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，但质量或分子数不一定相等，故C错

误；

D、一定量的理想气体在等压膨胀过程中巫=C可知，一定质量的理想气体内能由温度

T

决定，故D正确；

E、雨水流过车窗的玻璃时留有痕迹，否则不会留下痕迹。

故选：BDEo

14.（10分）根据《乘用车轮胎气压检测系统的性能要求和试验方法》规定要求，我国生产

的所有车辆都必须安装直接式或间接式胎压监测系统（TPMS）系统。已知某汽车轮胎气

压的正常范围值为230〜250kPa,正常状态下容积为Vo。

（i）司机在某次启动汽车后发现，仪表盘上显示左前方轮胎压只有180kPa,如图所示。

现用车载充气泵充气0