2001年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試(上海卷)
物理
第Ⅰ卷
-、(40分)選擇題,本大題共8小題,每小題5分,每小題給出的四個答案中,至少有一個是正確的,把正確答案全選出來,并將正確答案前面的字母填寫在題后的方括號內,每小題全選對的得5分;選對但不全,得部分分;有選錯或不答的,得0分。填寫在方括號外的字母,不作為選出的答案。
1.跳傘運動員在剛跳離飛機、其降落傘尚未打開的一段時間內,下列說法中正確的是
A.空氣阻力做正功 B.重力勢能增加
C.動能增加 D.空氣阻力做負功.
2.盧瑟福原子核式結構理論的主要內容有
A.原子的中心有個核,叫做原子核
B.原子的正電荷均勻分布在整個原子中
C.原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里
D.帶負電的電子在校外繞著核旋轉
3.A、B兩點各放有電量為十Q和十2Q的點電荷,A、 B、C、D四點在同一直線上,且AC=CD=DB.將一正電荷從C點沿直線移到D點,則
A.電場力一直做正功 B.電場力先做正功再做負功
B.電場力一直做負功 D.電場力先做負功再做正功
4.組成星球的物質是靠引力吸引在一起的,這樣的星球有一個最大的自轉速率.如果超過了該速率,星球的萬有引力將不足以維持其赤道附近的物體做圓周運動。由此能得到半徑為R、密度為ρ、質量為M且均勻分布的星球的最小自轉周期T。下列表達式中正確的是
A.T=2π B.T=2π
C.T= D.T=
5.如圖所示,有兩根和水平方向成。角的光滑平行的金屬軌道,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面的勻強磁場,磁感強度為及一根質量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經過足夠長的時間后,金屬桿的速度會趨近于一個最大速度幾,則
A.如果B增大,vm將變大
B.如果α變大,vm將變大
C.如果R變大,vm將變大
D.如果m變小,vm將變大
6.如圖所示是一種延時開關,當S1閉合時,電磁鐵F將銜鐵D吸下,C線路接通。當S1斷開時,由于電磁感應作用,D將延遲一段時間才被釋放。則
A.由于A線圈的電磁感應作用,才產生延時釋放D的作用
B.由于B線圈的電磁感應作用,才產生延時釋放D的作用
C.如果斷開B線圈的電鍵S2,無延時作用
D.如果斷開B線圈的電鍵S2,延時將變長
7.如圖所示的電路中,閉合電鍵,燈L1、L2正常發(fā)光,由于電路出現(xiàn)故障,突然發(fā)現(xiàn)燈L1變亮,燈L2變暗,電流表的讀數(shù)變小,根據(jù)分析,發(fā)生的故障可能是
A.R1斷路 B.R2斷路
C.R3短路 D.R4短路
8.一升降機在箱底裝有若干個彈簧,設在某次事故中,升降機吊索在空中斷裂,忽略摩擦力,則升降機在從彈簧下端觸地后直到最低點的一段運動過程中,
A.升降機的速度不斷減小
B.升降機的加速度不斷變大
C.先是彈力做的負功小于重力做的正功,然后是彈力做的負功大于重力做的正功
D.到最低點時,升降機加速度的值一定大于重力加速度的值。
第Ⅱ卷
二、(20分)填空題,本大題共5小題,每小題4分,答案寫在題中橫線上的空白處,不要求寫出演算過程。
9.請將右面三位科學家的姓名按歷史年代先后順序排列:______、______、______。
任選其中二位科學家,簡要寫出他們在物理學上的主要貢獻各一項:_____,______。
牛頓 愛因斯坦 伽利略
10.A、B兩幅圖是由單色光分別射到圓孔而形成的圖象,其中圖A是光的______(填干涉或衍射)圖象。由此可以判斷出圖A所對應的圓孔的孔徑______(填大于或小于)圖B所對應的圓孔的孔徑。
11.一束質量為m、電量為q的帶電粒子以平行于兩極板的速度v0進入勻強電場,如圖所示,如果兩極板間電壓為U,兩極板間的距離為d,板長為L,設粒子束不會擊中極板,則粒子從進入電場到飛出極板時電勢能的變化量為______(粒子的重力忽略不計)
12.如圖所示,有四列簡諧波同時沿x軸正方向傳播,波速分別是 v、2 v、3 v和 4 v,a、b是x軸上所給定的兩點,且ab=l。在t時刻a、b兩點間四列波的波形分別如圖所示,則由該時刻起a點出現(xiàn)波峰的先后順序依次是圖______;頻率由高到低的先后順序依次是圖 。
A B C D
13.圖A是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖,測速儀發(fā)出并接收超聲波沖信號,根據(jù)發(fā)出和接收到的信號間的時間差,測出被測物體的速度。圖B中p1、、p2是測速儀發(fā)出的超聲波信號,n1、n2是p1、p2由汽車反射回來的信號。設測速儀勻速掃描,p1、p2之間的時間間隔Δt=1.0 s,超聲波在空氣中傳播的速度是 v=340m/s,若汽車是勻速行駛的,則根據(jù)圖B可知,汽車在接收到p1、p2兩個信號之間的時間內前進的距離是______,汽車的速度是______m/s。
圖A
圖B
三、(30分)實驗題,本大題共5小題。第14、15小題是選擇題,每小題5分,第16小題6分,第17、18小題各7分
14.(5分)光電效應實驗的裝置如圖所示,則下面說法中正確的是
A.用紫外光照射鋅板,驗電器指針會發(fā)生偏轉
B.用紅色光照射鋅板,驗電器指針會發(fā)生偏轉
C.鋅板帶的是負電荷
D.使驗電器指針發(fā)生偏轉的是正電荷
15.(5分)某同學用同一個注射器做了兩次驗證波意耳定律的實驗,操作完全正確。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)卻在P-V圖上畫出了兩條不同雙曲線。造成這種情況的可能原因是
A.兩次實驗中空氣質量不同
B.兩次實驗中溫度不同
C.兩次實驗中保持空氣質量、溫度相同,但所取的氣體壓的數(shù)據(jù)不同
D.兩次實驗中保持空氣質量、溫度相同,但所取的氣體體的數(shù)據(jù)不同。
16.(6分)要求測量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢ε和內阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V(量程3V,內阻1kΩ)、電壓表V2(量程15V,內阻2kΩ)、電阻箱(0~9999Ω)、電鍵、導線若干。
某同學用量程為15 V的電壓表連接成如圖所示的電路,實驗步驟如下:
(l)合上電鍵S,將電阻箱R阻值調到R1=10Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U1
(2)將電阻箱R阻值調到R2=20Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U2,由方程組U1=ε-U1r/R1、
U2=ε-U2/R2 解出ε、r
為了減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟中,應做哪些改進?
17.(7分)利用打點計時器研究一個約1. 4高的商店卷簾窗的運動。將紙帶粘在卷簾底部,紙帶通過打點計時器隨簾在豎直面內向上運動。打印后的紙帶如圖所示,數(shù)據(jù)如表格所示。紙帶中AB、BC、CD……每兩點之間的時間間隔為0.10s,根據(jù)各間距的長度,可計算出卷簾窗在各間距內的平均速度V平均�?梢詫平均近似地作為該間距中間時刻的即時速度V。
(1)請根據(jù)所提供的紙帶和數(shù)據(jù),繪出卷簾窗運動的V-t圖線。
(2)AD段的加速度為 m/s2,AK段的平均速度為 m/s。
18.(7分)某學生為了測量一物體的質量,找到一個力電轉換器,該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示.測量時先調節(jié)輸入端的電壓。使轉換器空載時的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U�,F(xiàn)有下列器材:力電轉換器、質量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導線若干、待測物體(可置于力電轉換器的受壓面上)。
請完成對該物體質量的測量。
(l)設計一個電路,要求力電轉換器的輸入電壓可調,并且使電壓的調節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫出完整的測量電路圖。
(2)簡要說明測量步驟,求出比例系數(shù)k,并測出待測物體的質量m.
(3)請設想實驗中可能會出現(xiàn)的一個問題。
四、(60分)計算題
19.(10分)(10)1791年,米被定義為:在經過巴黎的子午線上,取從赤道到北極長度的一千萬分之一。請由此估算地求的半徑R。(答案保留二位有效數(shù)字)
(2)太陽與地球的距離為1.5×1011 m,太陽光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面積被水面所覆蓋,太陽在一年中輻射到地球表面水面部分的總能量 W約為三1.87×1024J。設水面對太陽輻射的平均反射率為7%,而且將吸收到的35%能量重新輻射出去。太陽輻射可將水面的水蒸發(fā)(設在常溫、常壓下蒸發(fā)1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝結成雨滴降落到地面。
A.估算整個地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面積為4πR2)。
B.太陽輻射到地球的能量中只有約50%到達地面,W只是其中的一部分。太陽輻射到地球的能量沒能全部到達地面,這是為什么?請說明二個理由。
20.(10分)如圖A所示,一質量為m的物體系于長度分別為l1、l2的兩根細線上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為θ,l2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)�,F(xiàn)將l2線剪斷,求剪斷瞬時物體的加速度。
(l)下面是某同學對該題的一種解法:
解:設l1線上拉力為T1,線上拉力為T2,重力為mg,物體在三力作用下保持平衡
T1cosθ=mg, T1sinθ=T2, T2=mgtgθ
剪斷線的瞬間,T2突然消失,物體即在T2反方向獲得加速度。因為mg tgθ=ma,所以加速度a=g tgθ,方向在T2反方向。
你認為這個結果正確嗎?請對該解法作出評價并說明理由。
(2)若將圖A中的細線l1改為長度相同、質量不計的輕彈簧,如圖B所示,其他條件不變,求解的步驟和結果與(l)完全相同,即 a=g tgθ,你認為這個結果正確嗎?請說明理由。
21.(12分)如圖所示,一定量氣體放在體積為V0的容器中,室溫為T0=300K有一光滑導熱活塞 C(不占體積)將容器分成A、B兩室,B室的體積是A室的兩倍,A室容器上連接有一U形管(U形管內氣體的體積忽略不計),兩邊水銀柱高度差為76cm,右室容器中連接有一閥門K,可與大氣相通。(外界大氣壓等于76cm汞柱)求:
(1)將閥門K打開后,A室的體積變成多少?
(2)打開閥門K后將容器內的氣體從300 K分別加熱到400 K和540 K,U形管內兩邊水銀面的高度差各為多少?
22.(3分)半徑為a的圓形區(qū)域內有均勻磁場,磁感強度為B=0.2T,磁場方向垂直紙面向里,半徑為b的金屬圓環(huán)與磁場同心地放置,磁場與環(huán)面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2,兩燈的電阻均為R0=2Ω,一金屬棒MN與金屬環(huán)接觸良好,棒與環(huán)的電阻均忽略不計
(1)若棒以v0=5m/s的速率在環(huán)上向右勻速滑動,求棒滑過圓環(huán)直徑OO’的瞬時(如圖所示)MN中的電動勢和流過燈L1的電流。
(2)撤去中間的金屬棒MN將右面的半圓環(huán)OL2O’以OO’為軸向上翻轉90o,若此時磁場隨時間均勻變化,其變化率為ΔB/Δt=(4 /3.14)T/s,求L1的功率。 無字母
23.(18分)如圖所示,光滑斜面的底端a與一塊質量均勻、水平放置的平極光滑相接,平板長為2L,L=1m,其中心C固定在高為R的豎直支架上,R=1m,支架的下端與垂直于紙面的固定轉軸O連接,因此平板可繞轉軸O沿順時針方向翻轉.問:
(l)在外面上離平板高度為h0處放置一滑塊A,使其由靜止滑下,滑塊與平板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,為使平板不翻轉,h0最大為多少?
(2)如果斜面上的滑塊離平板的高度為h1=0.45 m,并在h1處先后由靜止釋放兩塊質量相同的滑塊A、B,時間間隔為Δt=0.2s,則B滑塊滑上平板后多少時間,平板恰好翻轉。(重力加速度g取10 m/s2)
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