2003年江苏高考物理真题及答案.doc

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2003年江苏高考物理真题及答案

2003 年江苏高考物理真题及答案第Ⅰ卷（选择题共 40 分）一、本题共 10 小题；每小题 4 分，共 40 分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题由多个选项正确。全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得 0 分。 1.下列说法中正确的是（A） A.质子与中子的质量不等，但质量数相等 B.两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同 D.除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互作用力 2.用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（AC） A.光电子的最大初动能不变 B.光电子的最大初动能减少 C.单位时间内产生的光电子数减少 D.可能不发生光电效应 3.如图，甲分子固定在坐标原点 O，乙分子位于 x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0 为斥力，F<0 为引力。a、b、c、d为 x轴上四个特定的位置。现把乙分子从 a处由静止释放，则（BC） A.乙分子从 a到 b做加速运动，由 b到 c做减速运动 y B.乙分子从 a到 c做加速运动，到达 c时速度最大 C.乙分子由 a到 b的过程中，两分子间的分子势能一直减少 D.乙分子由 b到 d的过程中，两分子间的分子势能一直增加 c b o d a x 4.铀裂变的产物之一氪 90（ Kr 90 36 ）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆 90 90 40 Zr （（B）），这些衰变是 A.1 次α衰变，6 次β衰变 B.4 次β衰变 C.2 次α衰变 D.2 次α衰变，2 次β衰变 5.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成以平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关 K，电源即给电容器充电（BC）

A.保持 K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B.保持 K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大 C.断开 K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D.断开 K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大 6.一定质量的理想气体 A.先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于其始温度 B.先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积 C.先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度 D.先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能 K R E （CD） 7.一弹簧振子沿 x轴振动，振幅为 4cm。振子的平衡位置位于 x轴上的 O点。图 1 中的 a、b、 c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。图 2 给出的 d c b a -5 –4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 x/cm 图 1 x/cm 4 3 2 1 o 1 2 （AD） t/s x/cm 4 3 2 1 o 3 4 t/s 图 2 A.若规定状态 a时 t=0 则图象为① B.若规定状态 b时 t=0 则图象为② C.若规定状态 c时 t=0 则图象为③ D.若规定状态 d时 t=0 则图象为④ 8.如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形。细的单色光束从空气向柱体的 O点（半圆的圆心），产生反射光束 1 和透射光束 2。已知玻璃折射率为 3 ，入射角为 45°（相应的折射角为 24°）。现保持入射光不变，将半圆柱绕通过 O点垂直于图面的轴线顺时针转过 15°，如图中虚线所示，入射则（BC） A.光束 1 转过 15° B.光束 1 转过 30° C.光束 2 转过的角度小于 15° D.光束 2 转过的角度大于 15° 15° 45° O 1 2 9.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原

子的 n=2 能级上的电子跃迁到 n=1 能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给 n=4 能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为 En  A 2n ，式中 n=1，2，3…表示不同的能级， A 是正的已知常数。上述俄歇电子的动能是（C） A. 3 16 A B. 7 16 A C. 11 16 A D. 13 16 A 10.如图，a和 b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ。一细光束以入射角θ从 P 点射入，θ>φ。已知此光束由红光和蓝光组成。则当光束透过 b板后（D） A.传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角 B.传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角 C.红光在蓝光的左边 D.红光在蓝光的右边右 b左 a φ θP 第Ⅱ卷（110 分）二、本题共 3 小题，共 21 分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 11.（6 分）图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形。 ⑴若要增大显示波形的亮度，应调节_______旋钮。 ⑵若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节______旋钮。 ⑶若要将波形曲线调至屏中央，应调节____与______旋钮。答案：⑴辉度（或写为） ⑵聚焦（或写为○） ⑶垂直位移（或写为↓↑）水平位移（或写为 ） 12.（7 分）实验装置如图 1 所示：一木块放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连。木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图 2 给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数 μ。要求写出主要的运算过程。结果保留 2 位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为 50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度 g=10m/s2）

纸带运动方向纸带打点计时器 7.72 7.21 6.71 图 2 6.25 5.76 5.29 4.81 4.31 单位：cm 图 1 分析与解答：由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间 T 内的位移分别是： s1＝7.72cm， s2＝7.21cm， s3＝6.71cm， s4＝6.25cm, s5＝5.76cm， s6＝5.29cm， s7＝4.81cm， s8＝4.31cm，以 a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有 1 [(s5－s1)+(s6－s2)+(s7－s3)+(s8－s4)]＝4aT2 4 △s= 又知 T=0.04s 解得 a=－3.0m/s2 重物落地后木块只受摩擦力的作用，以 m 表示木块的质量，根据牛顿定律，有－μmg=ma 解得：μ=0.30 13.（8 分）要测量一块多用电表直流 10mA 档的内阻 RA（约 40Ω）。除此多用电表外，还有下列器材：直流电源一个（电动势 E约为 1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值 R约为 150Ω），电键一个，导线若干。要求：⑴写出实验步骤。⑵给出 RA 的表达式。分析与解答： ⑴实验步骤： ①用多用电表的直流电压档测量电源电动势 E。 ②用多用电表的Ω档测电阻阻值 R。 ③将多用电表置于电流 10mA 档，与电阻 R及电键串联后接在电源两端。合上电键，记下多用电表读数 I。 ⑵ RA  E I  R ] 三、本题共 7 小题，89 分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14.据美联社 2002 年 10 月 7 日报道，天文学家在太阳系的 9 大行星之外，又发现了一颗比地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期为 288 年。若把它和地球绕太阳公

转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍？（最后结果可用根式表示） 14．（12 分）解：设太阳的质量为 M；地球的质量为 m0，绕太阳公转周期为 T0，与太阳的距离为 R0，公转角速度为ω0；新行星的质量为 m，绕太阳公转周期为 T，与太阳的距离为 R，公转角速度为ω。则根据万有引力定律合牛顿定律，得： R GMm 0 2 0 GMm 2 R 2  0 m 0 R 0 2  Rm 2 T 0 2   0 2T  由以上各式得 2 3 R R 0     T T 0    已知 T=288 年，T0=1 年，得 R R 0 44或 3 2 288 15.（12 分）当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度 v且正比于球半径 r，即阻力 f=krv，k是比例系数。对于常温下的空气，比例系数 k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，取重力加速度 g=10m/s2。试求半径 r=0.10mm 的球形雨滴在无风情况下的终极速度 vr。（结果取两位数字） 15. （12 分）解：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上。 4 3 当雨滴达到终极速度 vr 后，加速度为零，二力平衡，用 m表示雨滴质量，有 mg=krvr m= πr3ρ 由以上两式得终极速度 v r  2 4 g r  3 k

带入数值得 vr=1.2m/s ] 16.（13 分）在如图所示的电路中，电源的电动势 E=3.0V，内阻 r=1.0Ω；电阻 R1=10Ω，R2=10Ω，R3=30Ω，R4=35Ω；电容器的电容 C=100μF。电容器原来不带电。求接通电键 K后流过 R4= E，r R1 的总电量。 16．（13 分）解：由电阻的串联公式，得闭合电路的总电阻为 R＝ ( RR 1 2 R R  1 2 ) R  3 R  3  r R2 R4 R3 C K E R 由欧姆定律得，通过电源的电流 I＝电源的端电压 U＝E－Ir 电阻 R3 两端的电压 U↑＝ R 3  R 2 R 3 U 通过 R4 的总电量就是电容器的电量 Q＝C U↑ 由以上各式并代入数据得 Q＝2.0×10－4C 17.（13 分）串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图，其中加速管的中部 b处有很高的正电势 U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速度很低的负一价碳离子从 a端输入，当离子到达ｂ处时，可被设在ｂ处的特殊装置将其电子剥离，成为 n价正离子，而不改变其速度大小。这些正 n价碳离子从 c端飞出后进入一与其速度方向垂直的、磁感应强度为 B的匀强磁场中，在磁场中做半径为 R的圆周运动。已知碳离子的质量为 m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元电荷 e=1.6×10-19C，求 R。 17.（13 分）解：设碳离子到达 b 处的速度为 v1，从 c 端射出时的速度为 v2，由能量关系得 1 2 1 2 进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得 m 2 1v =eU 1 2 ① m 2 2v = m 2 1v ＋neU ② nev2B=m v2 2 R ③

由以上三式可得 R＝ 1 nB  )1 2 ( nmU e ④ 由④式及题给数值得 R＝0.75m 18.（13 分）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r0=0.10 Ω/m，导轨的端点 P、Q用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离 l=0.20m。有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度 B与时间 t的关系为 B=kt，比例系数 k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直。在 t=0 时刻，金属杆紧靠在 P、Q端，在外力作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动， 1 2 P Q 求在 t=6.0s 时金属杆所受的安培力。 18.（13 分）解：以 a 表示金属杆的加速度，在 t 时刻，金属杆与初始位置的距离为 L＝ 2 1 at 2 此时杆的速度 v=at S＝LI ＋Blv Bt ＝k t t  R＝2Lr0 E R i= 作用于的安培力 F＝Bli 这时，杆与导轨构成的回路的面积 B  t  )  回路中的感应电动势 ( tB E＝S 而 B＝kt B  t  回路中的总电阻＝回路中的感应电流解得 F＝ 22 3 lk 2 r 0 t 代入数据为 F＝1.44×10－3N 19.（13 分）图 1 所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端栓一小物块 A，上端固定在 C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连。已知有一质量为 m0 的子弹 B沿水平方向以速度 v0 射入 A内（未穿透），接着两者一起绕 C点在竖直面内做圆周运动。在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力 F随时间 t的变化关系如图 2 所示。已知子弹射入的时间极 C B v0 A 图 1 F Fm O t0 3t0 图 2 t 5t0

短，且图 2 中 t=0 为 A、B开始以相同速度运动的时刻。根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的物理量（例如 A的质量）及 A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？ 19.（13 分）解：由图 2 可直接看出，A、B 一起做周期性的运动 T＝2t0 ① 令 m 表示 A 的质量，l表示绳长。v1 表示 B 陷入 A 内时即 t=0 时，A、B 的速度（即圆周运动的最低点），v2 表示运动到最高点的速度，F1 表示运动到最低点时绳的拉力，F2 表示运动到最高点时的拉力，根据动量守恒定律，得 m0v0=(m0+m)v1 在最低点处运用牛顿定律可得 F1－(m+m0)g=(m+m0) F2＋(m+m0)g=(m+m0) v 2 1 l v 2 2 l 根据机械能守恒可得 1 (m+m0) 2 2 2l(m+m0)g= 1v － 1 (m+m0) 2 2v 2 由图 2 可知 F2＝0 F1=Fm 由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是 m= Fm 6 g －m0 l= 2 0 2 36 vm 0 2 5 F m g ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ A、B 一起运动过程中的守恒量是机械能 E，若以最低点为势能的零点，则 E＝ 1 (m+m0) 2 1v 2 由式解得 E＝ 2 vm 2 03 0 mF g ⑩ ○11 20.（13 分）⑴如图 1，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度 u0，求弹

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