2000年全國普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(廣東卷)
物理
第Ⅰ卷
必要時(shí)可以使用下列物理量。
真空中光速 c=3.0×108m/s 萬有引力常量 G=6.7×10-11N.m2/kg2
普朗克常量 h=6.6×10-34J.s 電子的電量 e=1.6×10-19C
地球半徑 R=6.4×106m 電子的質(zhì)量 me=9.1×10-31kg
一、本題共10小題;每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確。全部選對的得4分,選不全的得2分,有選錯(cuò)或不答的0分。
1. 最近幾年,原子核科學(xué)家在超重元素島的探測方面取得重大進(jìn)展。1996年科學(xué)家們在研究某兩個(gè)重離子結(jié)合成越重元素的反應(yīng)時(shí),反現(xiàn)生成的超重元素的核X經(jīng)過6次α衰變后的產(chǎn)物是Fm。由此,可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是
A.124、259 B.124、265 C.112、265 D.112、277
2.對于一定量的理想氣體,下列四個(gè)論述中正確的是
A.當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí),壓強(qiáng)必變大
B.當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí),壓強(qiáng)可以不變
C.當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí),壓強(qiáng)必變小
D.當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí),壓強(qiáng)必變大
3.Sl和S2表示勁度系數(shù)分別為hl和k2的兩根彈簧,k1 >k2;a和b表示質(zhì)量分別為ma和mb 的兩個(gè)小物塊,ma>mb.將彈簧與物塊按圖示方式懸掛起來,F(xiàn)要求兩根彈簧的總長度最 大,則應(yīng)使
A.S1在上,a在上
B.S1在上,b在上
C.S2在上,a在上
D.S2在上,b在上
4.對于水平放置的平行板電容器,下列說法正確的是
A.將兩極板的間距加大,電容將增大
B.將兩極板平行錯(cuò)開,使正對面積減小,電容將減小
C.在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板問距的陶瓷板,電容將
增大
D.在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板,電容將增大
5.如圖,一氣缸豎直倒放,氣缸內(nèi)有一質(zhì)量不可忽略的活塞,將一定量的理想氣體封在氣缸內(nèi),活塞與氣缸壁元摩擦,氣體處于平衡狀態(tài),F(xiàn)保持溫度不變把氣缸稍微傾斜一點(diǎn),在達(dá)到平衡后,與原來相比,則
A.氣體的壓強(qiáng)變大
B.氣體的壓強(qiáng)變小
C.氣體的體積變大
D.氣體的體積變小
6.圖為1射線管的結(jié)構(gòu)示意圖,E為燈絲電源。要使射線管發(fā)出X射線,須在K、A兩電極間加上幾萬伏的直流高壓,
A.高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn),X射線從K極發(fā)出
B.高壓電源正極應(yīng)接在P點(diǎn),X射線從A極發(fā)出
C.高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn),X射線從K極發(fā)出
D.高壓電源正極應(yīng)接在Q點(diǎn),X射線從A極發(fā)出
7.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播,在x軸上相距2cm的P點(diǎn)和Q點(diǎn)的振動(dòng)圖線均如圖所示,由此可以確定這列波的
A.振幅
B.波長
C.頻率
D.波速
8.A與B是兩束平行的單色光,它們從空氣射人水中的折射角分別為rA、rB,若rA>rB,則
A.在空氣中A的波長大于B的波長 B.在水中A的傳播速度大于B的傳播速度
C.A的頻率大于B的頻率 D.在水中A的波長小于B的波長
9.圖中A為理想電流表,V1和V2為理想電壓表,R1為定值電阻,R2為可變電阻,電池E內(nèi)阻不計(jì),則
A.R2不變時(shí),V2讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1
B.R2不變時(shí), V1讀數(shù)與A讀數(shù)之比等于R1
C.R2改變一定量時(shí),V2讀數(shù)的變化量與A讀數(shù)的變化量之比的絕對值等于R1
D.R2改變一定量時(shí),V1讀數(shù)的變化量與A讀數(shù)的變化量之比的絕對值等于R1
10.圖為一空間探測器的示意圖,P1、P2、P3、P4是四個(gè)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),P1、P3的連線與空間一固定坐標(biāo)系的x軸平行,P2、P4的連線與y軸平行。每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)時(shí),都能向探測器提供推力,但不會(huì)使探測器轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí),探測器以恒定的速率v0向正x方向平動(dòng)。要使探測器改為向正x偏負(fù)y60°的方向以原來的速率v0平動(dòng),則可
A.先開動(dòng)P1適當(dāng)時(shí)間,再開動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間
B.先開動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間,再開動(dòng)P2 適當(dāng)時(shí)間
C.開動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間
D.先開動(dòng)P3適當(dāng)時(shí)間,再開動(dòng)P4適當(dāng)時(shí)間
第Ⅱ卷
二、本題共3小題;每小題5分,共15分。把答案填在題中的橫線上。
11.裂變反應(yīng)是目前核能利用中常用的反應(yīng)。以原子核為燃料的反應(yīng)堆中,當(dāng)U俘獲一個(gè)慢中子后發(fā)生的裂變反應(yīng)可以有多種方式,其中一種可表示為
十 一 → Xe 。 Sr + 3
235.0439 1.0087 138.9178 93.9154
反應(yīng)方程下方的數(shù)字是中子及有關(guān)原子的靜止質(zhì)量(以原子質(zhì)量單位u為單位).已知lu的質(zhì)量對應(yīng)的能量為9.3 ×102 MeV,此裂變反應(yīng)釋放出的能量是 MeV。
12.空間存在以ab、cd為邊界的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁感強(qiáng)度大小為凡方向垂直紙面向外,區(qū)域?qū)挒閘1、現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi),它的短邊與ab重合,長度為l2長邊的長度為2l1,如圖所示。某時(shí)刻線框以初速v沿與ab垂直的方向進(jìn)入磁場區(qū)域,同時(shí)某人對線框施以作用力,使它的速度大小和方向保持 不變,設(shè)該線框的電阻為R。從線框開始進(jìn)入磁場到完全離開磁場的過程中,人對線框作用力所做的功等于___________________________.
13.假設(shè)在NaCl蒸氣中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl-靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)氯化
鈉NaCl分子。
若取Na+與Cl-相距無限遠(yuǎn)時(shí)其電勢能力零,一個(gè)NaCl分子的電勢能為 一6.1eV。已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的 能量(電離能)為5.1 eV,使一個(gè)中性氯原子Cl結(jié)合一個(gè)電子形成氯離子Cl-所放出的能 量(親和能)為3.8 eV。由此可算出,在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中,外界供給的總能量等于____________eV。
三、本題共3小題,共刀分,把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖。
14.(6分)某同學(xué)用圖1所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。圖中PQ是斜槽,以為水平槽,實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下,落到位于水平地面的記錄紙上,留下痕跡。重復(fù)上述操作10次,得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,讓A球仍從位置G由靜止開始滾下,和下球碰撞后,A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡,重復(fù)這種操作10次。圖:中0點(diǎn)是水平槽未 端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn),B球落點(diǎn)痕跡如圖2所示,其中米尺水平放置,且平行于 G、R、O所在的平面,米尺的零點(diǎn)與O點(diǎn)對齊。
(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)取為________cm。
(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量?答_________(填選項(xiàng)號(hào))。
A.水平槽上未放日球時(shí),測量人球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
B.A球與B球碰撞后,測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離
C.測量A球或B球的直徑
D.測量A球和B球的質(zhì)量(或兩球質(zhì)量之比)
E.測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度
15.(6分)如圖,一光源位于金屬圓筒內(nèi)部軸線上A點(diǎn),與筒B端的距離為d,d無法直接測量。另有凸透鏡、光屏、米尺及帶支架的光具座,F(xiàn)用這些器材測量d。為此,先將圓筒、凸透鏡、光屏依次放在光具座支架上,令圓筒軸線與透鏡主光軸重合,屏與江源的距離足夠遠(yuǎn),使得移動(dòng)透鏡時(shí),可在屏上兩次出現(xiàn)光源的象。將圓筒及光屏位置固定。由光路的可逆性可知,第一次成象的象距等于第二次成象的象距。然后進(jìn)行以下的測量:
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________.
用測得的物理量可得d=_____________________.(應(yīng)說明各符號(hào)所代表的物理量)
16.(8分)從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度,并能測得多組數(shù)據(jù)。
。1)在虛線方框中畫出電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)。
(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r1,則所用的表達(dá)式為r1= ________________,式中各符號(hào)的意義是:________________________________________________________________.
四、本題共6小題,75分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
17.(11分)一橫截面積為S的氣缸水平放置,固定不動(dòng)。氣缸壁是導(dǎo)熱的。兩個(gè)活塞A和B將氣缸分融為1、2兩氣室,達(dá)到平衡時(shí)1、2兩氣室體積之比為3:2,如圖所示,在室溫不變的條件下,緩慢推動(dòng)活塞A,使之向右移動(dòng)一段距離d。求活塞B向右移動(dòng)的距離。不計(jì)活塞與氣缸壁之間的摩擦。
18.(2分)一小型發(fā)電機(jī)的矩形線圈的勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω繞垂直于磁場方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈匝數(shù)n=
100.穿過每匝線圈的磁通φ隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,如圖所示,發(fā)電機(jī)內(nèi)阻r=5.0Ω,外電路電阻R=95Ω。已知感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值Em=nωφm,其中φm為穿過每匝線圈磁通量的最大值。求串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不計(jì))的讀數(shù)。
19.(13分)面積很大的水池,水深為H,水面上浮著一正方體木塊。木塊邊長為a,密度為水的1/2,質(zhì)量為m。開始時(shí),木塊靜止,有一半沒入水中,如圖所示,F(xiàn)用力F將木塊緩慢地壓到池底。不計(jì)摩擦。求
(1)從木塊剛好完全沒入水中到停在池底的過程中,池水勢能的改變量。
(2)從開始到木塊剛好完全沒入水的過程中,力F所做的功。
20.(12分)2000年1月26日我國發(fā)射了一顆同步衛(wèi)星,其定點(diǎn)位置與東經(jīng)98°的經(jīng)線在同一平面內(nèi)。若把甘肅省嘉峪關(guān)處的經(jīng)度和緯度近似取為東經(jīng)98°和北緯α=40°,已知地球半徑R、地球自轉(zhuǎn)周期T、地球表面重力加速度g(視為常量)和光速c。試求該同步衛(wèi)星發(fā)出的微波信號(hào)傳到嘉峪關(guān)處的接收站所需的時(shí)間(要求用題給的已知量的符號(hào)表示)。
21.(13分)圖示為一種可用于測量電子電量e與質(zhì)量m比例e/m的陰極射線管,管內(nèi)處于真空狀態(tài)。圖中L是燈絲,當(dāng)接上電源時(shí)可發(fā)出電子。A是中央有小圓孔的金屬板,當(dāng)L和A間加上電壓時(shí)(其電壓值比燈絲電壓大很多),電子將被加速并沿圖中虛直線所示的路徑到達(dá)熒光屏S上的O點(diǎn),發(fā)出熒光。P1、P2為兩塊平行于虛直線的金屬板,已知兩板間距為d。在虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)可施加一勻強(qiáng)磁場,已知其磁感強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管殼上的金屬引線,E1、E2、E3是三個(gè)電壓可調(diào)并可讀出其電壓值的直流電源。
(1)試在圖中畫出三個(gè)電源與陰極射線管的有關(guān)引線的連線。
(2)導(dǎo)出計(jì)算e/m的表達(dá)式。要求用應(yīng)測物理量及題給已知量表示。
22.(14分)在原子核物理中,研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”,這類反應(yīng)的前半部分過程和下述力學(xué)模型類似。兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連,在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)。在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P,右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球,如圖所示。C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D。在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)彈簧長度變到最短時(shí),長度突然被鎖定,不再改變。然后,A球與擋板P發(fā)生碰撞,碰后A、D都靜止不動(dòng),A與P接觸而不粘連,過一段時(shí)間,突然解鎖定(鎖定及解除鎖定均無機(jī)械能損失)。已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。
(1)求彈簧長度剛被鎖定后A球的速度。
(2)求在A球離開擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過程中,彈簧的最大彈性勢能。
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