2004年上海高考

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1.下列说法中正确的是(        )

(A)光的干涉和衍射现象说明光具有波动性

(B)光的频率越大,波长越大

(C)光的波长越大,光子的能量越大

(D)光在真空中的传播速度为3.00×108m/s

【答案】

AD

 

2.下列说法中正确的是(        )

(A)玛丽·居里首先提出原子的核式结构

(B)卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子

(C)查德威克在原子核人工转变的实验中发现了中子

(D)爱因斯坦为解释光电效应的实验规律提出了光子说

【答案】

CD

 

3.火星有两颗卫星,分别为火卫一和火卫二,它们的轨道近似为圆,已知火卫一的周期为7小时39分,火卫二的周期为30小时18分,则两颗卫星相比(        )

(A)火卫一距火星表面较近    (B)火卫二的角速度较大

(C)火卫一的运动速度较大    (D)火卫二的向心加速度较大

【答案】

AC

 

4.357-sh200404.png两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环,当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流,则(        )

(A)A可能带正电且转速减小

(B)A可能带正电且转速增大

(C)A可能带负电且转速减小

(D)A可能带负电且转速增大

【答案】

BC

 

5.358-sh200405.png物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时(     )

(A)A受到B的摩擦力沿斜面方向向上

(B)A受到B的摩擦力沿斜面方向向下

(C)A、B之间的摩擦力为零

(D)A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质

【答案】

C

 

6.359-sh200406.png某静电场沿x方向的电势分布如图所示,则(     )

(A)在0-x1之间不存在沿x方向的电场

(B)在0-x1之间存在着沿x方向的匀强电场

(C)在x1x2之间存在着沿x方向的匀强电场

(D)在x1x2之间存在着沿x方向的非匀强电场

【答案】

AC

 

7.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中,电场方向与正方形一边平行,一质量为m,带电量为q的小球由某一边的中点,以垂直于该边的初速度v0进入该正方形区域。当小球再次运动到该正方形区域的边缘时,具有的动能可能为(      )

(A)0    (B)\(\frac{1}{2}\)mv02+\(\frac{1}{2}\)qEl

(C)\(\frac{1}{2}\)mv02    (D)\(\frac{1}{2}\)mv02+\(\frac{2}{3}\)qEl

【答案】

ABC

 

8.滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动。当它回到出发点时速率变为v2,且v2v1,若滑块向上运动的位移中点为A,取斜面底端重力势能为零,则(     )

(A)上升时机械能减小,下降时机械能增大

(B)上升时机械能减小,下降时机械能减小

(C)上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方

(D)上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方

【答案】

BC

【解析】

 

9.在光电效应实验中,如果实验仪器及线路完好,当光照射到光电管上时,灵敏电流计中没有电流通过,可能的原因是:__________________________________。

【答案】

入射光波长太大(或反向电压太大)

 

10.在光滑水平面上的 O 点系一长为 l 的绝缘细线,线的一端系一质量为 m,带电量为 q 的小球。当沿细线方向加上场强为E的匀强电场后,小球处于平衡状态。现给小球一垂直于细线的初速度 v0,使小球在水平面上开始运动。若 v0 很小,则小球第一次回到平衡位置所需时间为__________。

【答案】

\(\pi \sqrt {\frac{{ml}}{{qE}}} \)

【解析】

 

11.利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图象,从而可以研究物质的构成规律,下面的照片是一些晶体材料表面的STM图象,通过观察、比较,可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成,具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是:

36-sh200411.jpg

(1)________________________________________________________________;

(2)________________________________________________________________。

【答案】

在确定方向上原子有规律地排列,在不同方向上原子的排列规律一般不同,原子排列具有一定对称性等。

 

12.365-sh200412.png两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2UI特性曲线如图所示。L2的额定功率约为_____W;现将L1和L2串联后接到220V的电源上,电源内阻忽略不计,此时L2的实际功率约为___W。

【答案】

99,17.5

 

13.A、B 两波相向而行,在某时刻的波形与位置如图所示,已知波的传播速度为 v,图中标尺每格长度为 l。在图中画出又经过 t=7l/v 时的波形。

366-sh200413.png

【答案】

如图所示

366-sh200413.png

【解析】

 

14.用打点计时器研究物体的自由落体运动,得到如图一段纸带,测得AB=7.65cm,BC=9.17cm。已知交流电频率是50Hz,则打B点时物体的瞬时速度为_______m/s。如果实验测出的重力加速度值比公认值偏小,可能的原因是__________________________。

367-sh200414.png

 

【答案】

2.10,下落过程中存在阻力

 

15.在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2Ω)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A 电压表量程为15V,B 电压表量程为3V,A变阻器为(20Ω,3A),B变阻器为(500Ω,0.2A)。

电压表应该选_______(填A或B),这是因为______;

变阻器应该选_______(填A或B),这是因为________________。

【答案】

B,A电压表量程过大,误差较大;A,B变阻器额定电流过小且调节不便

 

16.下图为一测量灯泡发光强度的装置,AB是一个有刻度的底座,两端可装两个灯泡。中间带一标记线的光度计可在底座上移动,通过观察可以确定两边灯泡在光度计上的照度是否相同。已知照度与灯泡的发光强度成正比、与光度计到灯泡的距离的平方成反比。现有一个发光强度I0的灯泡a和一个待测灯泡b。分别置于底座两端(如图)

369-sh200416.png

(1) 怎样测定待测灯泡的发光强度?

 ___________________________________________________________。

(2) 简单叙述一个可以减小实验误差的方法。

 ____________________________________________________________。

【答案】

(1)接通电源,移动光度计使两边的照度相同,测出距离r1r2,即可得待测灯泡的发光强度Ixr22I0/r12

(2)多次测量求平均值

 

17.370-sh200417.png一根长约为30cm、管内截面积为S=5.0×10-6m2的玻璃管下端有一个球形小容器,管内有一段长约1cm的水银柱。现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V。可用的器材有:刻度尺(量程500mm)、温度计(测量范围0-100℃)、玻璃容器(高约为30cm,直径约10cm)、足够多的沸水和冷水。

(1) 简要写出实验步骤及需要测量的物理量;

(2) 说明如何根据所测得的物理量得出实验结果。

【答案】

(1)将水银柱以下的玻璃管浸没在水中,改变水温,用温度计测得若干组(或两组)不同水温(即气体温度)T和气体长度x的值.

(2)方法一:气体作等压变化(VxS)=CT,即xSCTVxST图截距的绝对值即为V

方法二:测两组数据,由x1SCT1Vx2SCT2VV=(T1x2T2x1)/(T2T1

 

18.小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(IU分别表示小灯泡上的电流和电压):

I(A)

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U(V)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

(1) 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0-10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。

371-sh200418-1.png

(2) 在右图中画出小灯泡的UI曲线。

(3) 如果实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω,问:将本题中的小灯泡接在该电池的两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程:若需作图,可直接画在第(2)小题方格图中)

【答案】

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大。某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(IU分别表示小灯泡上的电流和电压):

I(A)

0.12

0.21

0.29

0.34

0.38

0.42

0.45

0.47

0.49

0.50

U(V)

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

(1) 在左下框中画出实验电路图。可用的器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围0-10Ω)、电源、小灯泡、电键、导线若干。

371-sh200418-1.png

(2) 在右图中画出小灯泡的UI曲线。

(3) 如果实验中测得电池的电动势是1.5V,内阻是2.0Ω,问:将本题中的小灯泡接在该电池的两端,小灯泡的实际功率是多少?(简要写出求解过程:若需作图,可直接画在第(2)小题方格图中)

 

19.“真空中两个整体上点电荷相距10cm,它们之间相互作用力大小为9×10-4N。当它们合在一起时,成为一个带电量为3×10-8C的点电荷。问原来两电荷的带电量各是多少?”

某同学求解如下:根据电荷守恒定律:q1q2=3×10-8C=a     (1)

根据库仑定律:q1q2=\(\frac{{F{r^2}}}{k}\)=(10×10-2)2×9×10-4/9×109 C2=1×10-15 C2b

q2=\(\frac{b}{{{q_1}}}\) 代入(1)式得:q12aq1b=0

解得\({q_1} = \frac{1}{2}(a \pm \sqrt {{a^2} - 4b} ) = \frac{1}{2}(3 \times {10^{ - 8}} \pm \sqrt {9 \times {{10}^{ - 16}} - 4 \times {{10}^{ - 15}}} ){\rm{C}}\)

根号中的数值小于0,经检查,运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。

【答案】

两点电荷可能异号,按电荷异号计算。

q1=5×10-8 C,q2=2×10-8 C

【解析】

两点电荷可能异号,按电荷异号计算。

q1q2=3×10-8 C=a

q1q2=\(\frac{{F{r^2}}}{k}\)=\(\frac{{9 \times {{10}^{ - 4}} \times {{(10 \times {{10}^{ - 2}})}^2}}}{{9 \times {{10}^9}}}\)C2=1×10-15 C2b

q2b/q1 代入(1)式得:q12aq1b=0 解得:q1=5×10-8 C,q2=2×10-8 C。

 

20.372-sh200420.png如图所示,一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截面积上下相同,是玻璃管截面积的5倍。开始时管内空气长度为6cm,管内外水银面高度差为50cm。将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银),使管内外水银面高度差变成60cm。(大气压相当于75cmHg),求:

(1) 此时管内空气柱的长度;

(2) 水银槽内水银面下降的高度。

【答案】

(1)l2=0.10m

(2)Δx=0.02m

【解析】

(1)管内空气作等温变化,(p0-ρgH1l1=(p0-ρgH2l2l2=0.10m

(2)设槽内水银面下降Δx,S1ΔH=(S2-S1)Δx,Δx=0.2H=0.02m。

 

21.373-sh200421.png滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台水平飞离B点,地面上紧靠着平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示。斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ,假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变。求:

(1) 滑雪者离开B点时的速度大小;

(2) 滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s

【答案】

(1)vB= \(\sqrt {2g(H - h - \mu L)} \)

(2)落到台阶上,得s1=\(\sqrt {2h(H - h - \mu L)} \),此时必须满足HμL<2h

HμL>2h时,落在地面上,得s2=2\(\sqrt {2h(H - h - \mu L)} \)。

【解析】

(1)设滑雪者质量为m,斜面与水平面夹角为θ,斜面长为s,则 WfμmgscosθμmgLscosθ)=μmgL,由动能定理:mg(H-h)-μmgL=mvB2/2,得vB= ,

(2)落到台阶上:h/2=gt12/2,s1=vBt1<h 得s1= ,此时必须满足H-μL<2h。当H-μL>2h时,落在地面上,h=gt22/2,s2=vBt2,得s2=2 。

 

22.374-sh200422.png水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(见右上图),金属杆与导轨的电阻不计;均匀磁场竖直向下。用与导轨平行的恒定力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会改变,vF的关系如右下图。(取重力加速度g=10m/s2

(1)金属杆在匀速运动之前做作什么运动?

(2)若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω,磁感应强度B为多大?

(3) 由vF图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?

【答案】

(1)变加速运动

(2)B=1T

(3)由截距可以求得杆所受阻力为f=2 N,动摩擦因数为0.4。

【解析】

(1)变加速运动

(2)感应电动势ε=BLv,感应电流为I=ε/R,安培力为Fm=BIL=B2L2v/R,由图线可知杆受拉力、安培力和阻力作用,匀速时合力为零,F=B2L2v/Rf,所以v=(FfR/ B2L2,由图线直接得出斜率为k=2,所以B= =1T,

(3)由截距可以求得杆所受阻力为f=2 N,动摩擦因数为0.4。

 

23.有人设计了一种新型伸缩拉杆秤。结构如图,秤杆的一端固定一配重物并悬一挂钩,秤杆外面套有内外两个套筒,套筒左端开槽使其可以不受秤纽阻碍而移动到挂钩所在的位置(设开槽后套筒的重心仍在其长度中点位置)。秤杆与内层套筒上刻有质量刻度。空载(挂钩上不挂物体,且套筒未拉出)时。用手提起秤纽,杆杆秤恰好平衡。当物体挂在挂钩上时,往外移动内外套筒可使杆秤平衡,从内外套筒左端的位置可以读得两个读数,将这两个读数相加,即可得到待测物体的质量。已知秤杆和两个套筒的长度均为16cm,套筒可移出的最在距离为15cm,秤纽到挂钩的距离为2cm,两个套筒的质量均为0.1kg。取重力加速度g=10m/s2。求:

375-sh200423.png

(1) 当杆秤空载平衡时,秤杆、配重物及挂钩所受重力相对秤纽的合力矩;

(2) 当在秤钩上挂一物体时,将内套筒向右移动5cm,外套筒相对内套筒向右移动8cm,杆秤达到平衡,物体的质量多大?

(3)若外层套筒不慎丢失,在称某一物体时,内层套筒的左端在读数为1kg处杆秤恰好平衡,则该物体实际质量多大?

【答案】

(1)M=0.12 N·m

(2)m1=0.9 kg

(3)m2=0.2 kg

【解析】

(1)套筒不拉出时杆恰平衡,两套筒相对秤纽的力矩与所求力矩相等,设套筒长为L,则M=2mg(L/2-d)=0.12 Nm,

(2)力矩平衡m1gd=mgx1+mg(x1+x2),得m1=0.9 kg,

(3)正常称1kg物体时内外套筒可一起向外拉出x′,则m2gd=2mgx′,x′=0.1m,外筒丢失后,内套筒离左端秤纽距离x′-d=0.08m, m2gd+M=mg(x′-d+L/2),m2=0.2 kg。

 

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