2000年全国普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
物理
第Ⅰ卷
必要时可以使用下列物理量。
真空中光速 c=3.0×108m/s 万有引力常量 G=6.7×10-11N.m2/kg2
普朗克常量 h=6.6×10-34J.s 电子的电量 e=1.6×10-19C
地球半径 R=6.4×106m 电子的质量 me=9.1×10-31kg
一、本题共10小题;每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的0分。
1. 最近几年,原子核科学家在超重元素岛的探测方面取得重大进展。1996年科学家们在研究某两个重离子结合成越重元素的反应时,反现生成的超重元素的核X经过6次α衰变后的产物是Fm。由此,可以判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是
A.124、259 B.124、265 C.112、265 D.112、277
2.对于一定量的理想气体,下列四个论述中正确的是
A.当分子热运动变剧烈时,压强必变大
B.当分子热运动变剧烈时,压强可以不变
C.当分子间的平均距离变大时,压强必变小
D.当分子间的平均距离变大时,压强必变大
3.Sl和S2表示劲度系数分别为hl和k2的两根弹簧,k1 >k2;a和b表示质量分别为ma和mb 的两个小物块,ma>mb.将弹簧与物块按图示方式悬挂起来。现要求两根弹簧的总长度最 大,则应使
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.对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是
A.将两极板的间距加大,电容将增大
B.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小
C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板问距的陶瓷板,电容将
增大
D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大
5.如图,一气缸竖直倒放,气缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定量的理想气体封在气缸内,活塞与气缸壁元摩擦,气体处于平衡状态。现保持温度不变把气缸稍微倾斜一点,在达到平衡后,与原来相比,则
A.气体的压强变大
B.气体的压强变小
C.气体的体积变大
D.气体的体积变小
6.图为1射线管的结构示意图,E为灯丝电源。要使射线管发出X射线,须在K、A两电极间加上几万伏的直流高压,
A.高压电源正极应接在P点,X射线从K极发出
B.高压电源正极应接在P点,X射线从A极发出
C.高压电源正极应接在Q点,X射线从K极发出
D.高压电源正极应接在Q点,X射线从A极发出
7.一列简谐横波沿x轴正方向传播,在x轴上相距2cm的P点和Q点的振动图线均如图所示,由此可以确定这列波的
A.振幅
B.波长
C.频率
D.波速
8.A与B是两束平行的单色光,它们从空气射人水中的折射角分别为rA、rB,若rA>rB,则
A.在空气中A的波长大于B的波长 B.在水中A的传播速度大于B的传播速度
C.A的频率大于B的频率 D.在水中A的波长小于B的波长
9.图中A为理想电流表,V1和V2为理想电压表,R1为定值电阻,R2为可变电阻,电池E内阻不计,则
A.R2不变时,V2读数与A读数之比等于R1
B.R2不变时, V1读数与A读数之比等于R1
C.R2改变一定量时,V2读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
D.R2改变一定量时,V1读数的变化量与A读数的变化量之比的绝对值等于R1
10.图为一空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行。每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动,开始时,探测器以恒定的速率v0向正x方向平动。要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v0平动,则可
A.先开动P1适当时间,再开动P4适当时间
B.先开动P3适当时间,再开动P2 适当时间
C.开动P4适当时间
D.先开动P3适当时间,再开动P4适当时间
第Ⅱ卷
二、本题共3小题;每小题5分,共15分。把答案填在题中的横线上。
11.裂变反应是目前核能利用中常用的反应。以原子核为燃料的反应堆中,当U俘获一个慢中子后发生的裂变反应可以有多种方式,其中一种可表示为
十 一 → Xe + Sr + 3
235.0439 1.0087 138.9178 93.9154
反应方程下方的数字是中子及有关原子的静止质量(以原子质量单位u为单位).已知lu的质量对应的能量为9.3 ×102 MeV,此裂变反应释放出的能量是 MeV。
12.空间存在以ab、cd为边界的匀强磁场区域,磁感强度大小为凡方向垂直纸面向外,区域宽为l1、现有一矩形线框处在图中纸面内,它的短边与ab重合,长度为l2长边的长度为2l1,如图所示。某时刻线框以初速v沿与ab垂直的方向进入磁场区域,同时某人对线框施以作用力,使它的速度大小和方向保持 不变,设该线框的电阻为R。从线框开始进入磁场到完全离开磁场的过程中,人对线框作用力所做的功等于___________________________.
13.假设在NaCl蒸气中存在由钠离子Na+和氯离子Cl-靠静电相互作用构成的单个氯化
钠NaCl分子。
若取Na+与Cl-相距无限远时其电势能力零,一个NaCl分子的电势能为 一6.1eV。已知使一个中性钠原子Na最外层的电子脱离钠原子而形成钠离子Na+所需的 能量(电离能)为5.1 eV,使一个中性氯原子Cl结合一个电子形成氯离子Cl-所放出的能 量(亲和能)为3.8 eV。由此可算出,在将一个NaCl分子分解成彼此远离的中性钠原子Na和中性氯原子Cl的过程中,外界供给的总能量等于____________eV。
三、本题共3小题,共刀分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。
14.(6分)某同学用图1所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽,以为水平槽,实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下,落到位于水平地面的记录纸上,留下痕迹。重复上述操作10次,得到10个落点痕迹。再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和下球碰撞后,A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复这种操作10次。图:中0点是水平槽未 端R在记录纸上的垂直投影点,B球落点痕迹如图2所示,其中米尺水平放置,且平行于 G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐。
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm。
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答_________(填选项号)。
A.水平槽上未放日球时,测量人球落点位置到O点的距离
B.A球与B球碰撞后,测量A球落点位置到O点的距离
C.测量A球或B球的直径
D.测量A球和B球的质量(或两球质量之比)
E.测量G点相对于水平槽面的高度
15.(6分)如图,一光源位于金属圆筒内部轴线上A点,与筒B端的距离为d,d无法直接测量。另有凸透镜、光屏、米尺及带支架的光具座。现用这些器材测量d。为此,先将圆筒、凸透镜、光屏依次放在光具座支架上,令圆筒轴线与透镜主光轴重合,屏与江源的距离足够远,使得移动透镜时,可在屏上两次出现光源的象。将圆筒及光屏位置固定。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。然后进行以下的测量:
__________________________
__________________________
__________________________
__________________________.
用测得的物理量可得d=_____________________.(应说明各符号所代表的物理量)
16.(8分)从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1= ________________,式中各符号的意义是:________________________________________________________________.
四、本题共6小题,75分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
17.(11分)一横截面积为S的气缸水平放置,固定不动。气缸壁是导热的。两个活塞A和B将气缸分融为1、2两气室,达到平衡时1、2两气室体积之比为3:2,如图所示,在室温不变的条件下,缓慢推动活塞A,使之向右移动一段距离d。求活塞B向右移动的距离。不计活塞与气缸壁之间的摩擦。
18.(2分)一小型发电机的矩形线圈的匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动。线圈匝数n=
100.穿过每匝线圈的磁通φ随时间按正弦规律变化,如图所示,发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω。已知感应电动势的最大值Em=nωφm,其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值。求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数。
19.(13分)面积很大的水池,水深为H,水面上浮着一正方体木块。木块边长为a,密度为水的1/2,质量为m。开始时,木块静止,有一半没入水中,如图所示。现用力F将木块缓慢地压到池底。不计摩擦。求
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量。
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中,力F所做的功。
20.(12分)2000年1月26日我国发射了一颗同步卫星,其定点位置与东经98°的经线在同一平面内。若把甘肃省嘉峪关处的经度和纬度近似取为东经98°和北纬α=40°,已知地球半径R、地球自转周期T、地球表面重力加速度g(视为常量)和光速c。试求该同步卫星发出的微波信号传到嘉峪关处的接收站所需的时间(要求用题给的已知量的符号表示)。
21.(13分)图示为一种可用于测量电子电量e与质量m比例e/m的阴极射线管,管内处于真空状态。图中L是灯丝,当接上电源时可发出电子。A是中央有小圆孔的金属板,当L和A间加上电压时(其电压值比灯丝电压大很多),电子将被加速并沿图中虚直线所示的路径到达荧光屏S上的O点,发出荧光。P1、P2为两块平行于虚直线的金属板,已知两板间距为d。在虚线所示的圆形区域内可施加一匀强磁场,已知其磁感强度为B,方向垂直纸面向外。a、b1、b2、c1、c2都是固定在管壳上的金属引线,E1、E2、E3是三个电压可调并可读出其电压值的直流电源。
(1)试在图中画出三个电源与阴极射线管的有关引线的连线。
(2)导出计算e/m的表达式。要求用应测物理量及题给已知量表示。
22.(14分)在原子核物理中,研究核子与核子关联的最有效途径是“双电荷交换反应”,这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似。两个小球A和B用轻质弹簧相连,在光滑的水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变。然后,A球与挡板P发生碰撞,碰后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连,过一段时间,突然解锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。
(1)求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
(2)求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。