2020年高考全国I卷高三最新信息卷 物理（十一）

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2020年全国I卷高三最新信息卷
物 理 （十一）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。

二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．山东海阳核电站是中国核电AP1000技术的标志性项目，其反应堆的核反应方程为U＋X→Ba＋Kr＋3n，下列说法中正确的是
A．该反应中X是质子
B．该反应中X是电子
C．Ba中有88个中子
D．Ba的结合能比U的结合能大
15．2018年II月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义。新国际单位体系于2019年5月20日世界计量日起正式生效，其中，千克将用普朗克常量(h)定义；安培将用电子电荷量（e）定义。以基本物理常数定义计量单位，可大大提高稳定性和精确度。关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是
A．普朗克常量的单位为kg‧m3‧s－2
B．普朗克常量的单位为kg－1‧m2‧s－1
C．电子电荷量的单位为A‧s
D．电子电荷量的单位为A‧s－1
16．2020年6月17日15时19分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭，成功将高分九号03星送入预定轨道，发射获得圆满成功。高分九号03星是一颗地球高轨道遥感成像卫星，与之前发射的高分6号(一颗地球低轨道精准农业观测卫星)相比，下列说法正确的是
A．高分6号的运行线速度小于高分九号03星
B．高分6号的运行加速度小于高分九号03星
C．高分6号的运行角速度小于高分九号03星
D．两颗卫星的加速度都小于地球表面的重力加速度
17．如图所示，地面上固定有一半径为R的半圆形凹槽，O为圆心、AB为水平直径、现将小球(可视为质点)从A处以初速度v1水平抛出后恰好落到D点；若将该小球从A处以初速度v2水平抛出后恰好落到C点，C、D两点等高，OC与水平方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，则下列说法正确的是

A．v1∶v2＝l∶4
B．小球从开始运动到落到凹槽上的过程中，其两次的动量变化量相同
C．小球落在凹槽上时，其两次的重力的瞬时功率不同
D．小球落到C点时，速度方向可能与该处凹槽切面垂直
18．“嫦娥四号”上搭载的中性原子探测仪，主要任务是测量太阳风与月表相互作用后产生的中性原子。探测仪在入口处安装了高压偏转系统，形成强电场区域，对太阳风和月表作用后辐射的带电粒子进行偏转，以免其射到探测器上产生干扰信号。已知高压偏转系统由长度大于l m、间距仅10 mm的两平行金属板组成，当两板加一定的电压时，可将平行极板进入、动能不大于320 keV的氦核均偏转到极板而被极板吸收。只考虑该电场的作用，则
A．对于平行极板进入偏转系统的质子，只有动能不大于160 keV才能完全被极板吸收
B．对于平行极板进入偏转系统的质子，只要动能不大于320 keV就可完全被极板吸收
C．对于平行极板进入偏转系统的电子，只有动能不大于320 keV才能完全被极板吸收
D．对于平行极板进入偏转系统的电子，只要动能不大于640 keV就可完全被极板吸收
19．如图所示，边长为l1、l2的单匝矩形线框abcd处在磁感应强度为B的匀强磁场中，线框可绕轴OO′转动，轴OO′与磁场垂直，线框通过连接装置与理想变压器、小灯泡连接为如图所示的电路。已知小灯泡L1、L2额定功率均为P，正常发光时电阻均为R。当开关闭合，线框以一定的角速度匀速转动时，灯泡L1正常发光，电流表A示数为I；当开关断开时，线框以另一恒定的角速度匀速转动，灯泡L1仍正常发光，线框电阻、电流表A内阻不计，以下说法正确的是

A．断开开关S时，电流表示数为2I
B．变压器原、副线圈的匝数比为
C．当开关闭合时线框转动的角速度为
D．当开关断开时线框转动的角速度为

20．如图所示，在倾角θ＝37°固定斜面体的底端附近固定一挡板，一质量不计的弹簧下端固定在挡板上，弹簧自然伸长时其上端位于斜面体上的O点处。质量分别为mA＝4.0 kg、mB＝1.0 kg的物块A和B用一质量不计的细绳连接，跨过固定在斜面体顶端的光滑定滑轮，开始物块A位于斜面体上的M处，物块B悬空。现将物块A和B由静止释放，物块A沿斜面下清，当物块A将弹簧压缩到N点时，物块A、B的速度减为零。已知MO＝1.0 m，ON＝0.5 m，物块A与斜面体之间的动摩擦因数μ＝0.25，重力加速度取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，整个过程细绳始终没有松弛。则下列说法正确的是

A．物块A在与弹簧接触前的加速度大小为1.2 m/s2
B．物块A在与弹簧接触前的加速度大小为1.5 m/s2
C．物块A位于N点时，弹簧所储存的弹性势能为9 J
D．物块A位于N点时，弹簧所储存的弹性势能为21 J
21．如图所示，半径R＝2 cm的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度B＝2 T，一个比荷为2×106 C/kg的带正电的粒子从圆形磁场边界上的A点以v0＝8×104 m/s的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且∠AON＝120°。下列选项正确的是

A．带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为1 cm
B．带电粒子在磁场中运动轨迹的圆心一定在圆形磁场的边界上
C．若带电粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出
D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则该圆形磁场的最小面积为3π×10－4 m2
第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22．(5分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中，设计出如下的实验方案，其实验装置如图所示。已知小车质量M＝214.6 g，砝码盘质量m0＝7.8 g，所使用的打点计时器交流电频率f＝50 Hz。其实验步骤是：
A．按图中所示安装好实验装置
B．调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下做匀速运动
C．取下细绳和砝码盘，记下砝码盘中砝码的质量m
D．先接通电源，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求得小车的加速度a
E．重新挂上细绳和砝码盘，改变砝码盘中砝码的质量，重复B～D步骤，求得小车在不同合外力F作用下的加速度。

回答下列问题：
(1)按上述方案做实验，是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量？_____(填“是”或“否”)
(2)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中，如下表，
次数
1
2
3
4
5
砝码盘中砝码的重力F/N
0.10
0.20
0.29
0.39
0.49
小车的加速度a/(m‧s－2)
0.88
1.44
1.84
2.38
2.89
他根据表中的数据画出a－F图象。造成图线不过坐标原点的一条最主要原因 ，从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是_____，其大小为_____。
23．(10分)某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为11～13 V，内阻小于3 Ω，由于直流电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15 V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：

(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空：
第一步：按电路图连接实物
第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为________V
第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V的电压表。
(2)实验可供选择的器材有：
A．电压表（量程为3 V，内阻约2 kΩ）
B．电流表（量程为3 A，内阻约0.1 Ω）
C．电阻箱（阻值范围0～9999 Ω）
D．电阻箱（阻值范围0～999 Ω）
E．滑动变阻器（阻值为0～20 Ω，额定电流2 A）
F．滑动变阻器（阻值为0～20 kΩ）
回答：电阻箱应选_________，滑动变阻器应选_________。
(3)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U－I图线如图丙所示，可知电池的电动势为_____V，内阻为_____Ω。
24．(14分)一轻质细绳一端系一质量m＝200 g的小球a，另一端挂在光滑水平轴O上，O到小球a的距离L＝0.1 m，小球a跟水平面接触，但无相互作用。在小球a的两侧等距离处分别固定两个相同的斜面CD、C′D′，斜面足够长且倾角θ＝37°。如图所示，两个斜面底端CC′的水平距离s＝2 m。现有一小滑块b，质量也为m，从左侧斜面CD上由静止滑下，与小球a发生弹性碰撞。已知小滑块b与斜面、水平面的动摩擦因数μ均为0.25。不计空气阻力和C、C′点处的机械能损失，并将滑块和小球都视为质点，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6。

(1)若滑块b从h＝1.5 m处静止滑下，求滑块b与小球a第一次碰后瞬间绳子对小球a的拉力大小；
(2)若滑块b与小球a第一次碰撞后，小球a在运动到最高点时绳子拉力恰好为零，求滑块b最终停下来的位置到C点的距离x。








25．(18分)如图甲所示，正方形导线框abcd用导线与水平放置的平行板电容器相连，线框边长与电容器两极板间的距离均为L。O点为电容器间靠近上极板的一点，与电容器右端的距离为，与水平线MN的距离为。线框abcd内和电容器两极板间都存在周期性变化的磁场，导线框内匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，电容器间匀强磁场的磁感应强度随时间的变化规律如图丙所示，选垂直纸面向里为正方向。现有一带正电微粒在0时刻自O点由静止释放，在时间～内恰好做匀速圆周运动。已知重力加速度为g，求：

(1)此带电微粒的比荷；
(2)自0时刻起经时间时微粒距O点的距离；
(3)自0时刻起经多长时间微粒经过水平线MN。








(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)
33．【物理——选修3－3】(15分)
(1)(5分)关于对液体的理解，下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．船能浮在水面上，是由于水的表面存在张力
B．水表面表现张力是由于表层分子比内部分子间距离大，故体现为引力造成的
C．密闭容器，某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积，蒸气仍是饱和的
D．相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与该温度水的饱和汽压之比
E．当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中还会有水分子飞出水面
(2)(10分)如图所示，固定在水平面开口向上的导热性能良好足够高的汽缸，质量m＝5 kg、横截面面积S＝50 cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸中，开始汽缸内气体的温度t1＝27 ℃、压强p1＝1.0×105 Pa。已知大气压强p0＝1.0×105 Pa，重力加速度g＝10 m/s2。

(i)现将环境的温度缓慢升高，当活塞刚好离开挡板时，温度为多少摄氏度？
(ii)继续升高环境的温度，使活塞缓慢地上升H＝10 cm，在这上过程中理想气体的内能增加了18 J，则气体与外界交换的热量为多少？





34．【物理——选修3－4】(15分)
(1)(5分)如图，a、b、c、d是均匀介质中水平轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为4 m、6 m和8 m。一列简谐横波沿x轴正向传播，在t＝0时刻传到质点a处，使质点a由平衡位置开始竖直向下运动。波继续向前传播，t＝5 s时质点b已经通过了8 cm路程并第一次回到了平衡位置，此时质点c刚好开始振动。则下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．该波的波速为1.6 cm/s
B．质点c开始振动后，其振动周期为6 s
C．当t＞5 s后，质点b向下运动时，质点c一定向上运动
D．在7 s＜t＜9 s的时间间隔内质点c向上加速运动
E．在t＝10 s时刻质点d的加速度方向向上
(2)(10分)一半球形玻璃砖，球心为O，OA和OB与竖直方向间的夹角均为30°。一束光线射向A点，折射光线恰好竖直向下射到C点，已知该玻璃砖折射率为。

(i)求射向A点的光线与竖直方向的夹角；
(ii)从B点射入的光线折射后恰好过C点，求折射光线BC与虚线BO夹角的正弦值。






















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2020高考全国I卷高三最新信息卷
物理答案（十一）
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．【答案】C
【解析】设反应物的电荷数为x，则92＋x＝36＋56＋0，解得x＝0，根据质量数守恒可知m＝139＋94＋3－235＝1，所以反应物为中子，故A、B错误；Ba中的中子数为144－56＝88，故C正确；U是重核，其原子核质量大于Ba，结合能也更大，故D错误。
15．【答案】C
【解析】由公式E＝hv，可得h＝E/v＝Fs/v＝mas/v，故普朗克常量h的单位为J/Hz，1 J/Hz＝1 J·S＝1 kg·m2·s－1，故AB错误；由公式q＝It，可得电荷量e的单位为C，1 C＝1 A·s，故C正确，D错误。
16．【答案】D
【解析】高分6号的轨道半径小于高分九号03星，由卫星的线速度v＝知，高分6号的运行线速度大，故A错误；由卫星的加速度a＝知，高分6号的运行加速度大于高分九号03星，故B错误；由卫星的角速度ω＝知，高分6号的运行角速度大于高分九号03星，故C错误；地球表面的重力加速度g＝，两颗卫星轨道半径都大于地球半径R，所以两颗卫星的加速度都小于地球表面的重力加速度，故D正确。
17．【答案】B
【解析】过C与D分别做AB的垂线，交AB分别与M点与N点，如图，则OM＝ON＝Rcos 60°＝0.5R，所以AN＝0.5R，AM＝1.5R；由于C与D点的高度是相等的，由h＝gt2可知二者运动的时间是相等的，由水平方向的位移x＝v0t可得v1∶v2＝l∶3，故A错误；它们速度的变化量Δv＝gt，二者运动的时间是相等的，则它们速度的变化量也相等，根据p＝mv可知动量变化量相等，故B正确；小球落到凹槽上的高度相同，则竖直速度vy相等，由PG＝mgvy重力的瞬时功率相同，故C错误；球落到C点时，若速度方向与该处凹槽切面垂直则速度方向为OC，O点应为AM的中点，显然不是，故D错误。

18．【答案】A
【解析】设平行板间电势差为U，当两板加一定的电压时，可将平行极板进入、动能不大于320 keV的氦核均偏转到极板而被极板吸收，对氦核根据动能定理得2eU＝320000 eV，解得U＝160000 V。对质子根据动能定理得EKH＝eU＝160000 eV，即对于平行极板进入偏转系统的质子，只有动能不大于160 keV才能完全被极板吸收，故A正确，B错误；对于平行极板进入的电子，EKH＝eU＝160000 eV，即对于平行极板进入偏转系统的质子，只有动能不大于160 keV才能完全被极板吸收，故CD错误。
19．【答案】BD
【解析】由于小灯泡功率P＝I22R，可得，由于，断开开关S时，小灯泡正常发光，电流I2不变，故变压器原线圈电流仍为I，故A错误，B正确；由于，U1I＝P，可得，故C错误；当开关断开时两个小灯泡总功率为2P，原线圈电流I不变，则原线圈输入功率为2P＝U′I，，可得，故D正确。
20．【答案】AC
【解析】对A、B整体，由牛顿第二定律可得mAgsin θ－mBg－μmAgcos θ＝(mA＋mB)ma，解得a＝1.2 m/s2，故A正确，B错误；由能量关系可知，物块A位于N点时，弹簧所储存的弹性势能Ep＝mAgxMNsin θ－mBgxMN－μmAgxMNcos θ＝9 J，故C正确，D错误。
21．【答案】BCD
【解析】根据洛伦兹力提供向心力qvB＝m，可得r＝，代入数据解得r＝2 cm，故A错误；粒子运动轨迹如图所示，可知四边形AONP为菱形，又因为∠AON＝120º，根据几何知识可得圆心P一定在圆周上，故B正确；从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如图所示，易知四边形SCON为菱形，根据几何知识可知粒子一定N点射出，故C正确；当带电粒子从A点入射，从N点出射，以AN为直径的圆的磁场，此时有最小面积即S＝π(AN)2＝π(Rcos 30°)2＝3π×10－4 m2，故D正确。

第Ⅱ卷（非选择题，共174分）
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22．(5分)
【答案】(1)否 (2)在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力 砝码盘的重力大小 0.08 N
【解析】(1)当小车匀速下滑时有mAgsin θ＝f＋(m＋m0)g，当取下细线和砝码盘后，由于mAgsin θ和f不变，因此其合外力为(m＋m0)g，所以不需要砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量。
(3)图线不过原点，说明当外力为零时加速度不为零，由此可知原因在于在计算小车所受的合外力时未计入砝码盘的重力，根据数学函数关系可知图线延长线与横轴的交点即砝码盘重力的大小，横坐标每格表示0.02 N，所以交点大小为0.08 N。
23．(10分)
【答案】(1)0.6 (2)C E (3)11.5 2.5
【解析】(1)把3 V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为15 V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为3 V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为0.6 V。
(2)由题，电压表的量程为3 V，内阻约为2 kΩ，要改装成15 V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为8 kΩ，故电阻箱应选C。在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E。
(3)由丙读出，外电路断路时，电压表的电压U＝2.3 V，则电源的电动势E＝2.3×5＝11.5 V，内阻。
24．(14分)
【解析】(1)对滑块b，根据动能定理有：mgh－μmghcot θ－μmg‧s＝mv2
解得v＝m/s
小球a与滑块b质量相同，弹性碰撞，速度交换，则对小球a有：
解得F＝32 N。
(2)小球a在运动到最高点时绳子拉力恰好为零，分两种情况
①恰好通过圆周最高点，有vt＝
小球a从左侧与滑块b相碰，之后对滑块b根据动能定理，有：μmgx′＝mg‧2L＋mvt2
解得x′＝1 m
滑块b最终停下来的位置到C点的距离x＝x′＋s＝2 m
②恰好运动到圆，则vt＝0
小球a从右侧与滑块b相碰，之后对滑块b根据动能定理，有：mgL－μmgx′′＝0
解得x′′＝0.4 m
滑块b最终停下来的位置到C点的距离x＝s－x′′＝0.6 m。
25．(18分)
【解析】(1)电容器两极电势差大小等于线框产生的电动势
电容器两极间电场强度
时间～内：mg＝qE
解得比荷：。
(2)微粒运动的轨迹如图所示，时间0～内：

mg＋qE＝ma
v＝at1
解得：v＝
时间～内：qv‧8πB0＝m
可得：
又T＝
解得：
时微粒距O点的距离：。
(3)时间0～内，微粒竖直向下的位移：
设粒子转过角度α时与O点间的竖直距离为

解得：和
每次微粒进入磁场后运动至水平线MN所需时间
解得：和
自开始至水平线MN的时间：t＝t1＋2nT＋t2，(n＝0，1，2，3…)
即：和，(n＝0，1，2，3…)
又
解得：n＝3.5
微粒离开电容器后不再经过水平线MN，分析得自开始至水平线MN的时间为：
和，(n＝0，1，2，3)。
(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)
33．【物理——选修3－3】(15分)
(1)(5分)
【答案】BDE
【解析】船能浮在水面上，是由于水的浮力作用，故A项错误；液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力，即是表面张力，故B项正确；在一定温度下，饱和蒸气的分子数密度是一定的，因而其压强也是一定的，与体积无关；密闭容器中某种蒸气开始时若是饱和的，保持温度不变，增大容器的体积时，蒸气不再是饱和的，但最后稳定后蒸气是饱和的，压强不变；故C项错误；相对湿度是指水蒸气的实际压强与该温度下水蒸气的饱和压强之比，故D项正确；当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，单位时间内从水中出来的水分子和从空气进入水中的水分子个数相等，达到一种动态平衡，故E项正确。
(2)(10分)
【解析】(1)气体的状态参量T1＝(27＋273)K＝300 K，p0＝1.0×105 Pa
对活塞由平衡条件得p2S＝p0S＋mg
解得p2＝1.1×105 Pa
由查理定律得
解得T2＝330 K
则t2＝57 ℃。
(2)继续加热时，理想气体等压变化，则温度升高，体积增大，气体膨胀对外界做功，外界对气体做功
W＝－p2SH＝－55 J
根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可得理想气体从外界吸收的热量Q＝ΔU－W＝73 J。
34．【物理——选修3－4】(15分)
(1)(5分)
【答案】BCE
【解析】在t＝5s的时间内波形从a传播到c距离为10 m，故波速m/s，故A错误；从波源a起振开始到波形传播到b点的时间为s，B点起振后振动了半个周期，总时间为5 s，有，可得T＝6 s，而所有质点点的振动周期相同，故质点c开始振动后其振动周期也为6 s，故B正确；当t＞5 s后，b和c都已开始振动，两者的距离为6 m等于半个波长，则质点b向下运动时质点c一定向上运动，故C正确；当时间7 s＜t＜9 s时，而周期T＝6 s，c点起振需要5 s，则c点的振动时间在～范围内且起振向下，故c正经过波谷后向平衡位置振动，则质点c向上先加速运动后减速向上运动，故D错误；质点ad的距离为18 m，则波源a到d的时间为s，故质点振动的时间1 s＝，且起振竖直向下，而加速度指向平衡位置方向向上，故E正确。
(2)(10分)
【解析】(1)光路图如图所示，根据折射定律有

解得∠EAG＝60°
即入射光线与竖直方向的夹角为30°。
(2)由几何关系得CO＝Rsin30°＝0.5R，AB＝2CO＝R

根据正弦定理
得。