2001年全国普通高等学校招生统一考试(上海卷)

物理

第Ⅰ卷

-、(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.跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内,下列说法中正确的是

A.空气阻力做正功 B.重力势能增加

C.动能增加 D.空气阻力做负功.

2.卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有

A.原子的中心有个核,叫做原子核

B.原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里

D.带负电的电子在校外绕着核旋转

3.A、B两点各放有电量为十Q和十2Q的点电荷,A、 B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB.将一正电荷从C点沿直线移到D点,则

A.电场力一直做正功 B.电场力先做正功再做负功

B.电场力一直做负功 D.电场力先做负功再做正功

4.组成星球的物质是靠引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率.如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为ρ、质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是

A.T=2π B.T=2π

C.T= D.T=

5.如图所示,有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度几,则

A.如果B增大,vm将变大

B.如果α变大,vm将变大

C.如果R变大,vm将变大

D.如果m变小,vm将变大

6.如图所示是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通。当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放。则

A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用

B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用

C.如果断开B线圈的电键S2,无延时作用

D.如果断开B线圈的电键S2,延时将变长

7.如图所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是

   

A.R1断路 B.R2断路

C.R3短路 D.R4短路

8.一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,

A.升降机的速度不断减小

B.升降机的加速度不断变大

C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功

D.到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。

 

第Ⅱ卷

 

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,不要求写出演算过程。

9.请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列:______、______、______。

任选其中二位科学家,简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项:_____,______。

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牛顿 爱因斯坦 伽利略

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10.A、B两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象,其中图A是光的______(填干涉或衍射)图象。由此可以判断出图A所对应的圆孔的孔径______(填大于或小于)图B所对应的圆孔的孔径。

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11.一束质量为m、电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如图所示,如果两极板间电压为U,两极板间的距离为d,板长为L,设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为______(粒子的重力忽略不计)

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12.如图所示,有四列简谐波同时沿x轴正方向传播,波速分别是 v、2 v、3 v和 4 v,a、b是x轴上所给定的两点,且ab=l。在t时刻a、b两点间四列波的波形分别如图所示,则由该时刻起a点出现波峰的先后顺序依次是图______;频率由高到低的先后顺序依次是图

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      A             B             C             D

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13.图A是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。图B中p1、p2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,p1、p2之间的时间间隔Δt=1.0 s,超声波在空气中传播的速度是 v=340m/s,若汽车是匀速行驶的,则根据图B可知,汽车在接收到p1、p2两个信号之间的时间内前进的距离是______,汽车的速度是______m/s。

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图A

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图B

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三、(30分)实验题,本大题共5小题。第14、15小题是选择题,每小题5分,第16小题6分,第17、18小题各7分

14.(5分)光电效应实验的装置如图所示,则下面说法中正确的是

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A.用紫外光照射锌板,验电器指针会发生偏转

B.用红色光照射锌板,验电器指针会发生偏转

C.锌板带的是负电荷

D.使验电器指针发生偏转的是正电荷

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15.(5分)某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验,操作完全正确。根据实验数据却在P-V图上画出了两条不同双曲线。造成这种情况的可能原因是

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A.两次实验中空气质量不同

B.两次实验中温度不同

C.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压的数据不同

D.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体的数据不同。

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16.(6分)要求测量由2节干电池串联而成的电池组的电动势ε和内阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V(量程3V,内阻1kΩ)、电压表V2(量程15V,内阻2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、电键、导线若干。

某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电路,实验步骤如下:

(l)合上电键S,将电阻箱R阻值调到R1=10Ω,读得电压表的读数为U1

(2)将电阻箱R阻值调到R2=20Ω,读得电压表的读数为U2,由方程组U1=ε-U1r/R1

U2=ε-U2/R2 解出ε、r

为了减少实验误差,上述实验在选择器材和实验步骤中,应做哪些改进?

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17.(7分)利用打点计时器研究一个约1. 4高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘在卷帘底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如图所示,数据如表格所示。纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V平均。可以将V平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度V。

(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的V-t图线。

(2)AD段的加速度为 m/s2,AK段的平均速度为 m/s。

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18.(7分)某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。

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请完成对该物体质量的测量。

(l)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图。

(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题。

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四、(60分)计算题

19.(10分)(10)1791年,米被定义为:在经过巴黎的子午线上,取从赤道到北极长度的一千万分之一。请由此估算地求的半径R。(答案保留二位有效数字)

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(2)太阳与地球的距离为1.5×1011 m,太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3的面积被水面所覆盖,太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W约为三1.87×1024J。设水面对太阳辐射的平均反射率为7%,而且将吸收到的35%能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的水蒸发(设在常温、常压下蒸发1kg水需要2.2×106J的能量),而后凝结成雨滴降落到地面。

A.估算整个地球表面的年平均降雨量(以毫米表示,球面积为4πR2)。

B.太阳辐射到地球的能量中只有约50%到达地面,W只是其中的一部分。太阳辐射到地球的能量没能全部到达地面,这是为什么?请说明二个理由。

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20.(10分)如图A所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态。现将l2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。

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(l)下面是某同学对该题的一种解法:

解:设l1线上拉力为T1,线上拉力为T2重力为mg,物体在三力作用下保持平衡

T1cosθ=mg, T1sinθ=T2, T2=mgtgθ

剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。因为mg tgθ=ma,所以加速度a=g tgθ,方向在T2反方向。

你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。

(2)若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图B所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l)完全相同,即 a=g tgθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。

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21.(12分)如图所示,一定量气体放在体积为V0的容器中,室温为T0=300K有一光滑导热活塞 C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),两边水银柱高度差为76cm,右室容器中连接有一阀门K,可与大气相通。(外界大气压等于76cm汞柱)求:

(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?

(2)打开阀门K后将容器内的气体从300 K分别加热到400 K和540 K,U形管内两边水银面的高度差各为多少?

  

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22.(3分)半径为a的圆形区域内有均匀磁场,磁感强度为B=0.2T,磁场方向垂直纸面向里,半径为b的金属圆环与磁场同心地放置,磁场与环面垂直,其中a=0.4m,b=0.6m,金属环上分别接有灯L1、L2,两灯的电阻均为R0=2Ω,一金属棒MN与金属环接触良好,棒与环的电阻均忽略不计

(1)若棒以v0=5m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径OO’的瞬时(如图所示)MN中的电动势和流过灯L1的电流。

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(2)撤去中间的金属棒MN将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90o,若此时磁场随时间均匀变化,其变化率为ΔB/Δt=(4 /3.14)T/s,求L1的功率。                                              无字母

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23.(18分)如图所示,光滑斜面的底端a与一块质量均匀、水平放置的平极光滑相接,平板长为2L,L=1m,其中心C固定在高为R的竖直支架上,R=1m,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转.问:

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(l)在外面上离平板高度为h0处放置一滑块A,使其由静止滑下,滑块与平板间的动摩擦因数μ=0.2,为使平板不翻转,h0最大为多少?

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(2)如果斜面上的滑块离平板的高度为h1=0.45 m,并在h1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B,时间间隔为Δt=0.2s,则B滑块滑上平板后多少时间,平板恰好翻转。(重力加速度g取10 m/s2

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