2002年河南高考物理真题及答案.doc-资料库

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2002 年河南高考物理真题及答案一、选择题（4 分×10=40 分，每题有一个或多个选项正确）：第Ⅰ卷（选择题共 40 分） 1. 下面说法正确的是（A）光子射到金属表面时，可能有电子发出（B）光子射到金属表面时，一定有电子发出（C）电子轰击金属表面时，可能有光子发出（D）电子轰击金属表面时，一定没有光子发出 [答案]：A、C 2. 图中 a、b、c 为三个物块，M、N 为两个轻质弹簧，R 为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。（A）有可能 N 处于拉伸状态而 M 处于压缩状态（B）有可能 N 处于压缩状态而 M 处于拉伸状态（C）有可能 N 处于不伸不缩状态而 M 处于拉伸状态（D）有可能 N 处于拉伸状态而 M 处于不伸不缩状态 [答案]：A、D 3. 处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为 1 、 2 、 3 的三种单色光，且 1 > 2 > 3 ，则照射光的波长为 a M b R N c （A） 1 （B） 1+ 2 + 3 （C）  2 3   3 2 （D）  1 2   2 1 [答案]： D 4. 如图所示，在原来不带电的金属细杆 ab 附近 P 处，放置一个正点电荷，达到静电平衡后，（A） a 端的电势比 b 端的高（B） b 端的电势比 d 点的低（C） a 端的电势不一定比 d 点的低（D）杆内 c 处的场强的方向由 a 指向 b a b c d p [答案]：B 5. 分子间同时存在吸引力和排斥力，下列说法正确的是（A）固体分子的吸引力总是大于排斥力（B）气体能充满任何容器是因为分子间的排斥力大于吸引力（C）分子间的吸引力和排斥力都随分子间距离的增大而减小（D）分子间的吸引力随分子间距离的增大而增大，而排斥力都随分子间距离的增大而减小 [答案]：C 6. 跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示，已知人的质量为 70kg，吊板的质量为 10kg，

绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度 g =10m/s2，当人以 440N 的力拉绳时，人与吊板的加速度 a 和人对吊板的压力 F 分别为 (A) a =1.0m/s2 , F =260N (B) a =1.0m/s2 , F =330N (C) a =3.0m/s2 , F =110N (D) a =3.0m/s2 , F =50N [答案]：B 7. 竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于球的速度。（A）上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功（B）上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功（C）上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力做功的平均功率（D）上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力做功的平均功率 [答案]：B 、C 8. 在图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场。取坐标如图。一带电粒子沿 x 轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转。不计重力的影响，电场强度 E 和磁感强度 B 的方向可能是 y （A） E 和 B 都沿 x 轴方向（B） E 沿 y 轴正向，B 沿 z 轴正向（C） E 沿 z 轴正向，B 沿 y 轴正向（D） E、B 都沿 z 轴方向 [答案]：A、B E , B O z x 9. 远距离输电线的示意图如下：若发电机的输出电压不变，则下列叙述中正确的是（A）升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关（B）输电线路中的电流只由升压变压器原线圈的匝数比决定（C）当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大（D）升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压发电机升压变压器输电线降压变压器用户 [答案]：C 10. 一列在竖直方向振动的简谐横波，波长为，沿正方向传播，某一时刻，在振动位移向上且大小等于振幅一半的各点中，任取相邻的两点 P1、P2，已知 P1 的 x 坐标小于 P2 的 x 坐标。，则 P1 向下运动，P2 向上运动，则 P1 向上运动，P2 向下运动（A）若 P1P2< （B）若 P1P2< （C）若 P1P2>  2  2  2 ，则 P1 向上运动，P2 向下运动

（D）若 P1P2> [答案]：A、C  2 ，则 P1 向下运动，P2 向上运动第Ⅱ卷（非选择题共 110 分）二、实验题（共 20 分）： 11.（5 分）用螺旋测微器（千分尺）测小球直径时，示数如图所示，这时读出的数值，单位是。 [答案]：8.475 ，mm. 是 [ 5 0 45 40 0 5 12.（8 分）现有器材：量程为 10.0mA、内阻约 30  -40  的电流表一个，定值电阻 R1=150  ，定值电阻 R2=100  ，单刀单掷开关 K，导线若干。要求利用这些器材测量一干电池（电动势约 1.5V）的电动势。（1）按要求在实物图上连线。（2）用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为= ，式中各直接测得量的意义是： . ：干电池 K mA 电流表 R1 R2 mA 电流表 R1 R2 干电池 K [解答]：（1）连图：左图只用 R1 接入电路；右图用 R1 和 R2 串联接入电路。（2） II 21 I  1 I 2 R2 I1 是外电阻为 R1 时的电流，I2 是外电阻为 R1 和 R2 串联时的电流 13.（7 分）一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。用下面的方法测量它匀速转动的角速度。实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸片。

实验步骤：（1）如图 1 所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。 ①由已知量和测得量表示的角速度的表达式为= 式中各量的意义是： ②某次实验测得圆盘半径 r =5.50×10-2m，得到的纸带的一段如图 2 所示。求得角速度为: . 图 1 0 1 2 3 4 6 7 5 图 2 10 11 9 8 单位：cm [答案]：（1） x 2 ( nT   x 1 )1 r T 为电磁打点计时器打点的时间间隔，r 为圆盘的半径，x1、 x2 是纸带上选定的两点分别对应的米尺上的刻度值，n 为选定的两点间的打点数（含两点）。（2）6.8 /s 三、论述题、计算题（共 90 分）： 14.（11 分）有人利用安装在气球载人舱内的单摆来测定气球的高度。已知该单摆在海平面处的周期是 T0。当气球停在某一高度时，测得单摆周期为 T。求该气球此时离海平面的高度 h。把地球看着质量均匀分布的半径为 R 的球体。 [答案]：h = ( T 0T - 1)R [简析]：本题需用到关系式 g = G M 2R 15.（12 分）如图所示，半径为 R、单位长度电阻为的均匀导电圆环固定在水平面上，圆环中心为 O。匀强磁场垂直水平方向向下，磁感强度为 B。平行于直径 MON 的导体杆，沿垂直于杆的方向向右运动。杆的电阻可以忽略不计，杆与圆环接触良好。某时刻，杆的位置如图，  aob=2，速度为 v。求此时刻作用在杆 × × × × × × × × M × × O  × × N × a × × b ×

上的安培力的大小。 [答案]：F =  RvB 2 2  sin 2  ( )   16.（12 分）如下一系列核反应是在恒星内部发生的， p + C12 6  N13 7 N13 7  C13 6 + e  +  p + C13 6  N14 7 p + N14 7  O15 8 O15 8  N15 7 + e  +  p + N15 7  C12 6 +  其中 p 为质子，为粒子，e  为正电子，为一种中微子。已知质子的质量为 m p =1.672648×10 27 kg，粒子的质量为 m =6.644929×10 27 kg，正电子的质量为 m e =9.11 ×10 31 kg，中微子的质量可忽略不计。真空中的光速 c=3×10 8 m/s。试计算该系列核反应完成后释放的能量。 [解答]：为求出该系列反应后释放的能量，将题中所给的诸核反应方程式左右两侧分别相加，消去两侧相同的项，该系列反应最终等效为 4p   + 2 e  + 2 求出上式中的质量亏损，最终可以求得释放的能量为 3.95×10 12 J 17.（13 分）雨过天晴，人们常看到天空中出现彩虹，它是由阳光照射到空中弥漫的水珠上时出现的现象。在说明这个现象时，需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠，水珠可视为一个半径为 R 的球，球心 O 到入射光线的垂直距离为 d，水的折射率为 n。（1）在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图。（2）求这束光线从射向水珠到射出水珠每一次偏转的角度。 R d O

i i r r O r r i 图 1 1 r r O r r 2 i 3 图 2 [答案]：（1）光路图见图 1。 d R （2）图 2 中 1 = sin 1 - sin 1 d nR d nR - sin 1 d nR 2 =  - 2 sin 1 3 = sin 1 d R 18.（13 分）现有 m=0.90kg 的硝酸甘油(C3H5(NO3)3)被密封于体积 V0=4.0×10 3 m3 的容器中，在某一时刻被引暴，瞬间发生激烈的化学反应，反应的产物全是氨、氧……等气体。假设：反应中每消耗 1kg 硝酸甘油释放能量 U=6.00×10 6 J/kg；反应产生的全部混合气体温度升高 1K 所需能量 Q =1.00×10 3 J/K；这些混合气体满足理想气体状态方程 PV T =C（恒量），其中恒量 C=240J/K。已知在反应前硝酸甘油的温度 T0=300K。若设想在化学反应发生后容器尚未破裂，且反应释放的能量全部用于升高气体的温度，求器壁所受的压强。 [解答]：化学反应完成后，硝酸甘油释放的总能量 W = mU 该反应后气体的温度为 T，根据题意有，器壁所受的压强 p =CT/V0 ③ ① W = Q(T – T0) ② 联立①②③式并代入数据得 p = 3.4×10 8 Pa 19.（14 分）下面是一个物理演示实验，它显示：图中自由下落的物体 A 和 B 经反弹后， B 能上升到比初始位置高得多的地方。 A 是某种材料做成的实心球，质量 m1=0.28kg，在其顶部的凹坑中插着质量 m2=0.10kg

的木棍 B。B 只是松松地插在凹坑中，其下端与坑底之间有小空隙，将此装置从 A 下端离地板的高度 H=1.25m 处由静止释放。实验中，A 触地后在极短的时间内反弹，且其速度大小不变；接着木棍 B 脱离 A 开始上升，而球 A 恰好停留在地板上。求木棍 B 上升的高度，重力加速度 g=10m/s2。 B m2 A m1 [答案]：根据题意，A 碰地板后，反弹速度的大小等于它下落到地面时速度的大小，即 v1 = gH2 A 刚反弹后，速度向上，立刻与下落的 B 碰撞，碰前 B 的速度 v2 = gH2 由题意，碰后 A 速度为 0，以 v ' 2 表示 B 上升的速度，根据动量守恒 m1v1 – m2v2 = m2v ' 2 令 h 表示 B 上升的高度，有 h = v 2 2' 2 g 由以上各式并代入数据得 h = 4.05m 20.（15 分）如图 1 所示，A、B 为水平放置的平行金属板，板间距离为 d（d 远小于板的长和宽）。在两板之间有一带负电的质点 P。已知若在 A、B 间加电压 U0，则质点 P 可以静止平衡。现在 A、B 间加上如图 2 所示的随时间 t 变化的电压 U，在 t=0 时质点 P 位于 A、B 间的中点处且初速为 0。已知质点 P 能在 A、B 之间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰，求图 2 中 U 改变的各时刻 t1、t2、t3 及 tn 的表达式。（质点开始从中点上升到最高点，及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中，电压只改变一次。） A B + P - 图 1 U 2U0 O t1 t2 t4 t3 图 2 t n t [解答]：设质点 P 的质量为 m，电量大小为 q，根据题意，当 A、B 间的电压为 U0 时，有： q U 0 = mg d ………………………………① 当两板间的电压为 2U0 时，P 的加速度向上，其大小为 a，

q U 02 d 解得 a = g - mg = ma ………………………………② 当两板间的电压为 0 时，P 自由下落，加速度为 g,方向向下。在 t=0 时，两板间的电压为 2U0，P 自 A、B 间的中点向上作初速为 0 的匀加速运动，加速度为 g。经过时间 1 ，P 的速度变为 v1，此时使电压变为 0，让 P 在重力作用下向上作匀减速运动，再经过 , 1 ，P 正好达到 A 板且速度变为 0。故有 v1 = g 1 0= v1 - g , 1 d = 1 2 g 2 1 + v1 1 2 由以上各式得： 1 = 1 2 2, 1 g , 1 - , 1 1 = 2 2 d g 因为 t1 = 1 得 t1 = 2 2 d g ………………………………③ 在重力作用下，P 由 A 板处向下做匀加速运动，经过时间 2 ，P 的速度变为 v2，方向向下。此时加上电压使 P 向下作匀减速运动，再经过 , 2 ，P 正好达到 B 板且速度变为 0。故有 v2 = g 2 0 = v2 - g , 2 d = 1 2 g 2 2 + v2 , 2 - 1 2 2, 2 g 由以上各式得 2 = , 2 2 = d g 因为 t2 = t1 + , 1 + 2 得 t2 = （ 2 + 1） d g …………④ 在电场力和重力的合力作用下，P 又由 B 板向上作匀加速运动，经过时间 3 ，速度变为

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