北京市2020年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試——物理第一部分本部分共14題，每題3分，共42分．在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)．(2020·北京理綜卷，1）以下現(xiàn)象不屬于干涉的是()A．白光經(jīng)過楊氏雙縫得到彩色圖樣B．白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣C．白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣D．白光照射水面油膜呈現(xiàn)彩色圖樣答案C解析選項(xiàng)A是雙縫干涉，選項(xiàng)B是薄膜干涉，選項(xiàng)C是光的色散，選項(xiàng)D是薄膜干涉．故選C.(2020·北京理綜卷，2）氫原子能級(jí)示意如圖1.現(xiàn)有大量氫原子處于n＝3能級(jí)上，下列說法正確的是()圖1A．這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子B．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比躍遷到n＝2能級(jí)輻射的光子頻率低C．從n＝3能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)需吸收0.66eV的能量D．n＝3能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量答案C解析這些原子躍遷過程中最多可輻射出C32＝3種頻率的光子，故A錯(cuò)誤；從n＝3能級(jí)躍遷到n＝1能級(jí)比躍遷到n＝2能級(jí)輻射的光子能量大，輻射的光子頻率高，故B錯(cuò)誤；從n＝3能級(jí)躍遷到n＝4能級(jí)需吸收的能量為E＝－0.85eV－(－1.51eV)＝0.66eV，故C正確；n＝3能級(jí)的氫原子電離至少需要吸收1.51eV的能量，故D(2020·北京理綜卷，3）隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同的時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛螅?代移動(dòng)通信技術(shù)(簡(jiǎn)稱5G)意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力，“4G改變生活，5G改變社會(huì)”．與4G相比，5G使用的電磁波()A．光子能量更大 B．衍射更明顯C．傳播速度更大 D．波長(zhǎng)更長(zhǎng)答案A解析5G使用電磁波的頻率更高，由ε＝hν知，光子能量更大；由c＝λν知，光子波長(zhǎng)更短，衍射更不明顯；電磁波在真空中的速度是c，在其他介質(zhì)中的傳播速度為v＝cn，電磁波頻率越高，折射率越大，傳播速度越?。蔄正確，B、C、D錯(cuò)誤(2020·北京理綜卷，4）如圖1所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C.有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度TA、TB和TC的關(guān)系，正確的是()圖1A．TA＝TB，TB＝TC B．TA<TB，TB<TCC．TA＝TC，TB>TC D．TA＝TC，TB<TC答案C解析從A到B為等壓膨脹過程，由PVT＝C知溫度升高，TA<TB.從B到C為等容降壓過程，由PVT＝C知溫度降低，TB>TC.由題圖可知pAVA＝pCVC，則TA＝TC.故選項(xiàng)C(2020·北京理綜卷，5）我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)被命名為“天問一號(hào)”．已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，下列說法正確的是()A．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度B．火星探測(cè)器的發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度答案A解析火星探測(cè)器需要脫離地球的束縛，故其發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度，故A正確，B錯(cuò)誤；由GMmR2＝mv2R得，v火＝GM火R火＝0.1M地G0.5R地＝55v地，故火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故C錯(cuò)誤；由GMmR2＝mg(2020·北京理綜卷，6）一列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻波形如圖1甲所示．由該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖乙所示．下列說法正確的是()圖1A．該橫波沿x軸負(fù)方向傳播B．質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)L經(jīng)半個(gè)周期將沿x軸正方向移動(dòng)到N點(diǎn)D．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度、加速度都相同答案B解析由題圖乙知，開始計(jì)時(shí)時(shí)刻，即0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)L向上振動(dòng)，再結(jié)合題圖甲，可知該橫波沿x軸正方向傳播，故A錯(cuò)誤；由該橫波沿x軸正方向傳播，從題圖甲可看出，質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故B正確；橫波傳播時(shí)，質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移，故C錯(cuò)誤；該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K與M的速度為零，加速度大小相等，但方向相反，故D錯(cuò)誤．(2020·北京理綜卷，7）真空中某點(diǎn)電荷的等勢(shì)面示意如圖1，圖中相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等．下列說法正確的是()圖1A．該點(diǎn)電荷一定為正電荷B．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大C．P點(diǎn)電勢(shì)一定比Q點(diǎn)電勢(shì)低D．正檢驗(yàn)電荷在P點(diǎn)比在Q點(diǎn)的電勢(shì)能大答案B解析該點(diǎn)電荷可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；由于P點(diǎn)等勢(shì)面比Q點(diǎn)等勢(shì)面密，故P點(diǎn)電場(chǎng)線比Q點(diǎn)電場(chǎng)線密，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定比Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，故B正確；由于該點(diǎn)電荷電性未知，電場(chǎng)方向不確定，P、Q點(diǎn)的電勢(shì)高低不確定，正檢驗(yàn)電荷在P、Q點(diǎn)的電勢(shì)能無法比較，故C、D錯(cuò)誤．(2020·北京理綜卷，8）如圖1所示，在帶負(fù)電荷的橡膠圓盤附近懸掛一個(gè)小磁針．現(xiàn)驅(qū)動(dòng)圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．下列說法正確的是()圖1A．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍存在電場(chǎng)B．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周圍產(chǎn)生了磁場(chǎng)C．僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，偏轉(zhuǎn)方向不變D．僅改變圓盤所帶電荷的電性，偏轉(zhuǎn)方向不變答案B解析帶負(fù)電荷的橡膠圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)，形成電流，電流周圍(即圓盤周圍)產(chǎn)生了磁場(chǎng)，故A錯(cuò)誤，B正確；如果僅改變圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向或者僅改變圓盤所帶電荷的電性，都會(huì)形成相反方向的電流，故產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向也會(huì)反向，因此小磁針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，故C、D錯(cuò)誤.(2020·北京理綜卷，9）如圖1所示，理想變壓器原線圈接在u＝Umsin(ωt＋φ)的交流電源上，副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R，不計(jì)電表內(nèi)電阻影響．閉合開關(guān)S后()圖1A．電流表A2的示數(shù)減小B．電壓表V1的示數(shù)減小C．電壓表V2的示數(shù)不變D．電流表A1的示數(shù)不變答案A解析閉合開關(guān)S后，右邊兩個(gè)電阻并聯(lián)，總阻值變小，兩并聯(lián)電阻分到的電壓變小，故V2示數(shù)減小，由歐姆定律得I2＝U2R，I2減小，故A2示數(shù)減小，故A正確，C錯(cuò)誤；由于原線圈兩端電壓不變，根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比知V1示數(shù)不變，故B錯(cuò)誤；由于副線圈連接的總電阻變小，電流變大，故原線圈電流I1變大，即A1的示數(shù)變大，故D(2020·北京理綜卷，10）分子力F隨分子間距離r的變化如圖1所示．將兩分子從相距r＝r2處釋放，僅考慮這兩個(gè)分子間的作用力，下列說法正確的是()圖1A．從r＝r2到r＝r0分子間引力、斥力都在減小B．從r＝r2到r＝r1分子力的大小先減小后增大C．從r＝r2到r＝r0分子勢(shì)能先減小后增大D．從r＝r2到r＝r1分子動(dòng)能先增大后減小答案D解析分子力與分子間距離的關(guān)系如圖所示，從r＝r2到r＝r0，分子間引力和斥力都增大，故A錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r1，分子間引力和斥力的合力先增大，再減小，再增大，故B錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r0，分子力做正功，分子勢(shì)能一直減小，故C錯(cuò)誤；從r＝r2到r＝r1，分子力先做正功后做負(fù)功，分子勢(shì)能先減小后增大，故分子動(dòng)能先增大后減小，故D正確．(2020·北京理綜卷，11）某同學(xué)利用如圖1甲所示裝置研究摩擦力的變化情況．實(shí)驗(yàn)臺(tái)上固定一個(gè)力傳感器，傳感器用棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長(zhǎng)木板上．水平向左拉木板，傳感器記錄的F－t圖像如圖乙所示．下列說法正確的是()圖1A．實(shí)驗(yàn)中必須讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng)B．圖乙中曲線就是摩擦力隨時(shí)間的變化曲線C．最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之比約為10∶7D．只用圖乙中數(shù)據(jù)可得出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)答案C解析實(shí)驗(yàn)中讓物塊處于平衡狀態(tài)即可，沒有必要讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由于物塊處于平衡狀態(tài)，故其水平方向上受的拉力(傳感器的示數(shù))等于摩擦力，但摩擦力的方向與拉力的方向相反，所以摩擦力隨時(shí)間變化的圖線應(yīng)和題圖乙中圖線關(guān)于橫軸對(duì)稱，故B錯(cuò)誤；由題圖乙知，最大靜摩擦力約為10N，滑動(dòng)摩擦力約為7N，二者之比約為10∶7，故C正確；由于不知道物塊的質(zhì)量，無法求出物塊對(duì)木板的正壓力，因此只用題圖乙中數(shù)據(jù)無法求出物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，故D錯(cuò)誤．(2020·北京理綜卷，12）圖1甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度t變化的情況．把這段金屬絲與電池、電流表串聯(lián)起來(圖乙)，用這段金屬絲做測(cè)溫探頭，把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì)．下列說法正確的是()圖1A．tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是線性關(guān)系B．tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關(guān)系C．tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是線性關(guān)系D．tB應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關(guān)系答案B解析tA對(duì)應(yīng)的電阻較小，由閉合電路的歐姆定律I＝ER+r可知，對(duì)應(yīng)電路中的電流較大，故tA應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上．由于電流I和電阻R是非線性關(guān)系，電阻R與溫度t是線性關(guān)系，故溫度與電流是非線性關(guān)系，選項(xiàng)B正確(2020·北京理綜卷，13）在同一豎直平面內(nèi)，3個(gè)完全相同的小鋼球(1號(hào)、2號(hào)、3號(hào))懸掛于同一高度，靜止時(shí)小球恰能接觸且懸線平行，如圖1所示．在下列實(shí)驗(yàn)中，懸線始終保持繃緊狀態(tài)，碰撞均為對(duì)心正碰．以下分析正確的是()圖1A．將1號(hào)移至高度h釋放，碰撞后，觀察到2號(hào)靜止、3號(hào)擺至高度h.若2號(hào)換成質(zhì)量不同的小鋼球，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，3號(hào)仍能擺到高度hB．將1、2號(hào)一起移至高度h釋放，碰撞后，觀察到1號(hào)靜止，2、3號(hào)一起擺至高度h，釋放后整個(gè)過程機(jī)械能和動(dòng)量都守恒C．將右側(cè)涂膠的1號(hào)移至高度h釋放，1、2號(hào)碰撞后粘在一起，根據(jù)機(jī)械能守恒，3號(hào)仍能擺至高度hD．將1號(hào)和右側(cè)涂膠的2號(hào)一起移至高度h釋放，碰撞后，2、3號(hào)粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，未能擺至高度h，釋放后整個(gè)過程機(jī)械能和動(dòng)量都不守恒答案D解析若將2號(hào)球換成質(zhì)量不同的小鋼球，1號(hào)碰2號(hào)時(shí)不能交換速度，2號(hào)碰3號(hào)時(shí)也不能交換速度，則3號(hào)不能擺至高度h，故A錯(cuò)誤；釋放后下落過程以及擺起過程合外力不為0，動(dòng)量都不守恒，故B錯(cuò)誤；右側(cè)涂膠的1號(hào)碰2號(hào)時(shí)粘在一起為非彈性碰撞，有機(jī)械能損失，則與3號(hào)相碰，3號(hào)不能擺至高度h，故C錯(cuò)誤；碰撞后，2號(hào)和3號(hào)粘在一起，屬于非彈性碰撞，機(jī)械能不守恒，2、3號(hào)不能擺至高度h，且釋放后下落過程以及擺起過程動(dòng)量都不守恒，故D正確．(2020·北京理綜卷，14）在無風(fēng)的環(huán)境里，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落；如果先讓籃球以一定的角速度繞過球心的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)(如圖1)再釋放，則籃球在向下掉落過程中偏離豎直方向做曲線運(yùn)動(dòng)．其原因是，轉(zhuǎn)動(dòng)的籃球在運(yùn)動(dòng)過程中除受重力外，還受到空氣施加的阻力f1和偏轉(zhuǎn)力f2.這兩個(gè)力與籃球速度v的關(guān)系大致為：f1＝k1v2，方向與籃球運(yùn)動(dòng)方向相反；f2＝k2v，方向與籃球運(yùn)動(dòng)方向垂直．下列說法正確的是()圖1A．k1、k2是與籃球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度無關(guān)的常量B．籃球可回到原高度且角速度與釋放時(shí)的角速度相同C．人站得足夠高，落地前籃球有可能向上運(yùn)動(dòng)D．釋放條件合適，籃球有可能在空中持續(xù)一段水平直線運(yùn)動(dòng)答案C解析如果角速度為零，則不會(huì)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)力f2，因而公式f2＝k2v中的k2與籃球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度有關(guān)，故A錯(cuò)誤；由于阻力f1的存在會(huì)產(chǎn)生內(nèi)能，籃球的機(jī)械能將減少，由能量守恒知，籃球不可能回到原來的高度，故B錯(cuò)誤；如果籃球做水平勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么就會(huì)在豎直方向存在兩個(gè)平衡的力：重力和f2，由于水平方向有與水平速度方向相反的阻力f1，故籃球不可能做水平勻速直線運(yùn)動(dòng)．如果籃球做水平變速直線運(yùn)動(dòng)，水平速度大小的變化會(huì)影響f2的大小，這樣豎直方向上重力和f2的平衡就會(huì)被打破，所以也不可能做水平變速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．用排除法得出答案為C.第二部分本部分共6題，共58分．(2020·北京理綜卷，15）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，做如下探究：(1)為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，可利用圖1所示裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)．兩小車放在水平板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細(xì)線，用板擦把兩條細(xì)線按在桌上，使小車靜止．抬起板擦，小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后按下板擦，小車同時(shí)停下．對(duì)比兩小車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比．關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件，下列正確的是________(選填選項(xiàng)前的字母)．圖1A．小車質(zhì)量相同，鉤碼質(zhì)量不同B．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同C．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同(2)某同學(xué)為了定量驗(yàn)證(1)中得到的初步關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得到小車加速度a與質(zhì)量M的7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表所示．在圖2所示的坐標(biāo)紙上已經(jīng)描好了6組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請(qǐng)將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，并作出a－1M圖像次數(shù)1234567a/(m·s－2)0.620.560.480.400.320.240.15M/kg0.250.290.330.400.500.711.00圖2(3)在探究加速度與力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之前，需要思考如何測(cè)“力”．請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出小車受力的示意圖．為了簡(jiǎn)化“力”的測(cè)量，下列說法正確的是________(選填選項(xiàng)前的字母)．圖3A．使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng)，小車受力可等效為只受繩的拉力B．若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力C．無論小車運(yùn)動(dòng)的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力D．讓小車的運(yùn)動(dòng)趨近于勻速運(yùn)動(dòng)，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力答案(1)B(2)見解析圖甲(3)見解析圖乙A解析(1)F一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比，故實(shí)驗(yàn)條件為小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相同．(2)描點(diǎn)后作圖如圖甲所示．(3)小車受重力G、支持力FN、拉力F、摩擦力Ff，受力示意圖如圖乙所示．使小車沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng)，用來平衡摩擦力，則小車受力可等效為只受繩的拉力，選項(xiàng)A正確；若斜面傾角過大，小車所受合力將大于繩的拉力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于砂和桶有加速度，嚴(yán)格來講砂和桶的重力大于繩的拉力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；只有砂和桶的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．(2020·北京理綜卷，16）用圖1所示的甲、乙兩種方法測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(約為1Ω)．其中R為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約為0.1Ω，電壓表的內(nèi)電阻約為3kΩ.圖1(1)利用圖1中甲圖實(shí)驗(yàn)電路測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，所測(cè)量的實(shí)際是圖2中虛線框所示“等效電源”的電動(dòng)勢(shì)E′和內(nèi)電阻r′.若電流表內(nèi)電阻用RA表示，請(qǐng)你用E、r和RA表示出E′、r′，并簡(jiǎn)要說明理由．圖2(2)某同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差．在圖3中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(圖甲：U＝IR，圖乙：I＝UR)描點(diǎn)作圖得到的U－I圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U－I圖像(沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況)圖3在圖3中，對(duì)應(yīng)圖甲電路分析的U－I圖像是________；對(duì)應(yīng)圖乙電路分析的U－I圖像是________．(3)綜合上述分析，為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖1中的________(填“甲”或“乙”)．答案(1)E′＝E，r′＝r＋RA理由見解析(2)CA(3)乙解析(1)斷路時(shí)，“等效電源”路端電壓的數(shù)值E等于其電動(dòng)勢(shì)，故E′＝E.電源和電流表串聯(lián)，則“等效電源”的內(nèi)電阻r′＝r＋RA.(2)題圖甲電路中，由于電流表的分壓，內(nèi)電阻的測(cè)量值為電源和電流表串聯(lián)后的總電阻，比實(shí)際電源的內(nèi)電阻大，對(duì)應(yīng)實(shí)線斜率的絕對(duì)值比虛線的大．但當(dāng)電流為零時(shí)，電流表的內(nèi)電阻對(duì)測(cè)量沒有影響，實(shí)線和虛線重合，故C正確；題圖乙電路中，由于電壓表的分流，內(nèi)電阻的測(cè)量值為電源和電壓表并聯(lián)后的總電阻，比實(shí)際電源的內(nèi)電阻小，對(duì)應(yīng)實(shí)線斜率的絕對(duì)值比虛線的?。?dāng)電壓為零時(shí)，電壓表的內(nèi)電阻對(duì)測(cè)量沒有影響，實(shí)線和虛線重合，故A正確．(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，題圖甲電路中，測(cè)量值r′＝r＋RA約1.1Ω，真實(shí)值r約1Ω，相對(duì)誤差在10%左右；題圖乙電路中電壓表內(nèi)電阻較大，分流較小，可忽略，故乙電路的誤差較?。?2020·北京理綜卷，17）無人機(jī)在距離水平地面高度h處，以速度v0水平勻速飛行并釋放一包裹，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.(1)求包裹釋放點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離x；(2)求包裹落地時(shí)的速度大小v；(3)以釋放點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度方向?yàn)閤軸方向，豎直向下為y軸方向，建立平面直角坐標(biāo)系，寫出該包裹運(yùn)動(dòng)的軌跡方程．答案(1)v02hg(2)v02+2gh(3解析(1)由題意可知，包裹被釋放后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，h＝12gt2，t＝水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，x＝v0t聯(lián)立解得x＝v02(2)解法一：根據(jù)動(dòng)能定理mgh＝12mv2－12mv(或根據(jù)機(jī)械能守恒定律12mv02＋mgh＝12mv解得v＝v0解法二：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解落地時(shí)，豎直方向分速度vy＝gt則合速度v＝v02+vy(3)在豎直方向上y＝12gt在水平方向上x＝v0t消t可得y＝g2v0(2020·北京理綜卷，18）如圖1甲所示，N＝200匝的線圈(圖中只畫了2匝)，電阻r＝2Ω，其兩端與一個(gè)R＝48Ω的電阻相連，線圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的磁場(chǎng)，線圈中的磁通量按圖乙所示規(guī)律變化．圖1(1)判斷通過電阻R的電流方向；(2)求線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；(3)求電阻R兩端的電壓U.答案(1)由a到b(2)10V(3)9.6V解析(1)根據(jù)楞次定律可知，通過電阻R的電流方向?yàn)橛蒩到b.(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E＝N?Φ?t由題圖乙得?Φ?t＝0.05Wb/s解得E＝10V③(3)根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中的電流I＝ER+r根據(jù)歐姆定律有U＝IR⑤聯(lián)立③④⑤解得U＝9.6V⑥(2020·北京理綜卷，19）如圖1甲所示，真空中有一長(zhǎng)直細(xì)金屬導(dǎo)線MN，與導(dǎo)線同軸放置一半徑為R的金屬圓柱面．假設(shè)導(dǎo)線沿徑向均勻射出速率相同的電子，已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e.不考慮出射電子間的相互作用．圖1(1)可以用以下兩種實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量出射電子的初速度；a．在柱面和導(dǎo)線之間，只加恒定電壓；b．在柱面內(nèi)，只加與MN平行的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．當(dāng)電壓為U0或磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0時(shí)，剛好沒有電子到達(dá)柱面．分別計(jì)算出射電子的初速度v0.(2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一個(gè)弧長(zhǎng)為a、長(zhǎng)度為b的金屬片，如圖乙所示．在該金屬片上檢測(cè)出射電子形成的電流I，電子流對(duì)該金屬片的壓強(qiáng)為p.求單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能．答案見解析解析(1)a.根據(jù)動(dòng)能定理－U0e＝0－12mv0解得v0＝2b．根據(jù)洛倫茲力提供向心力B0ev0＝mv剛好沒有電子到達(dá)柱面時(shí)，電子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r＝R解得v0＝B(2)解法一：設(shè)單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)射出的電子數(shù)為n，電子射出的初速度為v0，則時(shí)間t內(nèi)射到金屬片上的電子總數(shù)為N＝ntbaI＝Net＝解得n＝2πRIabe，－pabt＝0－Nmv0解得v0＝pabe單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)射出的電子的總動(dòng)能Ek＝n·12mv0解得Ek＝π解法二：設(shè)單位面積上金屬片在單位時(shí)間內(nèi)接收的電子數(shù)為n，根據(jù)電流的定義式I＝nabe考慮金屬片上微小面積ΔS，對(duì)Δt時(shí)間內(nèi)射到ΔS上的電子，根據(jù)動(dòng)量定理－pΔSΔt＝0－nΔSΔt·mv0p＝nmv0單位時(shí)間內(nèi)射到金屬片上電子的動(dòng)能Ek0＝nab·12mv02＝nab·p22mn單位長(zhǎng)度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)射出的電子的總動(dòng)能E＝Ek0ab·2πR＝·abep2(2020·北京理綜卷，20）某試驗(yàn)列車按照設(shè)定