2004年上海市高中学业水平考试物理试卷及答案.docx

2004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。 第Ⅰ卷（选择题 共60分） 一、（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；有选错或不答的。得0分。填写在括号外的字母，不作为选出的答案。 1．下列说法正确的是 （ ） 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，波长越长。 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 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学说。 B．卢瑟福在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。 3．火星有两颗卫星，分别是火卫一和火卫二，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。 4．两圆环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。 5．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。 6．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x1—x2之间存在着沿x方向的匀强电场。 D．在x1—x2之间存在着沿x方向的非匀强电场。 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，以垂直于该边的水平初速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． C． D． 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为v2，且v2< v1， 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，下降时机械增大。 B．上升时机械能减小，下降时机械能也减小。 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。 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或指定 位置，不要求写了演算过程。 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： . 10．在光滑水平面上的O点系一长为I的绝缘细 线，线的另一端系一质量为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 . 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的，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 （1） ； （2） ；……. 12．两个额定电压为220V的白炽灯L1和L2的 U—I特性曲线如图所示.L2的额定功率约为 W；现将L1和L2串联后接在 220V的电源上，电源内阻忽略不计.此时L2 的实际功率约为 W. 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. 三、（30分）实验题。 14．（5分）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 . 15．（4分）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 . 16．（5分）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.现有一个发光强度为I0的灯泡a和一个待测灯泡b.分别置于底座两端（如图）. （1）怎样测定待测灯泡的发光强度Ix？ . （2）简单叙述一个可以减小实验误差的方法。 . 17．（6分）一根长为约30cm、管内载面积为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. 18．（10分）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（I和U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. （2）在右图中画出小煤泡的U—I曲线. （3）如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω.问：将本题中的灯泡接在该电池两端，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）小题的方格图中） 四、（60分）计算题。 19．（8分）“真空中两个静止点电荷相距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为多少？某同学求解如下： 根据电荷守恒定律： （1） 根据库仑定律： 以 代入（1）式得： 解得 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. 20．（12分）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，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为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），使管内外水银而高度差变成60cm.（大气压强相当于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； 21．（12分）滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，沿一平台后水平飞离B点，地面上紧靠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. 22．（14分）水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，问距为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忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力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也会变化，v与F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v—F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ 23．（14分）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，杆秤恰好平衡，当物体挂在挂钩上时，往外移动内外套筒待测物体的质量.已知秤杆和两个套筒的长度均为16cm，套筒可移出的最大距离为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， （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1千克处杆秤恰好 平衡，则该物体实际质量多大？ 2004年上海市高中毕业统一学业考试 物理试卷参考答案 一、选择题 1．AB 2．CD 3．AC 4．BC 5．C 6．AC 7．ABC 8．BC 二、填空题 9．入射光波长太大（或反向电压太大） 10． 11．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 12．99，17.5 13． 三、实验题 14．2.10，下落过程中有存在阻力等 15．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．（1）接通电源，移动光度计使两边的照度相同，测出距离r1和r2，即可得待测灯泡的发 光强度 （2）测量多次，求平均等 17．（1）将水银柱以下的玻璃浸没在水中，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和气柱长度x的值 （2）方法一：气体作等压变化 即，作图，截距的绝对值即为V 方法二：测两组数据可解得S 18．（1）见下图 （2）见右图 （3）作出U=图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为0.80伏，因此小灯 泡实际功率为0.28瓦 四、计算题 19．题中仅给出相互作用力的大小，两点电荷可能异号，按电荷异号计算. 由 得 ① 由此解得 ② ③ 20．（1）玻璃管内的空气作等温变化 ① ② ③ （2）设水银槽内水银面下降，水银体积不变 ④ ⑤ ⑥ 21．（1）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功 　　　　① 由动能定理 ② 离开B点时的速度 ③ （2）设滑雪者离开B点后落在台阶上 可解得 ④ 此时必须满足 ⑤ 当 ⑥ 时，滑雪者直接落到地面上， 可解得 ⑦ 22．（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动）。 （2）感应电动势 ① 感应电流 ② 安培力 ③ 由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用，匀速时合力为零。 ④ ⑤ 由图线可以得到直线的斜率k=2，（T） ⑥ （3）由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f，f=2（N） ⑦ 若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数 ⑧ 23．（1）套筒不拉出时杆秤恰好平衡，此时两套筒的重力相对秤纽的力矩与所求的合力矩相 等，设套筒长度为L，合力矩 ① ② （2）力矩平衡 ③ ④ ⑤ （3）正常称衡1kg重物时，内外两个套筒可一起向外拉出 力矩平衡 ⑥ ⑦ 外层套筒丢失后称物，此时内套筒左端离秤纽距离为 力矩平衡 ⑧ ⑨