2001年上海市高中毕业统一学业考试物理试卷（答案版）下载

2001 年上海市高中毕业统一学业考试 物理试卷 本试卷分（选择题）和（非选择题）两部分，满分 150 分。考试用时 120 分钟。 －．（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 （C）动能增加 （B）重力势能增加 （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 （C）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 R3 /GM （C）T＝  /G （B）T＝2π 3R3 /GM （D）T＝ 3 /G 【】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。 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： ，。牛顿 爱因斯坦 伽利略 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。 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） 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 。ABCD13．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Δ t＝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 m/s。 ，汽车的速度是 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【 （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 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【 】（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。 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？ 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。 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）。 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。 四．（60 分）计算题 19．（10 分）（1）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） （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。 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。 （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。 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？ 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 忽略不计问： （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。 （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 /Ω）T/s，求 L1 的功率。 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：（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？（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） 2001 年上海市高中毕业统一学业考试 物理试卷参考答案 说明：（1）定出评分标准是为了尽可能在统一的标准下评定成绩。试题的参考答案是用 来说明评分标准的，考生按其他方法或步骤解答，正确的，同样得分；有错的，根据错误的 性质，参照评分标准中相应的规定评分。 （2）第一、二、三题只要求写出答案，不要求写出演算过程。 （3）第 19、20、21、22、23 题只有最后答案而无演算过程的，不给分。解答中单纯列 出与解答无关的文字公式，或虽列出公式，但文字符号与题中所给定的不同，不给分。 （4）需作数字计算的问题，对答案的有效数字不作严格要求。一般按试题要求或按试 题情况取二位或三位有效数字即可。 －．选择题 1．C、D 8．C、D 2．A、C、D 3．B 4．A、D 5．B、C 6．B、C 7．A 评分标准：全题 40 分，每小题 5 分，全选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有选错 或全部不选的得 0 分。 二．填空题 9．伽利略，牛顿，爱因斯坦。伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引 进物理学等； 牛顿：发现运动定律，万有引力定律等；爱因斯坦：光电效应， 相对论等。 2q U2 L 2 10．衍射，小于 11． 12．BDCA，DBCA 2 md 2 v 0 213．17，17.9 评分标准：全题 20 分，每小题 4 分。第 9 小题排序正确得 2 分， 分别写出两位科学家的贡献各得 1 分。第 10、 11、12、13 小题每空格 2 分。 三．实验题 14．A、D 15．A、B 16．应选用量程为 3V 的电压表． 改变电阻箱阻值 R，读取若干个 U 的值，由 I＝U/R 计算出电流的值，然后作出 U－I 图线，得到ε、r。 17．（l）如图所示，（2）aAD＝5m/s2，vax＝1.39m/s 18．（1）设计的电路图如图所示。 （2）测量步骤与结果： ①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零； ②将砝码放在转换器上，记下输出电压 U0； ③将待测物放在转换器上，记下输出电压 U1；由 U0＝km0g，得 k＝U0/m0g 测得 U＝kmg，所以 m＝m0U/U0。 （3）①因电源电压不够而输出电压调不到零； ②待测物体质量超出转换器量程。 评分标准：全题 30 分。14、15 小题每小题 5 分，全选对得 5 分，选对但不全得 2 分， 有选错的得 0 分。 16 小题第 1 空格得 2 分，第 2 空相得 4 分。17 小题（1）正确画出 v－t 图，得 3 分，后 面四点（H 用 K）连成直线不扣分；（2）每空格各得 2 分。18 小题（1）正确设计出电路图 得 2 分；（2）正确写出测量步骤得 2 分，只写出部分步骤得 1 分；写出两个测量方程并得出 结果得 2 分；（3）提出与本题有关的问题得 1 分． 四．计算题 19．解：（1）2πR×1/4＝1.00×107 R＝6.37×106 m ①（2）（a）设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为 W，W＝1.87×1024J 凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为 m m＝W×0.93×0.65/(2.2×106)＝5.14×1017 kg ②使地球表面覆盖一层水的厚度为 h h＝m/ρs 地球 h＝1.01×103mm ③整个地球表面年平均降雨量约为 1.0×103 mm （b）大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等。 （2）（a）得出②给 2 分，得出③给 2 分。 （b）写出 1 个原因，得 1 分；2 个或 2 个以上正确的原因，得 3 分；如果写出其它合 理的原因，也同样给分。 20．解：（1）错。因为 I2 被剪断的瞬间，l1 上的张力大小发生了变化。 （2）对。因为 G 被剪断的瞬间，弹簧 U 的长度末及发生变化，乃大小和方向都不变。 21．解：（1）开始时，PA0＝2 大气压，VA0＝V0/3 打开阀门，A 室气体等温变化，pA＝l 大气压，体积 VA pA0VA0＝pAVA ①②（ 2 ） 从T0 ＝ 300K 升 到T ， 体 积 为V0 ， 压 强 为PA ， 等 压 过 程 ③T1＝400K＜450K，pA1＝pA＝p0，水银柱的高度差为 0 从 T＝450K 升高到 T2＝540K 等容过程， ④＝1.2 大气压 ⑤T2＝540K 时，水银高度差为 15.2cm 22 解：（1）ε1＝B2av＝0.2×0.8×5＝0.8V （2）ε2＝ΔФ/Δt＝0.5×πa2×ΔB/Δt＝0.32V ①I1＝ε1/R＝0.8/2＝0.4A ③P1＝(ε2/2)2/R＝1.28×102W ②④23．解：（1）设 A 滑到 a 处的速度为 v0＝ 2gh0 ①f＝uN，N＝mg，f＝ma，a＝ug ②2滑到板上离 a 点的最大距离为 v0 ＝2ugs0，s0＝2gh0/2ug＝h0/u ③A 在板上不翻转应满足条件：摩擦力矩小于正压力力矩，即 M 摩擦≤M 压力 umgR≤mg(L－s0) ④h0≤u(L－Ur)＝0.2(1－0.2)＝0.16 m ⑤（2）当 h＝0.45m，vA＝ 2gh ＝210 4.5 ＝3m/s vA＝vB＝3m/s sA＝vA(t＋Δt)－ug(t＋Δt)2/2 ⑥设 B 在平板上运动直到平板翻转的时刻为 t，取Δt＝0.2s ⑦’ sB＝vBt－ugt2/2⑦两物体在平板上恰好保持平板不翻转的条件是 2umgR＝mg(L－sA)＋ mg(L－sB) 由⑦＋⑦’式等于⑧式，得 t＝0.2s ⑧＋b － caP