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2002年上海高考物理真题及答案.doc

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一、(40分)不定项选择题
二、(20分)填空题
三、(30分)实验题
四.(60分)计算题
参考答案
一.选择题
二.填空题
三.实验题
四.计算题
2002 年上海高考物理真题及答案 一、(40 分)不定项选择题 1.图中 P 为放在匀强电场中的天然放射源,其放出的射线在电场的作 用下分成 a、b、c 三束,以下判断正确的是( (A)a 为α射线、b 为β射线 (C)b 为γ射线、c 为α射线 (B)a 为β射线、b 为γ射线 (D)b 为α射线、c 为γ射线 ) 2.下列各图中,p 表示压强,V 表示体积,T 表示热力学温度,t 表示摄氏温度,各图中正 确描述一定质量理想气体等压变化规律的是( ) ) 3.在如图所示电路中,当变阻器 R3 的滑动头 p 向 b 端移动时 ( (A)电压表示数变大,电流表示数变小 (B)电压表示数变小,电流表示数变大 (C)电压表示数变大,电流表示数变大 (D)电压表示数变小,电流表示数变小 ) 4.如图所示,S1、S2 是振动情况完全相同的两个机械波波源,振 幅为 A,a、b、c 三点分别位于 S1、S2 连线的中垂线上,且 ab=bc, 某时刻 a 是两列波的波峰相遇点,c 是两列波的波谷相遇点,则 ( (A)a 处质点的位移始终为 2A (B)c 处质点的位移始终为-2A (C)b 处质点的振幅为 2A (D)c 处质点的振幅为 2A 5.如图所示,A、B 为大小、形状均相同且内壁光滑,但用不同材料制成的圆管,竖直固定 在相同高度,两个相同的磁性小球,同时从 A、B 管上端的管口无初速释放,穿过 A 管的小 球比穿过 B 管的小球先落到地面,下面对于两管的描述中可能正确的是 ( (A)A 管是用塑料制成的、B 管是用铜制成的 )
(B)A 管是用铝制成的、B 管是用胶木制成的 (C)A 管是用胶木制成的、B 管是用塑料制成的 (D)A 管是用胶木制成的、B 管是用铝制成的 6.如图所示,在粗糙水平面上固定一点电荷 Q,在 M 点无初速释放一带有恒定电量的小物 块,小物块在 Q 的电场中运动到 N 点静止,则从 M 点运动到 N 点的过程中( (A)小物块所受电场力逐渐减小 (B)小物块具有的电势能减小 (C)M 点的电势一定高于 N 点的电势 (D)小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功 ) 7.一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球 表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以 下关于喷气方向的描述中正确的是( (A)探测器加速运动时,沿直线向后喷气 (B)探测器加速运动时,竖直向下喷气 (C)探测器匀速运动时,竖直向下喷气 (D)探测器匀速运动时,不需要喷气 ) 8.太阳从东方升起西边落下,是地球上的自然现象,但在某些条件下,在纬度较高地区上 空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象,这些条件是( (A)时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 (B)时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度必须较大 (C)时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速度必须较大 (D)时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速度不能太大 ) 二、(20 分)填空题 9.研究物理问题时,常常需要忽略某些次要因素,建立理想化的物理模型,例如“质点” 模型忽略了物体的体积、形状,只计其质量。请再写出两个你所学过的物理模型的名称: 和 模型。 10.完成核反应方程: Th 234 90 → Pa 234 91 + 。 234 90 Th 变为 234 91 Pa 的半衰期是 12 分钟,则 64 克 234 90 Th 经过 60 分钟还有 克尚未衰变。 11.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐 射能量)不得超过 0.50 瓦/米 2,若某一小型无线电通讯装置的电磁辐射功率是 1 瓦,那么 米以外是符合规定的安全区域(已知球面面积为 S=4R2)。 在距离该通讯装置 12.在与 x 轴平行的匀强电场中,一带电量为 1.0×10-8 库仑、质量为 2.5×10-3 千克的物 体在光滑水平面上沿 x 轴作直线运动,其位移与时间的关系是 x=0.16t-0.02t2,式中 x 以米为单位,t 以秒为单位,从开始运动到 5 秒末物体所经过的路程为 米,克服
电场力所作的功为 焦耳。 13.磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量 密度,其值为 B2/2μ,式中 B 是磁感强度,是磁导率,在 空气中为一已知常数,为了近似测得条形磁铁磁极端面附 近的磁感强度 B,一学生用一根端面面积为 A 的条形磁铁吸 住一相同面积的铁片 P,再用力将铁片与磁铁拉开一段微小 距离Δl,并测出拉力 F,如图所示,因为 F 所作的功等于间隙中磁场的能量,所以由此可 得磁感强度 B 与 F、A 之间的关系为 B= 。 三、(30 分)实验题 14.(5 分)如图所示为一显示薄膜干涉现象的实验装置,p 是附有肥皂膜的铁丝圈,S 是一 点燃的酒精灯,往火焰上洒些盐后,在肥皂膜上观察到的干涉图象应是下图中的( ) 15.(7 分)如图所示器材可用来研究电磁感应现象及判 定感应电流方向。 (1)在给出的实物图中,用实线作为导线将实验仪器连 成实验电路。 (2)将线圈 L1 插入 L2 中,合上开关,能使感应电流与 原电流的绕行方向相同的实验操作是( (A)插入软铁棒 (B)拔出线圈 L1 (C)使变阻器阻值变大 (D)断开开关 ) 16.(6 分)如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和 行程的装置的示意图,A 为光源,B 为光电接收器,A、B 均固定 在车身上,C 为小车的车轮,D 为与 C 同轴相连的齿轮,车轮转 动时,A 发出的光通过旋转齿轮上齿的间隙后变成光脉冲信号, 被 B 接收并转换成电信号,由电子电路记录和显示,若实验显 示单位时间内的脉冲数为 n,累计脉冲数为 N,则要测出小车的速度和行程还必须测量的物 理量或数据是 ;行程的表达式为 s= ;小车速度的表达式为 v= 。
17.(8 分)有一组同学对温度计进行专题研究,他们通过查阅资料得知 十七世纪时伽利略曾设计过一个温度计,其结构为:一麦杆粗细的玻璃管, 一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连,另一端竖直插在水槽中,并使玻璃管内 吸入一段水柱,根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度。为了研究“伽 利略温度计”,同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置,图 中 A 为一小塑料瓶,B 为一吸管,通过软木塞与 A 连通,管的下端竖直插 在大水槽中,使管内外水面有一高度差 h,然后进行实验研究: (1)在不同温度下分别测出对应的水柱高度 h,记录的实验数据如下表 所示, 温度(℃) h(cm) 17 30.0 h=hn-1-h n 19 24.9 5.1 21 19.7 23 14.6 25 9.4 27 4.2 (2)根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差,并填入表内的空格,由此可得结论: ①当温度升高时,管内水柱高度 h 将 ②水柱高度 h 随温度的变化而 明结论②的正确性(提示:管内水柱产生的压强远远小于一个大气压)。 (填:均匀,不均匀)变化。试从理论上分析并证 (填:变大,变小,不变); 。 (2)通过实验,同学们发现用“伽利略温度计”来测温度,还存在一些不足之处,其中主 要的不足之处有: ① ② ; 。 18.(4 分)已知某一区域的地下埋有一根与地表面平行的 直线电缆,电缆中能有变化的电流,在其周围有变化的磁 场,因此可以通过在地面上测量闭合试探小线圈中的感应 电动势来探测电缆的确切位置、走向和深度。当线圈平面 平行地面测量时,在地面上 a、c 两处测得试探线圈中的 电动势为零,b、d 两处线圈中的电动势不为零;当线圈平面与地面成 45夹角时,在 b、d 两处测得试探线圈中的电动势为零,经过测量发现,a、b、c、d 好位于边长为 1 米的正方 形的四个顶角上,如图所示,据此可以判断地下电缆在 两点的正下方,离地表面的 深度为 米。 四.(60 分)计算题 19.(10 分)上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为 0.2 米 2 的活塞将 一定质量的气体和一形状不规则的固体 A 封闭在气缸内,温度为 300 K 时, 活塞离气缸底部的高度为 0.6 米;将气体加热到 330K 时,活塞上升了 0.05 米,不计摩擦力及固体体积的变化,求物体 A 的体积。
20.(8 分)一卫星绕某行星作匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为 g 行,行星的质 量 M 与卫星的质量 m 之比 M/m=81,行星的半径 R 行与卫星的半径 R 卫之比 R 行/R 卫=3.6,行 星与卫星之间的距离 r 与行星的半径 R 行之比 r/R 行=60,设卫星表面的重力加速度为 g 卫, 则在卫星表面有: G Mm r2 =mg 卫 …… 经过计算得出:卫星表面的重力加速度为行星表面重力加速度的三千六百分之一,上述结果 是否正确?若正确,列式证明;若错误,求出正确结果。 21.(13 分)如图所示,一自行车上连接踏脚板的连杆长 R1,由踏脚板带动半径为 r1 的大齿盘,通过链条与半径为 r2 的后轮齿盘连接,带动半径为 R2 的后轮转动。 (1)设自行车在水平路面上匀速行进时,受到的平均阻力 为 f,人蹬踏脚板的平均作用力为 F,链条中的张力为 T, 地面对后轮的静摩擦力为 fs,通过观察,写出传动系统中 有几个转动轴,分别写出对应的力矩平衡表达式; (2)设 R1=20 厘米,R2=33 厘米,踏脚大齿盘与后轮齿盘 的齿数分别为 48 和 24,计算人蹬踏脚板的平均作用力与平均阻力之比; (3)自行车传动系统可简化为一个等效杠杆,以 R1 为一力臂,在右框中画出这一杠杆示意 图,标出支点,力臂尺寸和作用力方向。 22.如图所示,两条互相平行的光滑金属导轨位于水 平面内,距离为 l=0.2m,在导轨的一端接有阻值为 R =0.5Ω的电阻,在 x≥0 处有一与水平面垂直的均匀 磁场,磁场的磁感应强度 B=0.5T。一质量为 m=0.1kg 的金属直杆垂直放置在导轨上,并以 v0=2m/s 的初速 度进入磁场,在安培力和一垂直于杆的水平外力 F 的 共同作用下作匀变速直线运动,加速度大小为 a= 2m/s2,方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略,且接触良好。求: (1)电流为零时金属杆所处的位置。 (2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F 的大小和方向。 (3)保持其他条件不变,而初速度 v0 取不同值,求开始时 F 的方向与初速度 v0 取值的关系。 23.(16 分)如图所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图,一边长为 L、截面为 正方形的塑料管道水平放置,其右端面上有一截面积为 A 的小喷口,喷口离地的高度为 h, 管道中有一绝缘活塞,在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒 a、b,其中棒 b 的两端与 一电压表相连,整个装置放在竖直向 上的匀强磁场中,当棒 a 中通有垂直 纸面向里的恒定电流 I 时,活塞向右 匀速推动液体从喷口水平射出,液体 落地点离喷口的水平距离为 s,若液体
的密度为ρ,不计所有阻力,求: (1)活塞移动的速度 (2)该装置的功率 (3)磁感强度 B 的大小 (4)若在实际使用中发现电压表的读数变小,试分析其可能的原因。
参考答案 一.选择题 1.BC 2.AC 3.B 4.CD 5.AD 6.ABD 7.C, 8.C 二.填空题 9.点电荷、理想气体等 10. e0 1 ,2 11.0.40 12.0.34,3.0×10-5 13. 2μF A 三.实验题 14.D 15.(1) (2)BCD 16.车轮半径 R 和齿轮的齿数 p,2Rn/p,2RN/p 17.(1)5.2,5.1,5.2,5.2,①变小,②均匀,封闭气体近似 作等压变化 V/T=ΔV/ΔT=k(k 为常数)ΔV=kΔT=kΔt,所 以Δh=ΔV/S=kΔt/S,即 h 随温度的变化而均匀变化(S 为管的 截面积)(2)①测量温度范围小,②温度读数受大气压影响 18.ac,0.71。 四.计算题 19.
设 A 的体积为 V,等压变化 h1S-V T1 = h2S-V T2 得 V=0.02 米 3。 20. 所得结果是错误的。式中的 g 卫并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星作匀速圆周 运动的向心加速度, 正确解是:卫星表面 Gm/R 卫 2=g 行,所以 g 卫=0.16g 行。 2=g 卫,行星表面 GM/R 卫 21.(1)自行车传动系统中的转动轴个数为 2,对踏脚齿盘中心的轴可列出: FR1=Tr1, 对后轮的轴:Tr2=fsR2, (2)由上两式及 fs=f 可得 F/f=r1R2/r2R1=3.3, (3) 22.解:(1)感应电动势ε=Blv,I=ε/R,当 I=0 时,v0=0。 x= 2 v0 2a = 22 2×2 =1m (2)最大电流 Imax=Blv0/R I′=Imax/2 =Blv0/2R, B2l2v0 2R 安培力 f=BI′l= = 0.52×0.22×2 2×0.5 =0.02N。 向右运动时 F=ma-f=0.18N 方向与 x 轴正方向相反。 向左运动时 F=ma+f=0.22N 方向与 x 轴正方向相反。 (3)开始时:v=v0,f= B2l2v0 R , F+f=ma F=ma-f=ma- B2l2v0 R , 当 v0< 当 v0> maR B2l2 maR B2l2 = 0.1×2×0.5 0.52×0.22 =10m/s 时,F>0,方向与 x 轴正方向相反, maR B2l2 = 0.1×2×0.5 0.52×0.22 =10m/s 时,F<0,方向与 x 轴正方向相同。 23.(1)设液体从喷口水平喷出的速度为 v0,活塞移动的速度为 v,则
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