夜雨聆风学习资料网 资料列表 开通 VIP 用登录 / 注册 ⌄
PDF

2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)

查看资料信息、公开预览和下载状态。

共 21 页PDF · 1.6MB
下载

文档在线预览

公开展示前 10 页
100%
1
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第1页预览
2
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第2页预览
3
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第3页预览
4
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第4页预览
5
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第5页预览
6
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第6页预览
7
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第7页预览
8
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第8页预览
9
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第9页预览
10
《2020年江苏省高考物理试卷解析版_高考一二三轮复习_物理_2026年-物理高考专项复习_2008年-2025年物理高考真题_2008-2020年高考_地方卷_江苏高考物理07-20_A4word版_PDF版(赠送)》第10页预览

本文档共 21 页 剩余 11 页未展示,请下载后查阅

下载

文档文本内容

                       
                                            - 1 - 
2020 年江苏省高考物理试卷 
一、单项选择题:本题共5 小题,每小题3 分,共计15 分。每小题只有一个选
项符合题意。 
1.质量为
的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为
,受到的阻力大小为
3
1.5 10 kg

20m/s
。此时,汽车发动机输出的实际功率是(  ) 
3
1.8 10 N

A. 
 
B. 
 
C. 
 
D. 
 
90W
30kW
36kW
300kW
【答案】C 
【解析】 
【详解】汽车匀速行驶,则牵引力与阻力平衡 
 
3
1.8 10 N
F
f



汽车发动机的功率 
 
3
1.8 10
20W=36kW
P
Fv




故选C。 
2.电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串
联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器(  ) 
 
A. 是一种降压变压器 
B. 能测量直流电路的电流 
C. 原、副线圈电流的频率不同 
D. 副线圈的电流小于原线圈的电流 
【答案】D 
【解析】 
【详解】A.原线圈匝数较少,电流互感器是一种降电流的变压器,A 选项错误。 
B. 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象,只可以测量交变电流,B 选项错误。 
                       
                                            - 2 - 
C.  电流互感器不会改变电流的频率,只改变电流,故原、副线圈电流的频率相同。C 选项
错误。 
D.原线圈匝数较少,电流互感器是一种降电流的变压器,副线圈的电流小于原线圈的电
流。D 正确。 
故选D。 
3.如图所示,两匀强磁场的磁感应强度
和
大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两
1
B
2
B
磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(  ) 
 
A 同时增大
减小
 
1
B
2
B
B. 同时减小
增大
 
1
B
2
B
C. 同时以相同的变化率增大
和
 
1
B
2
B
D. 同时以相同的变化率减小
和
 
1
B
2
B
【答案】B 
【解析】 
【详解】AB.产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可
知,圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多,A 错误,B 正确。 
CD.同时以相同的变化率增大B1 和B2,或同时以相同的变化率较小B1 和B2,两个磁场的
磁通量总保持大小相同,所以总磁通量为0,不会产生感应电流,CD 错误。 
故选B。 
4.如图所示,一小物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上。斜面和地面平滑
连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中,物块的动能
与水
k
E
平位移x 关系的图象是(  ) 
                       
                                            - 3 - 
 
A. 
 
B. 
 
C. 
 
D. 
 
【答案】A 
【解析】 
【详解】由题意可知设斜面倾角为θ,动摩擦因数为μ,则物块在斜面上下滑水平距离x 时根
据动能定理有 
 
k
tan
cos
cos
x
mgx
mg
E







整理可得 
 


k
tan
mg
mg x
E




即在斜面上运动时动能与x 成线性关系;当小物块在水平面运动时有 
 
k
mgx
E


即在水平面运动时动能与x 也成线性关系;综上分析可知A 正确。 
故选A。 
5.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的
班列由40 节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2 节
对第3 节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3 节对倒
数第2 节车厢的牵引力为(  ) 
A. F 
B. 
 
C. 
 
D. 
 
19
20
F
19
F
20
F
【答案】C 
                       
                                            - 4 - 
【解析】 
【详解】根据题意可知第2 节车厢对第3 节车厢的牵引力为F,因为每节车厢质量相等,阻
力相同,故第2 节对第3 节车厢根据牛顿第二定律有 
 
38
38
F
f
ma
-
=
设倒数第3 节车厢对倒数第2 节车厢的牵引力为F1,则根据牛顿第二定律有 
 
1
2
2
F
f
ma
-
=
联立解得
。 
1
19
F
F =
故选C。 
二、多项选择题:本题共4 小题,每小题4 分,共计16 分。每小题有多个选项
符合题意。全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的得0 分。 
6.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S 闭合,
电机工作,车灯突然变暗,此时(  ) 
 
A. 车灯的电流变小 
B. 路端电压变小 
C. 电路的总电流变小 
D. 电源的总功率变大 
【答案】ABD 
【解析】 
【详解】A.开关闭合时,车灯变暗,故流过车灯的电流
变小,A 正确; 
I灯
B.电路的路端电压为 
 
=
U
U
I R

路
灯
灯
灯
变小,路端电压变小,B 正确; 
I灯
C.总电流即干路电流为 
 
U
E
U
I
r
r



内
路
干
                       
                                            - 5 - 
减小,干路电流增大,C 错误; 
U路
D.电源总功率为 
 
P
EI

干
总
增大,总功率变大,D 正确。 
I干
故选ABD。 
7.甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的2 倍。下列应
用公式进行的推论正确的有(  ) 
A. 由
可知,甲的速度是乙的
倍 
v
gR

2
B. 由
可知,甲的向心加速度是乙的2 倍 
2
a
r


C. 由
可知,甲的向心力是乙的
 
2
Mm
F
G r

1
4
D. 由
可知,甲的周期是乙的
倍 
3
2
r
k
T

2 2
【答案】CD 
【解析】 
【详解】卫星绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,则 
 
2
2
2
2
2
4
GMm
mv
F
m
r
m
r
ma
r
r
T







向
A.因为在不同轨道上g 是不一样的,故不能根据
得出甲乙速度的关系,卫星的运
v
gR

行线速度 
 
GM
v
r

代入数据可得 
 
2
= 2
v
r
v
r

甲
乙
乙
甲
故A 错误; 
B.因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样,故不能根据
得出两卫星加速度的关
2
a
r


系,卫星的运行加速度 
                       
                                            - 6 - 
 
2
GM
a
r

代入数据可得 
 
2
2
1
= 4
a
r
a
r

甲
乙
乙
甲
故B 错误; 
C.根据
,两颗人造卫星质量相等,可得 
2
GMm
F
r

向
 
2
2
1
= 4
F
r
F
r

向甲
乙
乙
甲
向
故C 正确; 
D.两卫星均绕地球做圆周运动,根据开普勒第三定律
,可得 
3
2
r
k
T

 
3
3 =2 2
T
r
T
r

甲
甲
乙
乙
故D 正确。 
故选CD。 
8.如图所示,小球A、B 分别从
和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B 的水平位移
2l
分别为l 和
。忽略空气阻力,则(  ) 
2l
 
A. A 和B 的位移大小相等 
B. A 的运动时间是B 的2 倍 
C. A 的初速度是B 的
 
1
2
D. A 的末速度比B 的大 
【答案】AD 
【解析】 
【详解】A.位移为初位置到末位置的有向线段,如图所示可得 
                       
                                            - 7 - 
 ,
 


2
2
A
2
5
s
l
l
l





2
2
B
2
5
s
l
l
l



A 和B 的位移大小相等,A 正确; 
B.平抛运动运动的时间由高度决定,即 
 ,
 
A
2
2
2
2
l
l
t
g
g




B
2
2
l
l
t
g
g



则A 的运动时间是B 的
倍,B 错误; 
2
C.平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,则 
 ,
 
xA
A
2
gl
l
v
t


xB
B
2
2
l
v
gl
t


则A 的初速度是B 的
,C 错误; 
1
2 2
D.小球A、B 在竖直方向上的速度分别为 
,
 
yA
2
v
gl

yB
2
v
gl

所以可得 
 ,
 
A
17
2
gl
v

B
16
2
2
gl
v
gl


即
,D 正确。 
A
B
v
v

故选AD。 
9.如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。开始时,两小球分
别静止在A、B 位置。现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O 转到水平
位置。取O 点的电势为0。下列说法正确的有(  ) 
 
A. 电场E 中A 点电势低于B 点 
B. 转动中两小球的电势能始终相等 
C. 该过程静电力对两小球均做负功 
                       
                                            - 8 - 
D. 该过程两小球的总电势能增加 
【答案】AB 
【解析】 
【详解】A.沿着电场线方向,电势降低,A 正确; 
B.由于O 点的电势为0,根据匀强电场的对称性 
 
A
B



又
,
,所以 
A
B
q
q

p
E
q

 
PA
PB
E
E

B 正确; 
CD.A、B 位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左,绝缘轻杆逆时针旋转,两小
球静电力对两小球均做正功,电场力做正功,电势能减少,CD 错误; 
故选AB。 
三、简答题:本题分必做题(第10~12 题)和选做题(第13 题)两部分,共计
42 分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 
【必做题】 
10.某同学描绘一种电子元件的
关系图象,采用的实验电路图如题图1 所示,V 为电压
I
U

表, 
mA 为电流表,E 为电源(电动势约
),R 为滑动变阻器(最大阻值
),
为定值电
6V
20Ω
0
R
阻,S 为开关。 
 
(1)请用笔画线代替导线,将题图2 所示的实物电路连接完整____________。 
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表: 
                       
                                            - 9 - 
电压
 
/ V
U
0.000 
0.250 
0.500 
0.650 
0.700 
0.725 
0.750 
电流
 
/ mA
I
0.00 
0.10 
0.25 
0.60 
1.70 
4.30 
7.50 
 
请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的
图线____________。 
I
U

 
(3)根据作出的
图线可知,该元件是_________(选填“线性”或“非线性”)元件。 
I
U

(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻
,会导致的两个后果是_________。 
0
R
A.电压和电流的测量误差增大 
B.可能因电流过大烧坏待测元件 
C.滑动变阻器允许的调节范围变小 
D.待测元件两端电压的可调节范围变小 
【答案】 
 
 
 
(1). 
 
 
 
 
(2). 
                       
                                            - 10 - 
    
(3). 非线性元件    
(4). BC 
【解析】 
【详解】(1)[1]根据题意连接电路如图 
 
(2)[2]根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接各点如图 
 
(3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。 
                       
                                            - 11 - 
(4)[4]AB.
图线上某点与原点连线的斜率为
,根据元件的特性可知,当电压超过一
I
U

1
R
定数值时,电流会急剧增大,所以电阻会急剧减小,若用导线代替
,电流急剧增大,可能
0
R
会烧坏待测元件,对电流表和电压表的测量误差无影响,A 错误,B 正确; 
CD.根据图像可知待测元件的电压范围小于
,而电源电动势为
,因为待测元件两端
1V
6V
电压非常小,如果用导线代替
,会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小,难以调节,C
0
R
正确,D 错误。 
故选BC。 
11.疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的
视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如题图1
所示。 
 
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是_____。 
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是_____。(填写各步骤前的序号) 
①把刻度尺竖直固定在墙上 
②捏住小球,从刻度尺旁静止释放 
③手机固定在三角架上,调整好手机镜头的位置 
④打开手机摄像功能,开始摄像 
(3)停止摄像,从视频中截取三帧图片,图片中的小球和刻度如题图2 所示。已知所截取的图
片相邻两帧之间的时间间隔为
,刻度尺的分度值是
,由此测得重力加速度为_____
1
6 s
1mm
。 
2
m / s
(4)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该
视频中截取图片,_____(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。 
                       
                                            - 12 - 
【答案】    
(1). 小钢球    
(2). ①③④②    
(3). 9.61(9.5~9.7)    
(4). 仍能 
【解析】 
【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响,所以密度大体积小的小钢
球最适合; 
(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上,安装好三脚架,调整好手机摄像头的位
置;因为下落时间很短,所以一定要先打开摄像头开始摄像,然后在将小球从刻度尺旁静止
释放,故顺序为①③④②; 
(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm,26.50cm,77.20cm;小球做自由落体
运动,根据
可得 
2
x
gT

 
(
)
(
)
2
2
2
2
2
2
77.20
26.50
10
26.50
2.50
10
m/s
9.61m/s
1
6
x
g
T

-
-
-
´
-
-
´
=
=
=
æ ö÷
ç ÷
ç ÷
çè ø
(4)因为就算小球偏离了竖直方向,但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动,对实
验结果无影响,故仍能用前面的方法测量出重力加速度。 
[选修3-5] 
12.“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根
据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高,
则人体热辐射强度I 及其极大值对应的波长
的变化情况是(  ) 

A. I 增大,
增大 
B. I 增大,
减小 
C. I 减小,
增大 
D. I 诚小,



减小 

【答案】B 
【解析】 
【详解】黑体辐射的实验规律如图 
                       
                                            - 13 - 
 
特点是,随着温度升高,各种波长的辐射强度都有增加,所以人体热辐射的强度
增大;随
I
着温度的升高,辐射强度的峰值向波长较短的方向移动,所以
减小。 

故选B。 
13.大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线,其中最长和最短波长分别为
和
,则该
1
2

激发态与基态的能量差为_____,波长为
的光子的动量为_____。(已知普朗克常量为h,光
1
速为c) 
【答案】    
(1). 
    
(2). 
 
2
c
h 
1
h

【解析】 
【详解】[1]根据
可知波长越短,对应光子的频率越大,对应跃迁的能级差越大;可
c


知最短波长
对应基态到激发态的能量差最大,结合
得 
2

ε
hν

 
2
2
c
E
h
h





[2]波长为
对应的光子动量为 
1
 
1
1
h
p


14.一只质量为
的乌贼吸入
的水,静止在水中。遇到危险时,它在极短时间内把
1.4kg
0.1kg
吸入的水向后全部喷出,以
的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。 
2m/s
【答案】
 
28m/s
                       
                                            - 14 - 
【解析】 
【详解】乌贼喷水过程,时间较短,内力远大于外力;选取乌贼逃窜的方向为正方向,根据
动量守恒定律得 
 
1
2
0
Mv
mv


解得喷出水的速度大小为 
 
1
2
1.4
2 m/s
28m/s
0.1
Mv
v
m




【选做题】 
本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多
做,则按A 小题评分。 
A.[选修3-3] 
15.玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体。下列关于玻璃的
说法正确的有(  ) 
A. 没有固定的熔点 
B. 天然具有规则的几何形状 
C. 沿不同方向的导热性能相同 
D. 分子在空间上周期性排列 
【答案】AC 
【解析】 
【详解】根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规
则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的,叫
“各向同性”。它没有固定的熔点。 
故选AC。 
16.一瓶酒精用了一些后,把瓶盖拧紧,不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽,此时_____
(选填“有”或“没有”)酒精分子从液面飞出。当温度升高时,瓶中酒精饱和汽的密度
_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。 
【答案】    
(1). 有    
(2). 增大 
【解析】 
【详解】[1]形成饱和气后,酒精还是会蒸发,只是液体里跑到气体中的分子和气体中的分子
                       
                                            - 15 - 
跑到液体里的速度一样快,整体来看是不变的。即此时仍然会有酒精分子从液面飞出; 
[2]温度升高使气体分子的动能增大,离开液体表面的气体分子更多,饱和汽密度增大。 
17.一定质量的理想气体从状态A 经状态B 变化到状态C,其
图象如图所示,求该过程
1
p
V

中气体吸收的热量Q。 
 
【答案】
 
5
2 10 J

【解析】 
【详解】根据
图像可知状态A 和状态C 温度相同,内能相同;故从A 经B 到C 过程
1
P
V

中气体吸收的热量等于气体对外所做的功。根据图像可知状态A 到状态B 为等压过程,气体
对外做功为 
 
(
)
5
5
1
2 10
2
1 J=2 10 J
W
p V

=
=
´
´
-
´
状态B 到状态C 为等容变化,气体不做功;故A 经B 到C 过程中气体吸收的热量为 
 
5
1
2 10 J
Q
W
=
=
´
B.[选修3-4] 
18.电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有(  ) 
A. 杀菌用的紫外灯 
B. 拍胸片的X 光机 
C. 治疗咽喉炎的超声波雾化器 
D. 检查血流情况的“彩超”机 
【答案】AB 
【解析】 
【详解】A.紫外灯的频率高,能量强,所以用于杀菌,属于电磁波的应用,A 正确; 
B.X 光的穿透能力较强,所以用于拍胸片,属于电磁波的应用,B 正确; 
C.超声波雾化器是超声波的应用,与电磁波无关,C 错误; 
D.彩超属于超声波的应用,与电磁波无关,D 错误。 
故选AB。 
                       
                                            - 16 - 
19.我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻
璃)的_____(选填“大”或“小”)。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为
,则该
43
内芯的折射率为_____。(取
,结果保留2 位有效数字) 
sin 43
0.68 cos43
0.73


,
【答案】    
(1). 大    
(2). 
 
1.5
【解析】 
【详解】[1]根据全反射定律
可知光钎内芯的折射率比外套的折射率大,这样光在
1
sinC
n

内芯和外壳的界面上才能发生全反射,保证信息的传输。 
[2]折射率为 
 
1
1
1.5
sin 43
0.68
n 



20.国际宇航联合会将2020 年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四
号”任务创造了多项世界第一、在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率
为f 的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”
的时间差为
。已知电磁波在月壤层中传播的波长为
,求该月壤层的厚度d。 
t


【答案】
 
2
f
t


【解析】 
【详解】电磁波的在土壤中传播速度满足 
 
v
f


根据题意可知 
 
2d
v
t

解得土壤厚度为 
 
2
f
d
t



四、计算题:本题共3 小题,共计47 分。解答时请写出必要的文字说明、方程
式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必
须明确写出数值和单位。 
21.如图所示,电阻为
的正方形单匝线圈
的边长为
,
边与匀强磁场边缘
0.1Ω
abcd
0.2m
bc
重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为
。在水平拉力作用下,线圈以
0.5T
的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中: 
8m / s
                       
                                            - 17 - 
(1)感应电动势的大小E; 
(2)所受拉力的大小F; 
(3)感应电流产生的热量Q。 
 
【答案】(1)0.8V;(2)0.8N;(3)0.32J 
【解析】 
【详解】(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为 
 
0.5
0.2 8V
0.8V
E
BLv
=
=
´
´
=
(2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力,有 
 
=
F
F
BIL

安
根据闭合电路欧姆定律有 
 
E
I
R

结合(1)联立各式代入数据可得F=0.8N; 
(3)线框穿过磁场所用的时间为 
 
2
2
0.2 s
0.05s
8
L
t
v
´
=
=
=
故线框穿越过程产生的热量为 
 
2
2
2
0.8
0.05J=0.32J
0.1
E
Q
I Rt
t
R
=
=
=
´
22.如图所示,鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴O 转动。在轮上沿相互垂直的直径
方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为m 的小球,球与O 的距离均为
。在轮上绕有
2R
长绳,绳上悬挂着质量为M 的重物。重物由静止下落,带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮
匀速转动,转动的角速度为
。绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量,

不计空气阻力,重力加速度为g。求:  
(1)重物落地后,小球线速度的大小v; 
(2)重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F; 
                       
                                            - 18 - 
(3)重物下落的高度h。 
 
【答案】(1)
;(2)
;(3)
 
2
v
R
=
2
4
2
4
F
m
R
g

=
+
(
)
2
2
16
2
M
m R
H
Mg

+
=
【解析】 
【详解】(1)由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为ω,则根据线速度与角速度的关
系可知小球的线速度为 
 
2
v
R
=
(2)小球匀速转动,当在水平位置时设杆对球的作用力为F,合力提供向心力,则有 
 
(
)
2
2
2
2
v
F
mg
m R
-
=
结合(1)可解得杆对球的作用力大小为 
 
2
4
2
4
F
m
R
g

=
+
(3)设重物下落高度为H,重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统,根据系统机械
能守恒可知 
 
2
2
1
1
1
4
2
2
MgH
Mv
mv
=
+
´
而重物的速度等于鼓形轮的线速度,有 
 
1v
R

联立各式解得 
 
(
)
2
2
16
2
M
m R
H
Mg

+
=
23.空间存在两个垂直于
平面的匀强磁场,y 轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为
Oxy
0
2B
、
。甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O 沿x 轴正向射入磁场,速度均为v。甲第
0
3B
1 次、第2 次经过y 轴的位置分别为P、Q,其轨迹如图所示。甲经过Q 时,乙也恰好同时
                       
                                            - 19 - 
经过该点。已知甲的质量为m,电荷量为q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求:  
(1)Q 到O 的距离d; 
(2)甲两次经过P 点的时间间隔
; 
t

(3)乙的比荷
可能的最小值。 
q
m


 
【答案】(1)
;(2)
;(3)
 
0
3
mv
d
qB

0
5
2
m
t
qB


'
2
=
'
q
q
m
m
【解析】 
【详解】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,由
 
2v
qvB
m R

得, 
,
 
1
0
2
mv
R
qB

2
0
3
mv
R
qB

Q、O 的距离为: 
 
1
2
0
2
2
3
mv
d
R
R
qB



(2)由(1)可知,完成一周期运动上升的距离为d,粒子再次经过P,经过N 个周期, 
 
1
2
3
R
OP
N
d
d



所以,再次经过P 点的时间为 
 
3
t
NT
T


由匀速圆周运动的规律得, 
 
1
1
0
2 R
m
T
v
qB




                       
                                            - 20 - 
 
2
2
0
2
2
3
R
m
T
v
qB




绕一周的时间为: 
 
1
2
2
2
T
T
T 

解得: 
 
0
5
6
m
T
qB


所以,再次经过P 点的时间为 
 
0
5
3
2
m
t
T
qB



两次经过P 点的时间间隔为: 
 
1
2
T
t
t

解得: 
 
0
2 m
t
qB


(3)由洛伦兹力提供向心力,由
 得, 
2v
qvB
m R

 
1
0
'
'
2 '
m v
R
q B

 
2
0
'
'
3 '
m v
R
q B

 
1
2
'
2
' 2
'
d
R
R


若乙粒子从第一象限进入第二象限的过程中与甲粒子在Q 点相遇,则: 
 
1
2
'
'
R
nd
OQ
d



 
'
'
'
1
2
1
1
2
(
)
2
2
2
2
2
T
T
T
T
T
n




结合以上式子,n 无解。 
                       
                                            - 21 - 
若乙粒子从第二象限进入第一象限的过程中与甲离子在Q 点相遇,则: 
 
'
nd
OQ

 
'
'
1
2
1
2
(
)
2
2
2
2
T
T
T
T
n



计算可得 
(n=1,2,3……) 
' =
'
q
q
n
m
m
由于甲乙粒子比荷不同,则n=2 时,乙的比荷
最小,为 
'
'
q
m
 
 
'
2
=
'
q
q
m
m