2003年全国普通高等学校招生全国统一考试物理(上海卷)
考生注意:
1.答卷前,考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。
2.本试卷共8页,满分150分。考试时间120分钟。考生应用钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。
3.第19、20、21、22、23题要求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,而未写出主要演算过程的,不能得分。有数字计算的问题,答案中必须明确写出数值和单位。
第Ⅰ卷(共60分)
一、(40分)选择题,本大题共8小题,每小题5分,每小题给出的四个答案中,至少有一个是正确的。把正确答案全选出来,并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内。每一小题全选对的得5分,选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分。填写在方括号外的字母,不作为选出的答案。
1.在核反应方程的括弧中,X所代表的粒子
A.B.C.D.
2
A.B.
C.D.
3.爱因斯坦由光电效应的实验规律,猜测光具有粒子性,从而提出光子说,从科学研究的方法来说,这属于
A.B.C.D.
4.一个质量为0.3kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同,则碰撞前后小球速度变化量的大小△v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为
A.v=0B.v=12m/sC.W0D.W10.8J
5.一负电荷仅受电场力的作用,从电场中的A点运动到B点,在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点电场强度EA、EB及该电荷的A、B两点的电势能εA、、εB之间的关系为
A.EEB.B.EEB.C.D.6.粗细均习的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是
7.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时OA边处于水平位置,由静止释放,则
A.A
B.A
C.A45°
D.AB两球的最大速度之比
8.劈尖干涉是一种薄膜干涉,其装置如图1所示,
将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夹
入两张纸片,从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空
气薄膜。当光垂直入射后,从上往下看到的干涉条纹
如图2所示。干涉条纹有如下特点:
任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等;
(2)任意相邻明条纹和暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图1装置中抽去一张纸片,则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后,从上往下观察到的干涉条纹
A.B.C.D.二、(20分)填空题,本大题共5小题,每小题4分。答案写在题中横线上的空白处或指定位置,不要求写出演算过程。
9.卢瑟福通过实验,发现了原子中间有
一个很小的核,并由此提出了原子的核式结构模型。
右面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹,
在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。
10.细绳的一端在外力作用下从t=015个点,图1为t=02为t=T/4T为波的周期)。在图3中画出t=3T/4
11.有质量的物体周围存在着引力场。万在引力和库仑力有类似的规律,因此我们可以用定义静电场场强的方法来定义引力场的场强。由此可得,与质量为M的质点相距r处的引力场场强的表达式为EG=G表示)。
12.若氢原子的核外电子绕核作半径为r的匀速圆周运动,则其角速度ω=;
电子绕核的运动可等效为环形电流,则电子运动的等效电流I=。(已知电子的质量为m,电量为e,静电力恒量用k表示)
13.某登山爱好者在攀登珠穆朗峰的过程中,发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的,出厂时给出的参数为:27℃时表内气体压强为1×105Pa;在内外压强差超过6×104Pa时,手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为-13℃,则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为Pa;已知外界大气压强随高度变化而变化,高度每上升12m,大气压强降低133Pa,设海平面大气压为1×105Pa,则登山运动员此时的海拔高度约为m。
三、(30分)实验题。其中第14、15小题和第17小题(1)为选择题,选出全部正确答案,选对但不全,得部分分;有选错或不答的,得0分。
14.(5分)如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后
A.
B.
C.
D.
15.(5分)在右图所求的光电管的实验中,发现用一定频率的A
单色照射光电管时,电流表指针会发生偏转,
而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应,那么
A.AB光的频率。
B.BA光的频率。
C.A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b。
D.A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是b流向a。
16.(6分)如图所示,在“有固定转动轴物体的平衡条件
实验中,调节力矩盘使其平衡,弹簧秤的
读数为N,此时力矩盘除受到钩码作用力
F1、F2、F3和弹簧拉力F4外,主要还受
力和力的作用,如果每个钩码的质量均为
0.1kg,盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m(取g=10m/s2F2的力矩是N·m。有同学在做这个实验时,发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。检查发现读数和计算均无差错,请指出造成这种差距的一个可能原因,并提出简单的检验方法(如例所示,将答案填在下表空格中)。
可能原因 检验方法 例 力矩盘面没有调到竖直 用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直。 答 17.(7分)有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值。
缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0ml变为12.0ml。实验共测了5次,每次体积值直接从注射器的刻度
上读出并输入计算机,同时由压强传感器
测得对应体积的压强值。实验完成后,
计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验
结果。
序号 V
(ml) P
(×105Pa) PV
(×105Pa·ml) 1 20.0 1.0010 20.020 2 18.0 1.0952 19.714 3 16.0 1.2313 19.701 4 14.0 1.4030 19.642 5 12.0 1.6351 19.621 (1)仔细观察不难发现,pV(×105Pa·ml)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的可能原因是
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大。
B.实验时环境温度增大了。
C.实验时外界大气压强发生了变化。
D.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏。
(2)根据你在(1)中的选择,说明为了减小误差,应采取的措施是:
18.(7分)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度
的改变而改变,且对温度很敏感)的I—U关系曲线图。
为了通过测量得到图1所示I—U关系的完整
曲线,在图2图3两个电路中应选择的是图;
简要说明理由:
(电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0-100Ω)。
(2)在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250I—U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为V;电阻R2的阻值为Ω。
(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子:
。
四、(60分)计算题。
19.(10分)如图所示,1、2、3为p—V图中一定量理想气体的
三个状态,该理想气体由状态1经过程1—3—2到达状态
2。试利用气体实验定律证明:
20.(10分)如图所示,一高度为h=0.2mA点处与一
倾角为θ=30v0=5m/sA点运动到地面所需的时间(平面与
斜面均光滑,取g=10m/s2由此可求得落地
的时间t。
问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果。
21.(12分)质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐
上升,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力
和竖直向上的恒定升力(该升力由其它力的合力提供,不含
重力)。今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高
度为h,求:(1)飞机受到的升力大小;(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所作
的功及在高度h处飞机的动能。
22.(14分)如图所示,OACO为置于水平面内的光
滑闭合金属导轨,O、C处分别接有短电阻丝(图中
粗线表法),R1=4R2=8OAC的形状满足方程
(单位:m)。磁感强度B=0.2TF作用下,以恒定的速率v=5.0m/sO点滑动到C
点,棒与导思接触良好且始终保持与OC导轨
垂直,不计棒的电阻。
求:(1)外力F的最大值;
属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率;
(3)在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。
23.(14分)为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2L=0.05mU=2500V1013个,假设
这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为q=+1.0×1017C,质量为m=2.0×1015kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。
求合上电键后:
(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?
除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?
(3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
2003年全国普通高等学校招生统一考试(上海卷)
物理参考答案
一、选择题
1.A2.ABC3.C4.BC5.AD6.B7.BCD8.A
二、填空题
9.α粒子散射,见图(1)10.见图(2)
11.12.
13.8.7×104,6613(数值在6550到6650范围内均可)
三、实验题
14.C15.AC16.1.9(1.8~2.0均可),重,支持,0.1
可能原因 检验方法 答 转轴摩擦力太大 安装力矩盘后,轻轻转动盘面,如果盘面转动很快停止,说明摩擦太大。 或 力矩盘重心没有在中心 安装力矩盘后,在盘的最低端做一个标志,轻轻转动盘面,如果标志始终停留在最低端,说明重心在这个标志和中心之间。 17.(1)D(2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性
18.(1)2;图2电路电压可从0V调到所需电压,调节范围较大。(或图3电路不能测得0V附近的数据)
(2)5.2;111.8(111.6-112.0均给分)(3)热敏温度计(提出其他实例,只要合理均给分)
四、计算题
19.设状态3的温度为T1—3为等压过程①
3—2为等容过程②
消去T即得③
20.不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑。正确做法为:落地点与A点的水平距离①
斜面底宽②
小球离开A点后不会落到斜面,因此落地时间即为平抛运动时间。
∴③
21.(1)飞机水平速度不变①y方向加速度恒定②
消去t即得③
由牛顿第二定律④
(2)升力做功⑤
在h处⑥
∴⑦
22.(1)金属棒匀速运动①
I=/R总②
F外=BIL=B2L2v/R总③
④
⑤
∴⑥
(2)⑦
(3)金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化且,
∴⑧
23.(1)当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时,烟尘就被全部吸附烟尘颗粒受到的电场力
F=qU/L②∴③
2)④=2.510-4(J)⑤
(3)设烟尘颗粒下落距离为x⑥
当时EK达最大,⑦
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