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机密★本科目考试启用前
北京市2020 年普通高中学业水平等级性考试
物 理
本试卷共8 页，100 分。考试时长90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上
作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
本部分共14 题，每题3 分，共42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要
求的一项。
1.以下现象不属于干涉的是
A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样
B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样
C.白光经过三棱镜得到彩色图样
D.白光照射水面油膜呈现彩色图样
2.氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于
能级上，下列说法正确的是
3
n
A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2 种频率的光子
B.从
能级跃迁到
能级比跃迁到
能级辐射的光子频率低
3
n
1
n
2
n
C.从
能级跃迁到
能级需吸收
的能量
3
n
4
n
0.66eV
D.
能级的氢原子电离至少需要吸收
的能量
3
n
13.6eV
3.随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同
时间内能够传输的信息量更大。第5 代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更
大的网络容载能力，“4G 改变生活，5G 改变社会”。与4G 相比，5G 使用的电磁波
A.光子能量更大
B.衍射更明显
C.传播速度更大
D.波长更长
4.如图所示，一定量的理想气体从状态A 开始，经历两个过程，先后到达状态B 和C。有
关A、B 和C 三个状态温度
和
的关系，正确的是
A
B
T
T
、
C
T
A.
B.
A
B
B
C
T
T
T
T
，
A
B
B
C
T
T
T
T
，
C.
D.
A
C
B
C
T
T
T
T
，
A
C
B
C
T
T
T
T
，
5．我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半
径约为地球半径的50%，下列说法正确的是
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
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
6．一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L 的振动情况如图乙所
示。下列说法正确的是
A．该横波沿
轴负方向传播
x
B．质点N 该时刻向y 轴负方向运动
C．质点L 经半个周期将沿
轴正方向移动
x
D．该时刻质点K 与Ｍ的速度、加速度都相同
7．真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是
A．该点电荷一定为正电荷
B．P 点的场强一定比Q 点的场强大
C．P 点电势一定比Q 点电势低
D．正检验电荷在P 点比在Q 点的电势能大
8．如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋
转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是
A．偏转原因是圆盘周围存在电场
B．偏转原因是圆盘周围产生了磁场
C．仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变
D．仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变
9．如图所示， 理想变压器原线圈接在
的交流电源上， 副线圈接三个
msin
u
U
t
阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S 后
A．电流表
的示数减小
2
A
B．电压表
的示数减小
1
V
C．电压表
的示数不变
2
V
D．电流表
的示数不变
1
A
10.分子力
随分子间距离
的变化如图所示。将两分子从相距
处释放,仅考虑这两
F
r
2
r
r
个分于间的作用,下列说法正确的是
A.从
到
分子间引力、斥力都在减小
2
r
r
0
r
r
B.从
到
分子力的大小先减小后增大
2
r
r
1
r
r
C.从
到
分子势能先减小后增大
2
r
r
0
r
r
D.从
到
分子动能先增大后减小
2
r
r
1
r
r
11.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器
用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的
图
F
t
像如图乙所示。下列说法正确的是
A.实验中必须让木板保持匀速运动
B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线
C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7
D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数
12.图甲表示某金属丝的电阻
随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串
R
t
联起来（图乙）,用这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得
到了一个简易温度计。下列说法正确的是
A.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
At
B.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
At
C.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系
Bt
D.
应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系
Bt
13.在同一竖直平面内，3 个完全相同的小钢球（1 号、2 号、3 号）悬挂于同一高度；静止
时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞
均为对心正碰。以下分析正确的是
A.将1 号移至高度
释放，碰撞后，观察到2 号静止、3 号摆至高度
h
h
。若2 号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3 号人能摆至高度
h
B.将1、2 号一起移至高度
释放，碰撞后，观察到1 号静止，2、3 号
h
一起摆至高度
，释放后整个过程机械能和动量都守恒
h
C.将右侧涂胶的1 号移至高度
释放，1、2 号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3 号
h
仍能摆至高度
h
D.将1 号和右侧涂胶的2 号一起移至高度
释放，碰撞后，2、3 号粘在一起向右运
h
动，未能摆至高度
，释放后整个过程机械能和动量都不守恒
h
14.在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定的角
速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向
做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力
和偏转力
。这两个力与篮球速度
的关系大致为：
，方向与篮球运动方
1f
2f
v
2
1
1
v
k
f
向相反；
，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是
v
k
f
2
2
A.
、
是与篮球转动角速度无关的常量
1k
2k
B.篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同
C.人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动
D.释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直
线运动
第二部分
本部分共6 题，共58 分。
15.(9 分)
在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：
(1)为猜想加速度与质量的关系，可利用图1 所示装置进行对比实验。两小车放在水平
板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静
止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位
移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：
(选填选项前
的字母)。
A.小车质量相同，钩码质量不同
B.小车质量不同，钩码质量相同
C.小车质量不同，钩码质量不同
(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度
与质量
a
的7 组实验数据，如下表所示。在图2 所示的坐标纸上已经描好了6 组数据点，请
M
将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出
图像。
1
a
M
次数
1
2
3
4
5
6
7
2
/
a
m s
0.62
0.56
0.48
0.40
0.32
0.24
0.15
/
M
kg
0.25
0.29
0.33
0.40
0.50
0.71
1.00
（3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3 中画出小车
受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：__________（选填选项前
的字母）。
A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力
B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力
C．无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力
D．让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力
16．（9 分）
用图1 所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R 为电
阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。
（1）利用图1 中甲图实验电路测电源的电动势E 和内电阻r，所测量的实际是图2 中
虚线框所示“等效电源”的电动势
和内电阻
。若电流表内电阻用
表示，请你
'
E
'r
A
R
用E、r 和RA 表示出
、
，并简要说明理由。
'
E
'r
（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3
中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：
）描点作图得到的U-I 图像；
U
I
R
虚线是该电源的路端电压U 随电流I 变化的U-I 图像（没有电表内电阻影响的理想情
况）。
在图3 中，对应图甲电路分析的U-I 图像是：__________；对应图乙电路分析的U-I 图
像是：________。
（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1 中的
（填“甲”或“乙”）。
17.(9 分)
无人机在距离水平地面高度
处，以速度
水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻
h
0v
力，重力加速度为
。
g
(1)求包裹释放点到落地点的水平距离
；
x
(2)求包裹落地时的速度大小
；
v
(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为
轴方向，竖直向下为
轴方向，建立平面直
x
y
角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。
18.(9 分)
如图甲所示，
匝的线圈(图中只画了2 匝)，电阻
，其两端与一个
200
N
2
r Ω
的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规
48
R
律变化。
(1)判断通过电阻
的电流方向；
R
(2)求线圈产生的感应电动势
；
E
(3)求电阻
两端的电压
。
R
U
19.(10 分)
如图甲所示，真空中有一长直细金属导线
，与导线同轴放置一半径为
的金属圆
MN
R
柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子，已知电子质量为
，电荷量为
。
m
e
不考虑出射电子间的相互作用。
(1)可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度：
a.在柱面和导线之间，只加恒定电压；
b.在柱面内，只加与
平行的匀强磁场。
MN
当电压为
或磁感应强度为
时，刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速
0
U
0
B
度
。
0v
(2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一个弧长为
、长度为
的金属片，如图乙所示。在
a
b
该金属片上检测到出射电子形成的电流为
，电子流对该金属片的压强为
。求单位
I
p
长度导线单位时间内出射电子的总动能。
20.(12 分)
某试验列车按照设定的直线运动模式，利用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站
停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1 所示为该列车在进站停车过程中
设定的加速度大小
随速度
的变化曲线。
a车
v
(1)求列车速度从
降至
经过的时间t 及行进的距离
。
20
/
m s
3
/
m s
x
(2)有关列车电气制动，可以借助图2 模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方
向的匀强磁场中，回路中的电阻阻值为
，不计金属棒
及导轨的电阻。
沿导
R
MN
MN
轨向右运动的过程，对应列车的电气制动过程，可假设
棒运动的速度与列车的速
MN
度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时，其速度和电气
制动产生的加速度大小对应图1 中的
点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速
P
度变化的关系，并在图1 中画出图线。
(3)制动过程中，除机械制动和电气制动外，列车还会受到随车速减小而减小的空气阻
力。分析说明列车从
减到
的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最
100
/
m s
3
/
m s
强?
(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)
