2001年全國普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試
物 理
第Ⅰ卷
一、本題共10小題;每小題4分,共40分,在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確,全部選對的得4分,先不全的得2分,有選錯或不答的得0分。
1. 在下列的四個方程中,X1、X2、X3和X4各代表某種粒子
① ②
③ ④
以下判斷正確的是
A.X1是中子 B.X2是質(zhì)子 C.X3是α粒子 D.X4是氘核
2.一個理想變壓器,原線圈和副線圈的匝數(shù)分別是n1和n2,正常工作時輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為U1和U2、I1和I2、P1和P2,已知n1>n2,則
A.U1>U2 P1<P2 B.P1=P2 I1<I2 C.I1<I2 U1>U2 D.P1>P2 I1>I2
3.在x射線管中,由陰極發(fā)射的電子被加速后打到陽極,會產(chǎn)生包括X光在內(nèi)的光子,其中光子能量的最大值等于電子的動能。已知陽極與陰極之間的電勢差U。普朗克常數(shù)h,電子電量e和光速c,則可知該x射線管發(fā)出的X光的
A.最短波長為 B.最長波長為
C.最小頻率為 D.最大頻率為
4.如圖所示,p字形發(fā)光物經(jīng)透鏡L在毛玻璃光屏M上成一實像,觀察者處于E處,他看到屏M上的像的形狀為
A.q B.p C. d D.b
5.如圖所示,虛線框abcd內(nèi)為一矩形勻強磁場區(qū)域,ab=2bc, 磁場方向垂直于紙面,是線框是一正方形導(dǎo)線框,邊與ab邊平行。若將導(dǎo)線框勻速地拉離磁場區(qū)域,以表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功。表示以同樣的速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功,則
A. B.
C. D.
6.按照玻爾理論,下列關(guān)于氫原子的論述正確的是
A.第m個定態(tài)和第n個定態(tài)的軌道半徑之比為
B.第m個定態(tài)和第n個定態(tài)的能量之比為
C.電子沿某一軌道繞核運動,若其圓周運動的頻率是,則其發(fā)光頻率也是
D.若氫原子處于能量為E的定態(tài),則其發(fā)光頻率為
7.如圖,虛線A.b和c是某靜電場中的等勢面,它們的電勢分別為、。
一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如實線KLMN所示,由圖可知:
A. 粒子從K到L的過程中,電場力做負功。
B. 粒子從L到M的過程中,電場力做負功。
C. 粒子從K到L的過程中,靜電勢能增加。
D.粒子從L到M的過程中,動能減少。
8.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計,加速度計的構(gòu)造原理的示意圖如圖所示:沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量 為m的 滑塊,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定端相連,滑塊原來靜止,彈簧處于自然長度,滑塊上有指針,可通過標尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進行制導(dǎo),設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動,指針向左偏離O點的距離為x,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度
A. 方向向左,大小為
B. 方向向右,大小為
C. 方向向左,大小為2
D.方向向右,大小為2
9.細長輕繩下端栓一小球構(gòu)成單擺,在懸掛點正下方擺長處有一個能擋住擺線的釘子A,
如圖所示,現(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角度,然后無初速度地釋放,對于以后的運動,下列說法正確的是
A.擺球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小
B.擺球在左、右兩側(cè)上升的最大高度一樣
C.擺球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等
D.擺球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的兩倍。
10.如圖所示,在平面xy內(nèi)有一沿水平軸x正向傳播的簡諧橫波,波速為3.0m/s,頻率為2.5HZ,振幅為。已知t=0時刻P質(zhì)點的位移為,速度沿y軸正向。Q點在P點右方處,對于Q點的質(zhì)元來說
A. 在t=0時,位移為y=
B. 在t=0時,速度沿y軸負方向。
C. 在t=0.1s時,位移為y=
D.在t=0.1s時,速度沿y軸正方向。
第Ⅱ卷
二、本題共3小題;每小題5分,共15分,把答案填在題中的橫線上。
11.某測量員是這樣利用回聲測距離的:他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍,經(jīng)過1.00秒鐘第一次聽到回聲,又經(jīng)過0.50秒鐘再次聽到回聲。已知哦聲速為340m/s,則兩峭壁間的距離為 。
12.如圖所示,質(zhì)量為m,橫截面為直角三角形的物塊ABC,。AB邊靠在豎直墻面上,F(xiàn)是垂直于斜面BC的推力,F(xiàn)物塊靜止不動,則摩擦力的大小為 。
13.如圖所示,,分別表示在一條直線上的三個點電荷,已知之間的距離為,已知之間的距離為,且每個電荷都處于平衡狀態(tài)
(1)如為負電荷,則為 電荷,為 電荷。
(2)三者電量大小之比是 : :
三、本題共3小題,共20分,把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖。
14.(5分)某同學(xué)以線狀白熾燈為光源,利用游標卡尺兩腳間形成的狹縫觀察光的衍射現(xiàn)象后,總結(jié)出以下幾點:
a.若狹縫與燈絲平行,衍射條紋與狹縫平行
b.若狹縫與燈絲垂直,衍射條紋與狹縫垂直
c.衍射條紋的疏密程度與狹縫寬度有關(guān)
d.衍射條紋的間距與光的波長有關(guān)
以上幾點中,你認為正確的是
15.(6分)一打點計時器固定在斜面上某處,一小車拖著穿過條點計時器的紙帶從斜面上滑下,如圖1所示,圖2是打出的紙帶的一段。
(1)已知打點計時器使用的交流電頻率為50Hz,利用圖2給出的數(shù)據(jù)可求出小四下滑的加速度a=
(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,還需測量的物理量有
用測得的量及加速度a表示阻力的計算式為f=
16.(9分)圖1中E為電源,其電動勢為ε,R1為滑線變阻器,R2為電阻箱,A為電流表,用此電路,經(jīng)以下步驟可近似得A的內(nèi)阻RA:①閉合K1,斷開K2,調(diào)節(jié)R1使電流表讀數(shù)等于其量程I0;②保持R1不變,閉合K2,調(diào)節(jié)R2,使電流表讀數(shù)等于I0/2,然后讀出R2的值,取RA
(1)按圖1 所示電路在圖2中所給的實物圖中畫出連接導(dǎo)線。
(2)真實值和測量值之差除以真實值叫測量結(jié)果的相對誤差,即,試導(dǎo)出它與電動勢ε,電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。
(3)若I0=10mA,真實值RA約為30Ω,要想使測量結(jié)果相對誤差不大于5%,電源電動勢最小應(yīng)為多少伏?
四、本題共6小題,75分,解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
17.(12分)質(zhì)量為M的小船以速度V0行駛,船上有兩個質(zhì)量皆為m的小孩a和b,分別靜止站在船頭和船尾,現(xiàn)小孩a沿水平方向以速率(相對于靜止水面)向前躍入水中,然后小孩b沿水平方向以相同的速率(相對于靜止水面)向后躍入水中,求小孩b躍出后小船的速度。
18.(12分)如圖所示,在y<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場,磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外,磁感強度為B,一帶正電的粒子以速度V0從O點射入磁場,入射方向在xy平面內(nèi),與x軸正方向的夾角為θ,若粒子射出磁場的位置與O點的距離為l,求該粒子的電量和質(zhì)量之比q/m。
19.(12分)“和平號”空間站已于今年3月23日成功地墜落在太平洋海域,墜落過程可簡化為從一個近圓軌道(可近似看作圓軌道)開始,經(jīng)過與大氣摩擦,空間站的絕大部分經(jīng)過升溫、熔化,最后汽化面銷毀,剩下的殘片墜入大海。此過程中,空間站原來的機械能中,除一部分用于銷毀和一部分被殘片帶走外,還有一部分能量通過其他方式散失(不考慮墜落過程中化學(xué)反應(yīng)的能量)
(1)試導(dǎo)出以下各物理量的符號表示散失能量的公式。
墜落開始時空間站的質(zhì)量;
軌道離地的高度為h=146Km地球半徑R=6.4×106m;
墜落窨范圍內(nèi)重力加速度可看作g=10m/s2;
入海殘片的質(zhì)量m=1.2×104Kg;
入海殘片的溫升高ΔT=3000K;
入海殘片的入海速度為聲速;
空間站材料每1千克升溫1K平均所需能量C=1.0×103J;
每銷毀1千克材料平均所需能量J。
(2)算出的數(shù)值。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
20.(13分)如圖1所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距l(xiāng)=0.20m,電阻R=1.0Ω,有一導(dǎo)體桿靜止放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻運動,測得力F與時間t的關(guān)系如圖2所示,求桿的質(zhì)量m和加速度a.
21.(13分)在一密封的啤酒瓶中,下方為溶有CO2的啤酒,上方為純CO2氣體,在20℃時,溶液于啤酒中的CO2的質(zhì)量為mA=1.050×10-3Kg,上方氣體狀態(tài)CO2質(zhì)量為mB=0.137×10-3Kg,壓強為P0=1個大氣壓,當溫度升高到40℃時,啤酒中溶解的CO2的質(zhì)量減少,變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic4/docfiles/down/test/doc/2/95cf4fac2a1dcc0711b4971af84ff529.zip/cooco.files/image116.gif" >,瓶中氣體CO2的壓強上升到P1,已知。啤酒的體積不因溶入CO2而變化,且不考慮容器體積和啤酒體積隨溫度變化,又知對同種氣體,在體積不變的情況下P/T與m成正比,試計算P1等于多少標準大氣壓(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
22.(13分)一個圓柱形的豎直的井里存有一定量的水,井的側(cè)面和底部是密閉的,在井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管,管和井共軸,管下端未觸及井底,在圓管內(nèi)有一不漏氣的活塞,它可沿圓管上下滑動,開始時,管內(nèi)外水面相齊,且活塞恰好觸及水面,如圖所示,現(xiàn)用卷揚機通過繩子對活塞施加一個向上的力F,使活塞緩慢向上移動,已知管筒半徑r=0.100m,井的半徑R=2r,水的密度ρ=1.00×103Kg/m3,大氣壓強為P0=1.00×103Pa,求活塞上升H=9.00m的過程中拉力F所做的功。(井和管在水面以上及水面以下的部分足夠長,不計活塞質(zhì)量,不計摩擦,重力加速度g=10m/s2)。
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