2000 年年全国普通高等学校招生统一考试
上海物理试卷
考生注意:
1.全卷共8 页,24 题,在120 分钟内完成。
2.第21、22、23、24 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。
一、(50 分)选择题,本大题共10 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,把正确的答案全选出来,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;选对但不全的,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.下列关于光的说法中正确的是
(A)在真空中红光波长比紫光波长短。(B)红光光子能量比紫光光子能量小。
(C)红光和紫光相遇时能产生干涉现象
(D)红光照射某金属时有电子向外发射,紫光照射该金属时一定也有电子向外发射。
2.关于、、三种射线,下列说法中正确的是
(A)射线是原子核自发放射出的氦核,它的穿透能力最强。
(B)射线是原子核外电子电离形成的电子流,它具有中等的穿透能力。
(C)射线一般们随着或射线产生,它的穿透能力量强。
(D)射线是电磁波,它的穿透能力最弱。
3.一小球用轻绳悬挂在某固定点,现将轻绳水平拉直,然后由静止开始释放小球,考虑小球由静
止开始运动到最低位置的过程。
(A)小球在水平方向的速度逐渐增大。(B)小球在竖直方向的速度逐渐增大。
(C)到达最低位置时小球线速度最大。(D)到达最低位置时绳中的位力等于小球重力。
4.如图所示,两根平行放置的长直导线a 和b 载有大小相同方向相反的电流,a
受到的磁场力大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a 受到
的
磁场力大小变为F2,则此时b 受到的磁场力大小变为(A)F2 ,(B)F1 F2 ,(C)
(D)2F1 F2
5.行驶中的汽车制动后滑行一段距离,最后停下;流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰;降落伞在空中匀速下降;条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈,线圈中产生电流,上述不同现象中所包含的相同的物理过程是
(A)物体克服阻力做功。
(B)物体的动能转化为其它形式的能量。
(C)物体的势能转化为其它形式的能量。
(D)物体的机械能转化为其它形式的能量。
6.匀速上升的升降机顶部悬殊有一轻质弹簧,弹簧下端挂有一小球,若升降机突然停止,在地面上的观察者看来,小武汉在继续上升的过程中
(A)速度逐渐减小(B)速度先增大后减小
(C)加速度逐渐增大(D)加速度逐渐减小
7.如图,沿波的传播方向上有间距均为1 米的六个质点a 、b 、c 、d 、e 、f ,均静止在各自的平衡位置,一列横波以1 米/秒的速度水平向右传播,t = 0 时到达质点a ,a 开始由平衡位置向上运动,t = 1秒时,质点a 第一次到达最高点,则在4 秒<t <5 秒这段时间内
(A)质点c 的加速度逐渐增大
(B)质点a 的速度逐渐增大
(C)质点d 向下运动
(D)质点f 保持静止
8.如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A 处固定质量为2 m 的小球,B 处固定质量为m 的小球,支架悬挂在O 点,可绕过O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动,开始时OB 与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是
(A)A 球到达最低点时速度为零。
(B)A 球机械能减少量等于 B 球机械能增加量。
(C)B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度。
(D)当支架从左向右回摆动时,A 球一定能回到起始高度。
9.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知
(A)在时刻t2 以及时刻t5 两木块速度相同。
(B)在时刻t1两木块速度相同。
(C)在时刻t3 和时刻t4 之间某瞬间两木块速度相同。
(D)在时刻t4 和时刻t5 之间某瞬时两木块速度相同。
10.如图(a ),圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q,P 和Q 共轴,Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b)所示,P所受的重力为G,桌面对P 的支持力为N,则(A)t1时刻N>G。
(B)t2时刻N>G。
(C)t2时刻N<G。
(D)t4时刻N=G。
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。
11.如图,在场强为E 的匀强电场中有相距为l 的A、B 两点,边线AB 与电场线的夹角为,将一电量为q 的正电荷从A 点移到B 点,若沿直线AB 移动该电荷,电场力做的功W1=;若沿路径ACB 移动该电荷,电场力做的功W2=;若沿曲线ADB 移动该电荷,电场力做的功W3=,由此可知,电荷在电场中移动时,电场力做功的特点是:。
12.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面与60°角的方向上,所此可估算出此飞机的速度约为声速的倍。
13.右图为人手臂面骨骼与
肌肉的生理结构示意图,手上
托
着重量为G 的物体,(1)在方框中画出前臂受力示意图(手、手腕尺、骨和挠骨看成一个整体所,受重力不计,图中O 点看作固定转动轴,O 点受力可以不画)。(2)根据图中标尺估算出二头肌此时的收缩约为。
14.某脉冲激光器的耗电功率为2×103 瓦,每秒钟输出10 个光脉冲,每个脉冲持续的时间为10-8 秒,携带的能量为0.2 焦耳,则每个脉冲的功率为瓦,该激光器将电能转化为激光能量
的效率为。
15.右图为一名宇航员“漂浮”在地球外层空间的照片,根据照片
展现的情景提出两个与物理知识有关的问题(所提的问题可以涉
及力学、电磁学、热学、光学、原子物理学等各个部分,只需提
出问题,不必作出回答和解释):
例:这名“漂浮”在空中的宇航员相对地球是运动还是静止的?
(1)。
(2)。
三、(30 分)实验题,本大题共5 小题,第16、18(2),19,20 题是填
空题,第17,18(1)是选择题。
16.(4 分)右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照
片,图中A、B、C 为三个同时由同一点出发的小球,AA'为A 球在光滑
水平面上以速度v 运动的轨迹;BB'为B 球以速度v 被水平抛出后的运动
轨迹;CC'为C 球自由下落的运动轨迹,通过分析上述三条轨迹可得出
结论:。
17.(4 分)单色光源发出的光经一狭缝,照射到光屏上,可观察到的图象是
18.(7 分)用右图所示装置做“研究有固定转动轴物体平衡条件”的实验,力矩盘上各同心圆的间距
相等。
(1)在用细线悬挂钩码前,以下哪些措施是必要的
(A)判断力矩盘是否处在竖直平面。
(B)判断横杆MN 是否严格保持水平。
(C)判断力矩盘与转轴间的摩擦是否足够小。
(D ) 判断力矩盘的重心是否位于盘中心。
(2) 在 A 、B 、C 三点分别用细线悬挂钩码后,力矩盘平衡,如图所示,已知每个钩码所受的重力
为 1 牛,则此时弹簧秤示数为 牛。
(
3) 现同时撤去 B 、C 两处的钩码,而改用一根细线悬挂 5 牛的钩码,为使力矩盘仍然保持原平衡
状态,且弹簧秤示数不变,试在图中用直线画出该细线在力矩盘上的悬挂位置。
19.(8 分)某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片 P 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示
将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。
(1) 电路中, r 分别为电源的电动势和内阻, R 1 , R 2 , R 3 为定值电阻,在这五个物理量中,
可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算)
。
(2) 由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引
起的,则可能的故障原因是 。
20.(7 分)现有一根粗细均匀长约 40 厘米,两端开口的玻璃管,内有一小段水柱,一个弹簧秤,一把毫米刻度尺,一小块橡皮泥,一个足够高的玻璃容器,内盛有冰和水的混合物,选用合适的器材,设计一个实验,估测当时的室内温度,要求:(1)在右边方框中画出实验示意图;(2)写出要测定的物理量 ,写出可直接应用的物理
量
,(3)写出计算室温的表达式
。
序号 A 1 示数(安) A 2 示数(安) V 1 示数(伏) V 2 示数(伏) 1 0.60 0.30 2.40 1.20 2
0.44 0.32 2.56 0.48
四、(50 分)计算题
21.(12 分)风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小班干部所受的风力为小球所受重力的0.5 倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
22.(12 分)如图所示,粗细均匀,两端开口的U 形管竖直放置,管的内径很小,水平部分BC 长14 厘米,一空气柱将管内水银分隔成左右两段,大气压强相当于高为76 厘米水银柱的压强。(1)当空气柱温度为T0= 273 开,长为I 0= 8 厘米时,BC 管内左边水银柱长2 厘米,AB 管内水银柱长也是2 厘米,则右边水银柱总长是多少?
(2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB 内?
(3)当空气柱温度为490 开时,两竖直管内水银柱上表面高度各为多少?
23.(13 分)如图所示,固定水平桌面上的金属框架cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab
搁在框架上,可无摩擦滑动,此时adeb 构成一个边长为I 的正方形,棒的电阻为r ,其余部分电阻
不计,开始时磁感强度为B0。
(1)若从t = 0 时刻起,磁感强度均匀增加,每秒增量为k ,同
时保持棒静止,求棒中的感应电流,在图上标出感应电流的方向。
(2)在上述(1)情况中,始终保持棒静止,当t =t1秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?(3)若从t = 0 时刻起,磁感强度逐渐减小,当棒以恒定速度v 向右作匀速运动时,可使棒中不产
生感应电流,则磁感强度应怎样随时间变化(写出B 与t 的关系式)?
24.(13 分)阅读如下资料并回答问题:
自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射因与温度有关,称为势辐射,势辐射具有如下特点:○1辐射的能量中包含各种波长的电磁波;○2物体温度越高,单位时间从物
体表面单位面积上辐射的能量越大;○3在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同。
处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量,如果它处
在平衡状态,则能量保持不变,若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的
物体,它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体,单位时间内从黑体表面
单位央积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即P0=T ,其中常量
4
= 5.67 ?10-3瓦/(米2·开4)。
在下面的问题中,把研究对象都简单地看作黑体。
有关数据及数学公式:太阳半径R s = 696000 千米,太阳表面温度T = 5770 开,火星半径r = 3395 千米,球面积,S = 4R 2,其中R 为球半径。
(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-9 米~1×10-4 米范围内,求相应的频率范围。(2)每小量从太阳表面辐射的总能量为多少?
(3)火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射可认为垂直身到面积为r2(r 为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400 倍,忽略其它天体及宇宙空间的辐射,试估算火星的平均温度。
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上海物理试卷
答案要点及评分标准
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,同样给分。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21、22、23、24 题只有最后答案而无演算过程的,不难分。解答中单纯列出与解题无关的文字公式,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。
一、选择题
1.B、D 2.C 3.A、C 4.A 5.A、D 6.A、C 7.A、C、D 8.B、C、D 9.C 10.A、D 评分标准:全题50 分,每小题5 分,全选对得5 分,选对但不全得2 分,有选错或全部不选得0 分。
二、填空题
11.qEI cos,qEl cos,qEl cos
电场力做功的大小与路径无关,只与始末位置有关。
3
12.0.58(或/ 3)
13.(1)见右图(2)8G
14.2×103,0.001
只要属于与照片情景有关的物理问题均可得分,例如:此宇航员是否受地球引力作用?此宇航员受力是否平衡?宇航员背后的天空为什么是黑暗的?等等,若解答不以问题的形式出现、不属于物理问题或与照片情景无关,均不能得分。
评分标准:全题20 分,每小题4 分,其中第11 题每格1 分,第13 题受力图2 分,填空2 分,第14 题、15 题每格2 分。
三、实验题
作16平.抛运动的物体在水平方向作匀速直线运在动竖,直方向作自由落体(运或动平抛运动是水平方向的匀速直
线运动和竖直方向的自由落体运动的合成)。(4 分)
17.A (4 分)
18.(1)A,C,D (4 分)
(2)4 (2 分)
(3)见右图(悬线在转轴右侧竖直方向与第二圆环相切,钩码不画不扣分)。(1 分)
19.(1)R2,R3,(1 分,1 分,2 分)
(2)R p 短路或R2断开(4 分)
20.(1)见右下图,(3 分)
(2)玻璃管放在室温中时空气柱的长度l1,玻璃管浸在冰水内时空
气柱的长度l2 ,冰水的温度T0 (2 分,每个空格 1 分)
(3)T =T0l1 / l2(2 分)
评分标准:全题30 分,具体见于各题答案后,其中第18(1)有多个正确选项,全选对得4 分,选对但不全得2 分,有选错或全部不选得0 分。19(1)若填r ,R1的,在本小题的得分中,多填一个扣1 分,扣完为止,如填R p ,不扣分。20(1)中,若画入弹簧秤,其余正确,扣1 分,玻璃管不密封的不能得分。20(2)中T0用具体数值表示的,同样给分。
四、计算题
21.(1)设小球所受的风力为F,小球质量为m
F =mg ○1
=F / mg = 0.5mg / mg = 0.5 ○2
(2)设杆对小球的支持力为N,摩擦力为f
沿杆方向F cos+mgnin-f =ma ○3
垂直于杆方向N +F sin-ng cos= 0 ○4
f =N ○5
T 1
可解得 a =
S = 1
at 2 2
∴ t =
F c os
+ ng s in - f
m
= = (g + F 2 m 2
g
) s in
= 3 4
○7
○8
g ○6
评分标准:全题 12 分。
(1)3 分。正确得出○
2式,得 3 分。仅写出○1式,得 1 分。 (2)9 分,正确得出○
6式,得 6 分,仅写出○3、○4式,各得 2 分,仅写出○5式,得 1 分,正确得出○8式,得 3 分,仅写出○
7式,得 2 分,g 用数值代入的不扣分。 22.(1)U 形管两端均开口,所以两竖直管内水银面高度应相同,即右边竖直管内水银柱高度为
h 0 = 2 (厘米)
○1
右边水平管内水银柱长度为
14- t 0 -2=4(厘米)
右边水银柱总长是
4+2=6(厘米)
○2
(2) 左边的水银全部进入竖直管内时,两竖直管内水银面高度均为
h 1 = 4 (厘米)
○3
此时,右边水平管内水银柱长度为 2 厘米,所以空气柱长为
l 1 =14-2=12(厘米)
○4
( p 0 + h 0 )l 0 T 0 =
(P 0 + h 1 )l 1
○5
T 1
∴T = T (P 0 + h 1 )l 1 = 273 ?
80 ?12
= 420 (开) ○6
1 0 (P
+ h 0 )l 0 78 ? 8
(3) 设温度为T 2 = 490 开时,空气柱长为l 2
等压过程
I 1
T 1 = I 2 ○7
T 2
∴ l = T l 1 = 490 ? 12
= 14 (厘米) ○8
2
2 420 2S 3g / 4 8S
3g 0
0 1 1 其中有 2 厘米进入左边竖直管内
∴右管内水银面高度为 h 1 = 4 (厘米)
左管内水银上表面高度为 h 2 = 4 + 2 = 6 (厘米)
○9 1○0
评分标准:全题 12 分。
(1)3 分,正确得出结果○
2,得 3 分,仅得出○1式,得 1 分。 (2)5 分,正确得出○
4式,得 2 分,仅得出○3式,得 1 分,正确得出○6式,得 3 分,仅得出○5式,得 2
分。
(3)4 分,正确得出○8式,得 2 分,仅写出○7式,得 1 分,得出○9式、1○0式,各 1 分。 23.(1)感应电动势=
?Φ ki 2
○1
?t
感应电流
I = =
r ki 2
○2
r
方向:逆时针(见右图)
(2) t = t 1 秒时, B = B 0 + kt 1
○3 F = BII
○4
kI 3
∴ F = (B 0 + kt 1 )
r
○5
(3)总磁通量不变 Bl (l + vt ) = B l 2
○6
∴ B =
B 0l
○7
l + vl
评分标准:全题 13 分。
(1)5 分,正确得出○
2式,得 4 分,仅得出○1式得 2 分,方向正确,得 1 分。 (2)4 分,正确得出○
5式,得 4 分,仅得出○3式,得 1 分,仅写出○4式,得 2 分。 (3)4 分,正确得出○7式,得 4 分,仅得出○6式,得 2 分。 24.(1)V = c /
○1
V = 3.00
?102 / 2 ?10-3 = 1.5 ?1013 (赫) ○2
V = 3.00
?102 /1?10-5 = 3 ?1013 (赫) ○3
∴辐射的频率范围为 3×1013 赫-1.5×1013 赫
800 s s t (2) 每小量从太阳表面辐射的总能量为
W = 4R 2T 4t
○4
代入数所得 W=1.38×1010 焦
○5
(3) 设火星表面温度为 T ,太阳到火星距离为 d ,火星单位时间内吸收来自太阳的辐射能量为
P = 4R 2T 4
d = 400R s
r 2 ○6
4 d 2
∴ P = T 4r 2 /(400)2
○7
火星单位时间内向外辐射电磁波能量为
P = 4r 2T 4
○8 火星处在平衡状态 P t = P t
○9
即T 4r 2 /(400)2 = 4r 2T 4
1○0
由1○0式解得火星平均温度T ' = T / = 204 (开)
1○1
评分标准:全题 13 分
(1)3 分,正确得了○
1,○2,○3式,各得 1 分。 (2)5 分,正确得出○
5式,得 5 分,仅写出○4式,得 3 分。 (3)5 分,正确得出1○0式,得 4 分,仅写出○6式或○7式,得 1 分;仅写出○8式,得 1 分,正确得出1○1 式,得 1 分。