2020年北京高考招生改革高中物理學(xué)科學(xué)業(yè)水平等級性考試說明

物理1

Ⅰ.試卷結(jié)構(gòu)試卷滿分100分，考試時(shí)長90分鐘。試卷包括兩部分，共20題。第一部分為單項(xiàng)選擇題，共14題，42分；第二部分包括實(shí)驗(yàn)題、解答題等，共6題，58分。試卷由容易題、中等難度題和難題組成，總體難度適當(dāng)。2

Ⅱ.考核目標(biāo)與要求一、考核目標(biāo)物理學(xué)科學(xué)業(yè)水平等級性考試（以下簡稱“等級性考試”）以教育部《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》為依據(jù)，要能夠客觀、準(zhǔn)確地反映考生物理學(xué)科的學(xué)業(yè)水平，包括對物理觀念的理解，分析解決物理問題的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力，并反映出考生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任水平。等級性考試要有利于促進(jìn)考生學(xué)習(xí)能力的提高和物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展；有利于考生繼續(xù)學(xué)習(xí)和終身發(fā)展；有利于高校選拔適合學(xué)校特色和專業(yè)要求的考生，促進(jìn)中學(xué)與高校人才培養(yǎng)的有效銜接。二、考核要求等級性考試通過考查知識及其應(yīng)用，鑒別考生物理觀念的水平，鑒別考生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的高低，反映考生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)核心素養(yǎng)做簡單對應(yīng)。生注重對概念、規(guī)律的深入理解，形成物理念；注重自主學(xué)習(xí)，獨(dú)立思考會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題；注重物理、技術(shù)、社會和環(huán)境的聯(lián)系，關(guān)注物理知識在生產(chǎn)、生活等方面的應(yīng)用。任，但不將知識、能力以及物理學(xué)科等級性考試引導(dǎo)考觀，學(xué)與科學(xué)等級性考試對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的考查主要體現(xiàn)以下方面：解并應(yīng)用物理觀念解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題，建構(gòu)關(guān)于自然界的物理圖景。（1）理3

（2）運(yùn)用知識和科學(xué)思維方法，分析和解決物理問題，并能從不同角度反思、質(zhì)疑。（3）學(xué)習(xí)新知識，通過科學(xué)探究，解決實(shí)際問題，并進(jìn)行評估和反思。（4）對物理學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識和理解，對學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，實(shí)事求是、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度和可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。等級性考試把對能力的考查放在首要位置，考查的能力主要包括“理解能力”“推理能力”“實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α薄皯?yīng)用能力”和“探究能力”。各種能力的具體含義如下：（1）理解能力理解能力是指理解知識的意義，把握物理情景的本質(zhì)特征，并能將知識與情景聯(lián)系起來的能力。具體要求如下：①理解物理概念和規(guī)律的確切含義，明確物理概念和規(guī)律的適用對象、②根據(jù)研究對律描述物理狀態(tài)、物理過程。③理解物理學(xué)的基本觀點(diǎn)和物理學(xué)的（2）推理能力指根據(jù)給定的情景，適用條件、適用范圍，與及其他物理概念和規(guī)律的區(qū)別和聯(lián)系。象運(yùn)動（變化）的特點(diǎn)，正確選用物理量、物理規(guī)基本方法。推理能力是利用已有的知識、方法，針對問題進(jìn)行邏輯推斷、歸納和論證，并得出正確結(jié)論的能力。具體要求如下：①應(yīng)用物理概念和規(guī)律進(jìn)行正確推斷，明確物理狀態(tài)的存在條件，程的變化趨勢。②根據(jù)具體問題，運(yùn)用數(shù)學(xué)手段和物理規(guī)律確定物理量之間的定定性分析物理過4

量關(guān)系，通過運(yùn)算、估算，進(jìn)行論證和判斷，并能把推理過程和結(jié)果正確地表達(dá)出來。（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵羔槍唧w問題，根據(jù)已有條件，運(yùn)用已學(xué)過的知識和方法制定方案，通過實(shí)驗(yàn)解決問題的能力。能獨(dú)立完成“知識內(nèi)容表”中所列的實(shí)驗(yàn)。具體要求如下：①了解基本儀器的主要性能和使用方法，根據(jù)需要能合理選擇和正確使用基本儀器。②理解實(shí)驗(yàn)原理和方法，控制實(shí)驗(yàn)條件，排除實(shí)驗(yàn)故障，正確進(jìn)行觀察、測量、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。③分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述和解釋，對誤差進(jìn)行初步分析和討論，評價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（4）應(yīng)用能力應(yīng)用能力是指綜合運(yùn)用已有的知識和方法，分析和解決問題的能力。具體要求如下：①將較簡單的實(shí)際情景抽象為與之對應(yīng)的狀態(tài)和過程，找出相關(guān)條件和主要因素。②將較復(fù)雜的問題分解為幾個(gè)較簡單的問題，并聯(lián)系。物理問題，弄清其中的找出它們之間的③對問題進(jìn)行合理的簡化，找出物理量之間的關(guān)系，利用恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)表達(dá)方式進(jìn)行分析、求解，（5）探究能力探究能力是指通過自主學(xué)得出結(jié)論。習(xí)和獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)、解決新問題的能力。具體要求如下：5

①通過閱讀和觀察，獲取新知識、新方法。②從物理情景中發(fā)現(xiàn)物理問題，提出研究思路或解決方案，建構(gòu)適當(dāng)?shù)暮喕Ｐ?，并?yīng)用恰當(dāng)?shù)难芯糠椒ǖ贸鼋Y(jié)論。③依據(jù)已有資源，設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)，組合實(shí)驗(yàn)器材，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，探究所要解決的問題。④對探究的過程、方法和結(jié)論，做出解釋和評價(jià)，提出修改和完善的建議。上述五種能力的要求不是孤立的，著重對某一種能力進(jìn)行考查的同時(shí)，在不同程度上也考查了與之相關(guān)的其他能力，反映了考生的核心素養(yǎng)水平。6

Ⅲ.考試內(nèi)容與要求依據(jù)2017年頒布的《高中物理學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)意見》,結(jié)合北京市高中物理教學(xué)的實(shí)際，制定本部分內(nèi)容。等級性考試涉及原教科書的七個(gè)模塊（物理2，選修3-1、1、物理3-2、3-3、3-4、3-5）的內(nèi)容。具體模塊的考試內(nèi)容見表1。對各部分2中用數(shù)字Ⅰ、Ⅱ標(biāo)出，其中Ⅰ、的知識內(nèi)容要求掌握的程度，在表Ⅱ的含義如下：Ⅰ．對所列知識要知道其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問題中識別和直接使用。Ⅱ．對所列知識要理解其確切含義及與其他知識的聯(lián)系，能夠進(jìn)行敘述和解釋，并能在實(shí)際問題的分析、綜合、推理和判斷等過程中運(yùn)用。7

表1考試范圍模塊基本內(nèi)容質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動物理1相互作用與牛頓運(yùn)動定律機(jī)械能物理2拋體運(yùn)動與圓周運(yùn)動萬有引力定律電場電路磁場3-13-23-33-4電磁感應(yīng)交變電流傳感器分子動理論與統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)熱力學(xué)定律固體、液體和氣體機(jī)械振動與機(jī)械波電磁振蕩與電磁波光碰撞與動量守恒原子結(jié)構(gòu)3-5原子核波粒二象性8表2物理知識內(nèi)容表一、機(jī)械運(yùn)動與物理模型內(nèi)容要求說明1．機(jī)械運(yùn)動．參考系．質(zhì)點(diǎn)2．位移．速度．加速度3．勻速直線運(yùn)動ⅠⅡⅡⅡ4．勻變速直線運(yùn)動二、相互作用與牛頓運(yùn)動定律內(nèi)容要求說明5．形變．6．滑動摩擦力．動摩擦因數(shù)7．靜摩擦力．彈力．胡克定律ⅡⅡ1．不要求知道靜摩擦因數(shù)最大靜摩擦力ⅠⅡⅡⅡ2．能夠運(yùn)用牛頓運(yùn)動定8．矢量和標(biāo)量律解決包括共點(diǎn)力平衡、超重和失重等問題9．力的合成和分解10．牛頓運(yùn)動定律及其應(yīng)用三、曲線運(yùn)動與萬有引力定律內(nèi)容要求說明11．運(yùn)動的合成和分解ⅠⅠⅡⅡⅠⅠⅡ1．斜拋運(yùn)動只作定性要12．曲線運(yùn)動13．拋體運(yùn)動中質(zhì)點(diǎn)的速度、加速度求2．能夠應(yīng)用萬有引力定律解決包括人造地球衛(wèi)星、宇宙速度等問題14．勻速圓周運(yùn)動．圓周運(yùn)動的向心力15．離心現(xiàn)象16．重力．萬有引力17．萬有引力定律及其應(yīng)用9四、機(jī)械能、動量內(nèi)容要求說明18．功．功率Ⅱ能靈活應(yīng)用機(jī)械能、動量19．動能．動能定理20．重力勢能Ⅱ等知識解決一維碰撞問Ⅱ題，以及反沖和火箭等問21．彈性勢能Ⅰ題22．功能關(guān)系．機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ23．動量．沖量．動量定理24．動量守恒定律及其應(yīng)用ⅡⅡ五、機(jī)械振動與機(jī)械波內(nèi)容要求說明25．簡諧運(yùn)動．動中的能量轉(zhuǎn)化26．單擺．27．受迫振動．共振28．機(jī)械29．橫波的圖像．簡諧運(yùn)動的公式和圖像．振Ⅱ單擺周期公式ⅡⅠ波．橫波和縱波Ⅰ波速、波長和頻率（周期）Ⅱ的關(guān)系30．波的疊加．波的干涉、衍射現(xiàn)象ⅠⅠ31．多普勒效應(yīng)10六、靜電場內(nèi)容要求說明32．兩種電荷．點(diǎn)電荷Ⅰ1．能夠分析帶電粒子在33．真空中的庫侖定律．電荷量．電荷守恒Ⅱ電場中的相互作用、運(yùn)34．電場．勻強(qiáng)電場．電場力．電勢能Ⅱ動、能量轉(zhuǎn)化等問題35．電場強(qiáng)度．點(diǎn)電荷的場強(qiáng)．電場線36．電勢．電勢差．等勢面Ⅱ2．帶電粒子在勻強(qiáng)電場Ⅱ中運(yùn)動的計(jì)算，只限于37．勻強(qiáng)電場中電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系Ⅱ帶電粒子進(jìn)入電場時(shí)38．靜電現(xiàn)象Ⅰ速度平行或垂直于電情況39．電容器的電容．平行板電容器的電容．常Ⅰ場強(qiáng)度的用電容器七、電路及其應(yīng)用內(nèi)容要求說明40．電流．歐姆定律．電阻ⅡⅠⅠⅡ1.了解金屬導(dǎo)體的電阻41．電阻率與材料、長度和橫截42．半導(dǎo)體．超導(dǎo)面積的定量關(guān)系43．電44．電45．電阻的串、并聯(lián)2.了解電阻率與溫度的功和電功率．焦耳定律Ⅱ關(guān)系源的電動勢和內(nèi)電阻．閉合電路的歐Ⅱ姆定律．路端電壓46．電流、電壓和電阻的測量．電流表、電Ⅱ壓表和多用電表的使用．47．常用傳感器的工作原理Ⅰ11八、磁場內(nèi)容要求說明48．磁場．地磁場．電流的磁場Ⅰ49．磁感應(yīng)強(qiáng)度．磁感線Ⅱ1．安培力的計(jì)算限于直導(dǎo)線與B平行或垂直50．磁場對通電直導(dǎo)線的作用．安培力．左Ⅱ手定則的兩種情況2．能夠運(yùn)用所學(xué)知識，綜合分析帶電粒子在51．磁場對運(yùn)動電荷的作用．洛倫茲力Ⅱ52．質(zhì)譜儀．回旋加速器Ⅰ勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動．涉及洛倫茲力的計(jì)算限于v與B平行或垂直的兩種情況九、電磁感應(yīng)及其應(yīng)用內(nèi)容要求說明1．能分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象中相互作用和能量轉(zhuǎn)化問題53．電磁感應(yīng)現(xiàn)象．磁通量Ⅱ54．法拉第電磁感應(yīng)定律．楞次定律．右手Ⅱ定則2．導(dǎo)體切割磁感線時(shí)感55．反電動56．自感57．交流正弦交變電流的描述勢ⅠⅠ應(yīng)電動勢的計(jì)算，只限于l垂直于B與v的情況現(xiàn)象．渦流發(fā)電機(jī)及其產(chǎn)生正弦交變電流的原Ⅱ理．3．在電磁感應(yīng)現(xiàn)象里不要求判斷內(nèi)電路中各點(diǎn)電勢的高低58．變壓器的原理．原、副線圈電壓、電流Ⅰ的關(guān)系59．電能的輸送Ⅰ4．對變壓器只要求討論單相理想情況60．發(fā)電機(jī)、電動機(jī)工作過程中的能量轉(zhuǎn)化Ⅰ12十、熱學(xué)內(nèi)容要求Ⅰ說明61.分子動理論的基本觀點(diǎn)62．阿伏加德羅常數(shù)．溫度和氣體壓強(qiáng)的微Ⅰ觀意義．熱力學(xué)溫度63．分子運(yùn)動速率分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律64．固體的微觀結(jié)構(gòu)ⅠⅠⅠⅡ65．液體的表面張力現(xiàn)象66．氣體實(shí)驗(yàn)定律．理想氣體67．分子間的相互作用勢能．物體的內(nèi)能Ⅰ68．熱力學(xué)第一定律69．能量守恒定律70．熱力學(xué)第二定律ⅠⅠⅠ十一、光的折射內(nèi)容要求說明71．光的折射定律．折射率ⅡⅡⅠⅠ相對折射率不作考試要求72．全反射．臨界角73．光導(dǎo)纖維74．光的色散13十二、光的本性、近代物理知識內(nèi)容要求說明75．電磁場．電磁波76．無線電波的發(fā)射和接收ⅠⅠ77．光的干涉現(xiàn)象．雙縫干涉的條紋間距與Ⅰ波長的關(guān)系78．光的衍射現(xiàn)象79．光的偏振現(xiàn)象ⅠⅠ80．光譜和光譜分析．光的電磁本性．電磁Ⅰ波譜81．激光的特性及應(yīng)用Ⅰ82．能量量子化．光電效應(yīng)．光子．愛因斯Ⅰ坦光電效應(yīng)方程83．光的波粒二象性．粒子的波粒二象性．Ⅰ物質(zhì)波84．電子的發(fā)現(xiàn)．電子比荷的測定85．α粒子散射實(shí)驗(yàn)．原子的核式結(jié)構(gòu)86．氫原子光譜．氫原子的能級結(jié)構(gòu)87．原子核的組成．核力．核反應(yīng)方程88．放射性．衰變．半衰期ⅠⅠⅠⅠⅠ89．原子核的結(jié)合能．質(zhì)量虧損．愛因斯坦Ⅰ的質(zhì)能方程90．核裂變反應(yīng)．核聚變反應(yīng)Ⅰ14十三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求說明91．研究勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)92．探究彈簧形變與彈力的關(guān)系93．探究兩個(gè)互成角度力的合成規(guī)律1．要求會正確使用的儀器主要有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)94．探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系95．驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)器、彈簧測力計(jì)、96．探究97．探究98．驗(yàn)證動99．用單擺測量重力加速度的大小100．觀察電容101．長度的測量及其測量工具的選用平拋運(yùn)動的特點(diǎn)電流表、電壓表、多影響向心力大小的因素用電表、示波器、滑量守恒定律動變阻器、電阻箱、計(jì)等2．要求認(rèn)識誤差問題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了溫度器的充、放電現(xiàn)象102．測量金屬絲的電阻率解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來源；不要求計(jì)算誤差103．用多用電表測量電學(xué)中的物理量104．測量電源的105．探究影響感應(yīng)電流方向的因素106．探究變?nèi)﹄妷号c匝數(shù)的關(guān)電動勢和內(nèi)阻壓器原、副線系107．利用傳感器制作簡單的108．用油膜法估測油酸分子的大小109．探究自動控制裝置等溫情況下一定質(zhì)量氣體壓強(qiáng)與3．要求知道有效數(shù)字的概念，會用有效數(shù)字表達(dá)直接測量的結(jié)果。間接測量的有效數(shù)字運(yùn)算不作要求體積的關(guān)系110．測量玻璃的折射率111．用雙縫干涉實(shí)驗(yàn)測量光的波長15十四、單位制內(nèi)容要求說明112．單位制．中學(xué)物理中涉及到的國際單位Ⅰ知道國際單位制中規(guī)定制的基本單位和其他物理量的單位，包的單位符號，了解單位制在物理學(xué)中的重要意義，能通過分析等式兩邊物檢驗(yàn)推導(dǎo)過括攝氏度（℃）、小時(shí)、分、千瓦時(shí)、電子伏特（eV）等理量的單位，程是否正確16Ⅳ.參考樣題第一部分：在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)?！驹囶}1】（2009第13題）做布朗運(yùn)動實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測記錄如圖。圖中記錄的是A．分子無規(guī)則運(yùn)動的情況B．某個(gè)C．某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動的速度—時(shí)間圖D．按等時(shí)間間隔依次記錄微粒做布朗運(yùn)動的軌跡線的某個(gè)運(yùn)動微粒位置的連線【答案】D【試題2】（2017年第13題）以下關(guān)于熱運(yùn)動的說法正確的是A.水流速度越大，B.水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動停止C.水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動越劇烈D.水的溫度升高，水分子的運(yùn)動速率都會增大水分子的熱運(yùn)動越劇烈每一個(gè)【答案】C17【試題3】（2004年第18題）已知一束可見光a是由m、n、p三種單色光組成的。檢測發(fā)現(xiàn)三種單色光中，n、p兩種色光的頻率都大于m色光；n色光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，而p色光不能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)。那么，光束a通過三棱鏡的情況是ABCD【答案】A【試題4】（2006年第13題）目前核電站利用的核反應(yīng)是A．裂變，核燃料為鈾C(jī)．裂變，核燃料為氘AB．聚變，核燃料為鈾D．聚變，核燃料為氘【答案】【試題5】（2009年第14題）下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是A．α粒子散射現(xiàn)象C．光電效應(yīng)現(xiàn)象B．天然放射現(xiàn)象D．原子發(fā)光現(xiàn)象【答案】B18【試題6】（2007年第17題）電阻R、R與交流電源按照圖1方式連接，R=10Ω，R=20Ω。1212合上開關(guān)S后，通過電阻R的正弦交變電流i隨時(shí)間t變化的情況如2圖2所示。則圖1圖2A．通過R的電流有效值是1.2AB．R兩端的電壓有效值是6VC．通過R的電流最大值是1.22AD．R兩端的電壓最大值是62V1122【答案】B【試題7】（2012年第17題）振子沿x軸做簡諧運(yùn)動，取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過四分之一周期，振子具有沿x軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖像是A．B．C．D．【答案】A19【試題8】（2017年第17題）利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是．．A．地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動的速度及周期C．月球繞地球做圓周運(yùn)動的周期及月球與地球間的距離D．地球繞太陽做圓周運(yùn)動的周期及地球與太陽間的距離D【答案】【試題9】（2007年第18題）圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片。該照片經(jīng)放大后分析出，在曝光時(shí)間內(nèi)，子彈影像前后錯開的距離度的1%～2%。已知子彈度約為500m/s，由此可估算出這幅約為子彈長飛行速照片的曝光時(shí)間最接近A.10-3sC.10-9sBB.10-6sD.10-12s【答案】【試題10】（2010年第用控制變量設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不18題）可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖)。d，靜電計(jì)指針偏角為θ。法，變，若20A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小θ變小D．保持d不變，減小θ不變S，則S，則【答案】A【試題11】（2011年第18題）“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動。某人做蹦極運(yùn)動，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為A．gB．2gD．4gC．3g【答案】B【試題12】（2013年第18題）某原子電離后其核外只有一個(gè)電子，若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動，那么電子運(yùn)動A．半徑越大，加速度越大B．半徑越小，周期越大C．半徑越大，角速度越小D．半徑越小，線速度越小【答案】C21【試題13】（2017年第18題）2017年年初，我國研制的“大連光源”——極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm（1nm=109m）附近連續(xù)可調(diào)的世界上最強(qiáng)的極紫外激光脈沖。大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。一個(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為（取普朗克常量h=6.61034J?s，真空光速c=3108m/s）A．1021JJB．1018JC．1015D．1012J【答案】【試題B14】（2012年第19題）物理課上，老師做了一個(gè)奇妙的“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”。如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S電和源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合某同學(xué)另找來器材再探究此實(shí)驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，套環(huán)均未動。對比老師演示的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是A．線圈接在了直流電源上B．電源電壓過高S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。線圈上的C．所選線圈的匝數(shù)過多D．所用套環(huán)的材料與老師的不同【答案】D22【試題15】（2014年第19題）伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn)：小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，可以得到的最直接的結(jié)論是A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動或靜止?fàn)顟B(tài)C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小【答案】A【試題16】（2016年第某興趣小組探究用不同方法測定干電池的電動勢和內(nèi)阻，他們提出的實(shí)驗(yàn)方案中有如下四種器材組合。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)果盡可能準(zhǔn)確，最．19題）不可．．．取的一組器材是A．一個(gè)安培表、一個(gè)伏特表和一個(gè)滑動變阻器B．一個(gè)伏特表和多個(gè)定值電阻C．一個(gè)安培表和一個(gè)電阻箱D．兩個(gè)安培表和一個(gè)滑動變阻器【答案】D23【試題17】（2006第20題）如圖所示，勻強(qiáng)磁場的方向垂直紙面向里，一帶電微粒從磁場邊界d點(diǎn)垂直于磁場方向射入，沿曲線dpa打到屏MN上的a點(diǎn)，通過pa段用時(shí)為t。若該微粒經(jīng)過p點(diǎn)時(shí)，與一個(gè)靜止的不帶電微粒碰撞并結(jié)合為一個(gè)新微粒，最終打到屏MN上。兩個(gè)微粒所受重力均忽略。新微粒運(yùn)動的A．軌跡為pb，至屏幕的時(shí)間將小于tB．軌跡為pc，至屏幕的時(shí)間將大于tC．軌跡為pb，至屏幕的時(shí)間將等于tD．軌跡為pa，至屏幕的時(shí)間將大于t【答案】【試題D18】（2008年第20題）有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性。舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上，忽略一切摩擦，有人求Mm得B相對地面的加速度agsin，式中g(shù)為重力加速M(fèi)msin2度。對于上述解，某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)他進(jìn)一步利用特殊條件對該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題。是“解可能是對的”。但是，其中有一項(xiàng)是錯誤的。請你指出該項(xiàng)。24A．當(dāng)θ=0°時(shí)，該解給出a=0，這符合常識，說明該解可能是對的B．當(dāng)θ=90°時(shí)，該解給出a=g，這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說明該解可能是對的C．當(dāng)M>>m時(shí)，該解給出a≈gsinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能是對的gD．當(dāng)m>>M時(shí)，該解給出a，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明sin該解可能是對的【答案】D【試題19】（2012年第20題）“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為的電磁波，且與U成正比，kU。已知即比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為hA．2e2eB．h1D．2he2heC．【答案】B【試題20】（2014年第20題）以往，已知材料的折射率都為正值（n>0）?，F(xiàn)已有針對某些電磁人材工料，其折射率可以為負(fù)值（n<0），稱為負(fù)折射率sinin，波設(shè)計(jì)制作的材料。位于空氣中的這類材料，入射角i與折射角r依然滿足sinr但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)（此時(shí)折射角取負(fù)值）?，F(xiàn)空氣中有一上下表面平行的負(fù)折射率材料，一束電磁波從其上表面射入，下表面射出。若該材料對此電磁波的折射率n=?1，正確反映電磁波穿過該材料的傳播路徑的示意圖是25【答案】B【試題21】（2013年第20題）以往我們認(rèn)識的光電效應(yīng)是單光子光電效應(yīng)，即一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)只能吸收到一個(gè)光子而從金屬表面逸出。強(qiáng)激光的出現(xiàn)豐富了人們對于光電效應(yīng)的認(rèn)識，用強(qiáng)激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個(gè)電子在極短時(shí)間內(nèi)吸收子成為可能，從而多個(gè)光形成多光子光電效應(yīng)，這已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)。光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置示意如圖。用頻率為的普通光。換用同樣頻率的強(qiáng)激光K，則發(fā)生了壓U，即K接電源負(fù)極，在KA之間場。逐漸增大U，流會逐漸減??；當(dāng)光電流恰好減小到零時(shí)，所加反向電壓U可能h為普朗克常，量e為電子電）量源照射陰極K，沒有發(fā)生光電效應(yīng)照射陰極光電效應(yīng)；此時(shí)，若加上反向電將陰極源正極，陽極A接電就形成了使光電子減速的電光電是下列的（其中W為逸出功，A．UhWB．U2hWeeee5hWC．U2hWD．Ue2e【答案】B26【試題22】（2016年第20題）霧霾天氣是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果。霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5示球體直徑小于或等于10m、2.5m的顆粒物（PM是顆粒物的英文縮寫）。分別表某科研機(jī)構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時(shí)間變化。據(jù)此材料，以下敘述正確的是A．PM10表示直徑小于或等于1.010-6m的懸浮顆粒物B．PM10氣空分子作用力的合力始終大于其所重力C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運(yùn)動D．PM2.5的濃度隨高度的增加逐漸增大【答案】C【試題23】（2017年第20題）物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航。如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機(jī)跑道兩線同時(shí)都發(fā)出波長為．．．1側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫。兩天和的無線電波。飛機(jī)降落過程中，2當(dāng)接收到和的信號都保持最強(qiáng)12時(shí)，表明飛機(jī)已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是27A．天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強(qiáng)B．導(dǎo)航利用了與兩種無線電波之間的干涉12C．兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定D．兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合【答案】C28

第二部分【試題24】（2018年1月測試卷第15題）某同學(xué)用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車做勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)。（1）實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（含交流電源、紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板和重物外，在下面的器材中，必須使用的是_______（選填選項(xiàng)前的字母）。A．刻度尺C．天平B．秒表（2）下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確順序是_______（用字母填寫）。A．關(guān)閉電源，取下紙帶B．接通電源后，放開小車C．將小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，小車尾部與紙帶相連D．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，讓紙帶穿過限位孔（3）實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶如圖2所示，在紙帶上依次取O、A、B、、……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出打點(diǎn)時(shí)小車的速CD度v。29以v為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)，做出如圖3所示的a=_______m/s。（保留2位有效數(shù)2v-t圖像。根據(jù)圖像求出小車的加速度字）【參考答案】（1）A（2）DCBA（3）1.4~1.5【試題25】（2018年1月測試卷第16題）在設(shè)計(jì)“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，要思考以下兩個(gè)問題：（1）電流表內(nèi)接還是外接？1所示，某同學(xué)采用試接的方法，讓電壓表的一端接在A點(diǎn)，另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn)。燈泡的阻值與_______（填如圖他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)有明顯變化，而電流表示數(shù)無明顯變化，說明小寫“電流表”或“電壓表”）的阻值接近，應(yīng)選擇電流表_______（填寫“內(nèi)接”或“外接”）的電路。LVPRNLACBAML圖2圖130（2）如何選擇滑動變阻器？有三種規(guī)格的滑動變阻器，它們的最大阻值分別是R=20Ω，1R=200Ω，R=1750Ω。將它們分別接入圖2所示電路。保持M、P，研究小燈泡兩端的電壓L（滑片從左向右滑動的最大距離為L）的關(guān)23N間電壓恒定，從左向右移動滑片U與滑片的滑動距離0系，下圖中“”為根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描出的點(diǎn)，請你結(jié)合下圖判斷×該實(shí)驗(yàn)中選擇哪一種規(guī)格的滑動變阻器最合適，并簡要說明理由。UUUOOO0.211L/L00.60.20.61L/LL/L0.20.600R=20ΩR=200ΩR=1750Ω312【參考答案】（1）電流表，外接（2）選擇R；1由U-L圖可知，將R接入電路時(shí)，從左向右移動滑片，1小燈泡兩端的電壓U與滑片滑動的距離L更接近線性關(guān)系，這樣更便于實(shí)驗(yàn)操作和采集多組數(shù)據(jù)。31【試題26】（2015年第21題）（1）“測定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，aa'和bb'分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖1所示。在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“+”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過玻璃磚觀察，并依次插上大頭針P3和P4。在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使（選填選項(xiàng)前的字母）。A．P3只擋住P1的像B．P4只擋住P2的像C．P3同時(shí)擋住P1、P2的像（2）用單擺測定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。①組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項(xiàng)前的字母）。A．長度為1m左右的細(xì)線B．長度為30cm左右的細(xì)線C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球②測出懸點(diǎn)O到小球球心的距離（擺長）動所用的時(shí)間t，則重力加速度g=t表示）L及單擺完成n次全振（用L、n、。③下表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)，據(jù)并做了部分計(jì)算處理。32組次擺長L/cm12380.0090.01.8090.0095.51.91100.00100.550次全振動時(shí)間t/s振動周期T/s重力加速度g/(ms2)9.749.73請計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=④用多組實(shí)驗(yàn)-L圖像，重力加速度g。已知三位同-L圖線的示意圖如圖3a、b、c所示，a和b平行，b和c都過原點(diǎn)，圖線b對應(yīng)的g值值。則相對于圖線b，下列分析正確的s，g=。m/s2數(shù)據(jù)做出T2也可以求出學(xué)做出的T2中的其中最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊氖牵ㄟx填選項(xiàng)前的字母）。A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動記為50次C．圖線c對應(yīng)的g值小于圖線b對應(yīng)的g值⑤某同學(xué)在家里測重力加速度。他找到細(xì)線和鐵鎖，制成一個(gè)單擺，如圖４所示。由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個(gè)標(biāo)記，使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長度小于刻度尺33量程。保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長度不變，通過改變O、AO、A間細(xì)線的長度l、l時(shí)，測得相應(yīng)單擺的周期為T、T。由此可間細(xì)線長度以改變擺長。實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)分別為1212得重力加速度g=（用l、l、T1、T2表示）。12【參考答案】（1）C（2）①A、D4πnL22②t2③2.01④B9.764π(ll)⑤2122TT212【試題27】（2013年第21題）5的電阻R的阻值。x某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測定一個(gè)阻值約為4V，內(nèi)阻可不計(jì)）、滑動變阻器（0～50，額定（1）現(xiàn)有電源（電流2A）、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列電表：A．電流表（0～3A，內(nèi)阻約0.025）B．電流表（0～0.6A，內(nèi)阻約0.125）C．電壓表（0～3V，內(nèi)阻約3k）D．電壓表（0～15V，內(nèi)阻約15k）為減小測量誤差，在實(shí)驗(yàn)中，電流表應(yīng)選用，電壓表應(yīng)選用（選填器材前的字母）；實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用圖1中的（選填“甲”或“乙”）。34圖1（2）圖2是測量R的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線。x請根據(jù)在（1）問中所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖2中實(shí)物間的連線。圖2（3）接通開關(guān)，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應(yīng)的電3所示，可得流表示數(shù)I、電U。某次電表示數(shù)如圖壓表示數(shù)（保留兩位有效數(shù)字）。U該電阻的測量值RxI35圖3（4）若在（1）問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是；若在（1）問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是。（選填選項(xiàng)前的字母）A．電B．電流表測量值大于流經(jīng)R的電流值C．電壓表測量值小于R兩端的電壓值D．電壓表測量值大于R兩端的電壓值（5）在一端，隨滑片P移動距離x的增加，U也隨之增加，下列反映U-x關(guān)系的示意圖中流表測量值小于流經(jīng)R的電流值xxxx不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另被測電阻R兩端的電壓x正確的是。圖436【參考答案】（1）B，C，甲（2）如答圖1（3）5.2（4）B，D（5）A答圖1【試題28】（2016年12月測試卷第12題）如圖所示，用一個(gè)電動勢為E、內(nèi)電阻為r的電源，向滑動變阻器R供電。請推導(dǎo)電源輸出功率最大時(shí)需滿足的條件。RErS【參考答案】EIRrPI2R由閉合電路歐姆定律電源的輸出功率得ER2PRr2E2RP有Rr24Rr當(dāng)RrP時(shí)，有最大值。37【試題29】（2012年第m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運(yùn)動，l后以速度v飛離桌面，最終落在水平地面上。已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.25，桌面高h(yuǎn)=0.45m。不計(jì)g取22題）如圖所示，質(zhì)量為經(jīng)距離與桌面空氣阻力，重力加速度10m/s2。求（1）小物塊落地（2）小物塊落地（3）小物塊的點(diǎn)距飛出點(diǎn)的水平距離s；時(shí)的動能E；k初速度大小v。0【參考答案】（1）由平拋運(yùn)動規(guī)律，有h1gt2豎直方向水平方向2s=vt2hsgv0.90m得水平距離（2）由機(jī)械能守恒定律，動能E1mv2mgh0.90J2kmgl1mv21mv（3）由動能定理，有2022v2glv24.0m/s得初速度大小0【試題30】（2013年第22題）如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢差為U，板間電場可視為勻強(qiáng)電場；金屬板下方有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。38帶電量為+q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發(fā)，經(jīng)電場加速后射出，并進(jìn)入磁場做勻速圓周運(yùn)動。忽略重力的影響，求：（1）勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；（2）粒子從電場射出時(shí)速度v的大小；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑R?！緟⒖即鸢浮縐d（1）電場強(qiáng)度E1（2）根據(jù)動能定理，有qU2mv22qU得vm（3）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，洛倫茲力提供向心力，有v2qvBmR12mURB得q【試題31】（2008年第23題）風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能（氣流的動能）轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等，如圖所示。39（1）利用總電阻R=10的線路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率P=300kW，輸電電壓U=10kV，求導(dǎo)線上損失的0功率與輸送功率的比值；（2）風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為，氣流速度為v，風(fēng)P；輪機(jī)葉片長度為r。求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能m在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能，簡述可采取的措施。（3）已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與P成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v=9m/s時(shí)能出電功率P1=540kW。我國某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時(shí)間每年約為5000小時(shí)，試估算m夠輸1這臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時(shí)。【參考答案】（1）導(dǎo)線上損失的功率為PI2R(P0)2R(30010101033)210W=9kWU損失的功率與輸送功率的比值9103P0.03P300103040（2）風(fēng)垂直流向風(fēng)輪機(jī)時(shí)，提供的風(fēng)能功率最大。單位時(shí)間內(nèi)垂直流向葉片旋轉(zhuǎn)面積的氣體質(zhì)量為vS，Sπr2風(fēng)能的最大功率可表示為1vv21v21vr2r2v3PS222m采取措施合理，如增加風(fēng)輪機(jī)葉片長度，安裝調(diào)向裝置保持風(fēng)輪機(jī)正面迎風(fēng)等。（3）按題意，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為vv13639P2P540kW160kW21最小年發(fā)電量約為W=Pt=160×5000kW·h=8×105kW·h2【試題32】（2011年第23題）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG（AC邊足夠長）中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁方向射入磁場，運(yùn)動到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。場的41已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m（2m1>m2），電荷量均為q。加速電場的電勢差為U，離子進(jìn)入電場時(shí)的初速度可以忽略。不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。（1）求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場時(shí)的速率v；1（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s；（3）在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過寬，可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩種離子無法完全分離。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，GA邊長為定值L，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場，入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度?！緟⒖即鸢浮浚?）加速電場對離子m1做的功W=qU1mv2qU由動能定理2112qUv1得①m1（2）由牛頓第二定律和洛侖茲力公式mv2，Rmv，qvBqBR利用①式得離子在磁場中的軌道半徑分別為2mU2mUR，R2②12qB2qB21兩種離子在GA上落點(diǎn)的間距8Us2R2R(mm)2③qB212142（3）質(zhì)量為m的離子，在GA邊上的落點(diǎn)都在其入射點(diǎn)左側(cè)2R11處，由于狹縫的寬度為d，因此落點(diǎn)區(qū)域的寬度也是d。同理，質(zhì)量為m的離子在GA邊上落點(diǎn)區(qū)域的寬度也是d。2為保證兩種離子能完全分離，兩個(gè)區(qū)域應(yīng)無交疊，條件為2(RR)d④12m2R1d利用②式，代入④式得2m11的最大值滿足2RLdR11mm(Ld)1d得2m1mmdmL求得最大值122mm12【試題33】（2012年第23題）摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過百米。電梯的簡化模型如圖1所示。考慮安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯的a是隨時(shí)間t變化的。a-t圖像如圖2所示。m=2.0103kg。忽略一切阻力，g取10m/s（1）求電梯在上升過程中受到的最大力拉F1和最小拉力F2；加速度已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，電梯總質(zhì)量重力加速度2。（2）類比是一種常用的研究方法。對于直線運(yùn)動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度第1s內(nèi)的速度（3）求電梯以最大速率上升時(shí)，和速度的定義，根據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在改變量v和第2s末的速率v2；1力拉做功的功率P；再求在0～11s時(shí)間內(nèi)，力拉和重力對電梯所做的總功W。43圖1圖2【參考答案】（1）由牛頓第二定律，有Fmgma由a-t圖像可知，F(xiàn)和F對應(yīng)的加速度分別是12a1.0m/s2,a1.0m/s212Fm(ga)2.0103(101.0)N2.2104N11Fm(ga)2.0103(101.0)N1.8104N22（2）類比可得，所求速度變化量等于第1s內(nèi)a-t圖線下的面積v0.50m/s1同理可得vvv1.5m/s2v1.5m/s20，第2s末的速率v002（3）由a-t圖像可知，11s～30s內(nèi)速率最大，其值等于0～11s內(nèi)a-t圖線面積，有10m/s拉力F等于重力mg，所求功率下的此時(shí)電梯做勻速運(yùn)動，vmPFvmgv2.01031010W2.0105Wmm理，總功由動能定WEE1mv2012.0103102J1.0105J22k2k1m44【試題34】（2016年第23題）如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，U0L沿平行于板面的方向射入m,eyU，d偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m，e，加速電場電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強(qiáng)電場，極板間電壓為L，板間距為d。電荷量為U，極板長度為（1）忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的初速度和從v0電場射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y；（2）分析物理量的數(shù)量級，是解決物理問題的常用方法。在解決（1）問時(shí)忽略了電子所受重力，請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因。已知U=2.0×10V，d=4.0×10m，m=9.1×102kg，e=1.6×10C，g=10m/s2。（3）極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點(diǎn)的能的性質(zhì)，請寫出電勢的定義式。類比電勢的定義方法，在重力場中建立“重力勢”的概念，并簡要說明電勢和“重G力勢”的共同特點(diǎn)。【參考答案】（1）根據(jù)功和能的關(guān)，系有eU1mv22002eU電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度v00m在偏轉(zhuǎn)電場中，電子的運(yùn)動時(shí)間tvLLm2eU0045y1a(t)2UL2偏轉(zhuǎn)距離24Ud0（2）考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級，有Gmg~1029N重力eUF電場力~1015Nd由于F>>G，因此不需要考慮電子所受重力。（3）電場中某點(diǎn)電勢定義為電荷在該點(diǎn)的電勢能E與其電荷量pq的比值，即=Epq由于重力做功與路徑無關(guān)，可以類比靜電場電勢的定義，將重力場中物體在某點(diǎn)的重力勢能E與其質(zhì)量m的比值，GE“重力勢”，即G。mG叫做電勢和重力勢都是反映場的能的性質(zhì)的物理量，僅G由場自身的因素決定?！驹囶}35】（2014年第23題）萬有引力定律揭示了天體運(yùn)行規(guī)律與地上物體運(yùn)動規(guī)律具有內(nèi)在的一致性。（1）用彈簧秤稱量一個(gè)相對于地球靜止的小物體的重量，隨稱量位置的變化可能會有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)T，萬有引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量影響。設(shè)在地球北極地面稱讀數(shù)是F0。周期為均勻分布的球體，不考慮空氣的量時(shí)，彈簧秤的46a．若在北極上空高出地面h處稱量，彈簧秤讀數(shù)為F，求比1值F1/F的表達(dá)式，并就h=1.0%R的情形算出具體數(shù)值0（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；b．若在赤道地面稱量，彈簧秤讀數(shù)為F，求比值F/F的220表達(dá)式。（2）設(shè)想地球繞太陽公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑r、太陽的半徑R和地SR三者均減小為現(xiàn)在的1.0%，而太陽和地球的密球的半徑度均勻且不變。僅考慮太陽和地球之間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的1年將變?yōu)槎嚅L？【參考答案】（1）設(shè)小物體質(zhì)量為m。a．在北極地面GMmFR20Mm在北極上空高出地面h處GF(Rh)21得F1FR2(Rh)201F1F0.98當(dāng)h=1.0%R(1.01)20b．在赤道地面，小物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動，受到萬有引力和彈簧秤的作用力，有MmFm4π2GRR22T24π2R321GMT得FF20（2）地球繞太陽做勻速圓周運(yùn)動，受到太陽的萬有引力。設(shè)太陽質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為M，地球公轉(zhuǎn)周期為T，有ES4MrTMMSr22G2E474r3πr()3GR23TE得GMSS其中為太陽的密度。由上式可知，地球公轉(zhuǎn)周期T僅與太陽的密度、地球E公轉(zhuǎn)軌道半徑與太陽半徑之比有關(guān)。因此“設(shè)想地球”的1年與現(xiàn)實(shí)地球的1年時(shí)間相同?！驹囶}36】（2013年第24題）對于同一物理問題，常?？梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。（1）一段橫截面積為l的直導(dǎo)線，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由e。該導(dǎo)線通有假設(shè)自由電子定v。（a）求導(dǎo)線中的電流I；（b）將該導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，S、長為電子，電子電量為電流時(shí)，向移動的速率均為電流方向垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線所受安培力大小為，導(dǎo)線內(nèi)自由電子所受洛F安FF推導(dǎo)=。F倫茲力大小的總和為，安（2）正方體密閉容器中有量大運(yùn)動粒子，每個(gè)粒子質(zhì)量為m，單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為v，且與器壁各面碰撞的機(jī)會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識，導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的解題時(shí)做必要的說明）且系。物理量，要在48【參考答案】Δt（1）（a）設(shè)時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量為Δ，由電流定義，q有IΔqneSvΔtneSvΔΔtt（b）每個(gè)自由電子所受的洛倫茲力FevB洛設(shè)導(dǎo)體中共有N個(gè)自由電子NnSl導(dǎo)體內(nèi)自由電子所受洛倫茲力大小的總和FNFnSlevB洛FIlBneSvlB安FF安由安培力公式，有得（2）一個(gè)粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量為ΔI2mvvΔt3，以器壁上的面積S為底、以為高構(gòu)成柱體，由如答圖題設(shè)可知，其內(nèi)的粒子Δt在時(shí)間內(nèi)有1/6與器壁S發(fā)生碰撞，碰壁粒子總數(shù)為N1vΔnSt6Δt時(shí)間內(nèi)粒子給器壁的沖量為答圖3INΔI13nSmv2Δt面積為S的器壁受到粒子壓力為FIΔt器壁單位面積所受粒子壓力為fFS13nmv249【試題37】（2016年第24題）（1）動量定理可以表示為pFt，其中動量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動量定理處理二維問題時(shí)，可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。例如，質(zhì)量y為m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后彈出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v，如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所