上海2002-2012年高考物理试卷及答案(共99页).doc

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2002年普通高校招生全国统一考试（上海卷）物理试卷
考生注意：
1． 答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚。
2． 本试卷共8页，满分150分。考试时间120分钟。考生应用钢笔或圆珠等将答案直接写在试卷上。
3． 第19、20、21、22、23题要求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，而未写出主要演算过程的，不能得分。有数字计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位。
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。每一小题全选对的得5分；选对但不全得部分分；有选错或不答的得0分。填写在方括号外的字母，不作为选出的答案。
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
B a为β射线、b为γ射线
C b为γ射线、C为α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

A B C D

3．在如图所示电路中，当变阻器局的滑动头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 d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逐渐减小
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．太阳从东边升起，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。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，不要求写出演算过程。
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→Pa＋ 。
衰变为的半衰期是1.2分钟，则64克Th经过6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。若某一小型无线通讯装置的电磁辐射功率是1瓦，那么在距离该通讯装置 以外是符合规定的安全区域（已知球面面积为S＝4πR2）。
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着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，μ是磁导率，在空气中μ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

A B C D
15．（7分）如图所示器材可用来研究电磁感应现象及到定感应电流方向。
（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，会上开关。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发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，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，累计脉冲数为尼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 ；小车速度的表达式为v＝ ；行程的表达式为s＝ 。
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（℃）
17
19
21
23
25
27
h （cm）
30.0
24.9
19.7
14.6
9.4
4.2
△h＝hn－1－hn
2.1

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 （填：变大，变小，不变）；
②水柱高度h随温度的变化而 （填：均匀，不均匀）变化；试从理论上分析并证明结论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）：
。
（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，电缆中通有变化的电流，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恰好位于边长为1米的正方形的四个顶角上，如图所示。据此可以判定地下电缆在 两点连线的正下方，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：

……
经过计算得出：卫星表面的重力加速度为行星表面的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过时，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 （3分）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＝0.2米，在导轨的一端接有阻值为R＝0.5欧的电阻，在X≥0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感强度B＝0.5特斯拉。一质量为m＝o.1千克的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0＝2米/秒的初速度进入磁场，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＝2米/秒2、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，其中摔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p，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．，2 11．0.40
12．0.34，30×10－5 13．(2μF/A)1/2
三．实验题
14．D
15．（1）如图所示 （2）B C D
16．车轮半径R和齿轮的齿数p，2πRn/p，2Πrn/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＝△T/△V＝k（k为常数）
△V＝k△T＝k△t
∴△h＝△V/S＝k△t/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，T1＝300K，T2＝330K，S＝0.2米2，h＝0.6米，
h2＝0.6＋0.05＝0.65米 ①
等压变化＝ ②
(h1S－V)T2＝(h2S－V)T1
∴ V＝ ③
＝＝0.02（米3）
20．所得的结果是错误的。
①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。
正确解法是
卫星表面＝g卫 ①
行星表面＝g行 ②
()2＝
∴ g卫＝0.16g行
21．（1）自行车传动系统中的转动轴个数为2
对踏脚齿盘中心的转动轴可列出：FR1＝Tr1 ①
对后轮的转动轴可列出： Tr2＝fsR2 ②
（2）由 FR1＝Tr1 Tr2＝fsR2
及 fs＝f ③
可得 ＝＝ ④
∴ ＝＝＝＝3.3 ⑤
（3）如图所示，
22．（1）感应电动势ε＝Blv，I＝ε/R ∴ I＝0时 v＝0
∴ x＝v02/2a＝1（米） ①
（2）最大电流 Im＝Blv0/R
I’＝Im/2＝Blv0/R Blv0/2R
安培力f＝I’Bl＝B2l2v0/2R ②
＝0.02（牛）
向右运动时 F＋f＝ma
F＝ma－f＝0.18（牛） 方向与x轴相反 ③
向左运动时F－f＝ma
F＝ma＋f＝0.22（牛） 方向与x轴相反 ④
（3）开始时 v＝v0， f＝ImBl＝B2l2v0/R
F＋f＝ma， F＝ma－f＝ma－B2l2v0/R ⑤
∴ 当v0＜maR/B2l2＝10米/秒 时，F＞0 方向与x轴相反 ⑥
当v0＞maR/B2l2＝10米/秒 时，F＜0 方向与x轴相同 ⑦
23．（1）设液体从喷口水平射出的速度为内，活塞移动的速度为v
v0＝s ①
v0A＝Vl2 ②
v()v0＝ ③
（2）设装置功率为P，△t时间内有△m质量的液体从喷口射出
P△t＝△m(v02－v2) ④
∵ △m＝L2v△tρ ⑤
∴ P＝L2vρ(v02－v2)＝(1－)v03
∴ P＝ ⑥
（3）∵ P＝F安v ⑦
∴ L2ρv(v02－v02)＝BILv ⑧
∴ B＝＝ ⑨
（4）∵ U＝BLv
∴ 喷口液体的流量减少，活塞移动速度减小，或磁场变小等会引起电压表读数变小

上海2003年高考物理试卷
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括号内，每一小题全选对的得5分；选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分。填写在方括号外的字母，不作为选出的答案。
1. 在核反应方程的括弧中，X所代表的粒子是（ ）
A. B. C. D.
2. 关于机械波，下列说法正确的是（ ）
A. 在传播过程中能传递能量
B. 频率由波源决定
C. 能产生干涉，衍射现象
D. 能在真空中传播
3. 爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说。从科学研究的方法来说，这属于（ ）
A. 等效替代 B. 控制变量
C. 科学假说 D. 数学归纳
4. 一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞至墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ）
A. B.
C. D.
5. 一负电荷仅受电场力的作用，从电场中的A点运动到B点。在此过程中该电荷作初速度为零的匀加速直线运动，则A、B两点电场强度及该电荷在A、B两点的电势能之间的关系为（ ）
A. B. C. D.
6. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（ ）

7. 一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和2m的小球A和B，支架的两直角边长度分别为2l和l，支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动，如图所示，开始时OA边处于水平位置，由静止释放，则（ ）
A. A球的最大速度为
B. A球速度最大时，两小球的总重力势能最小
C. A球速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为
D. A、B两球的最大速度之比

8. 劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如1所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端尖入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜，当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示，干涉条纹有如下特点：
(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；
(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定，现若在图1装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，从上往下观察到的干涉条纹（ ）
A. 变疏 B. 变密 C. 不变 D. 消失

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，不要求写出演算过程。
9. 卢瑟福通过_________________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，下面平面示意图中的四条线表示粒子运动可能轨迹，在图中完成中间两条粒子的运动轨迹。

10. 细绳的一端在外力作用下从时刻开始做简谐振动，激发出一列简谐横波。在细绳上选取15个点。图1为时刻各点所处的位置。图2为时刻的波形图（T为波的周期），在图3中画出时刻的波形图。

11. 有质量的物体周围存在着引力场。万有引力和库仑力有类似的规律，因此我们可以用定义静电场强的方法来定义引力场的场强。由此可得，与质量为M的质点相距r处的引力场的场强的表达式为_____________（万有引力恒量用G表示）
12. 若氢原子的核外电子绕核作半径为r的匀速圆周运动，则其角速度___________；电子绕核的运动可等效为环形电流，则电子运动的等效电流____________。（已知电子的质量为m，电量为e，静电力恒量用k表示）
13. 某登山爱好者在攀登珠穆朗玛峰的过程中，发现他携带的手表表面玻璃发生了爆裂。这种手表是密封的。出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为；在内外压强差超过时，手表表面玻璃可能爆裂。已知当时手表处的气温为℃，则手表表面玻璃爆裂时表内气体压强的大小为___________Pa；已知外界大气压强随高度变化而变化，高度每上升12m，大气压强降低133Pa。设海平面大气压为，则登山运动员此时的海拔高度约为___________m。
三. （30分）实验题。其中第14、15小题和第17小题（1）为选择题，选出全部正确答案，选对但不全，得部分分；有选错或不答的，得0分。
14. （5分）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度H做同样的实验。发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地。该实验现象说明了A球在离开轨道后（ ）
A. 水平方向的分运动是匀速直线运动
B. 水平方向的分运动是匀加速度直线运动
C. 竖直方向的分运动是自由落体运动
D. 竖直方向的分运动是匀速直线运动

15. （5分）在下图所示的光电管的实验中，发现用一定频率的A单色光照射光电管时，电流表指针会发生偏转，而用另一频率的B单色光照射时不发生光电效应，那么（ ）
A. A光的频率大于B光的频率
B. B光的频率大于A光的频率
C. 用A光照射光电管时流过电流表G的电流方向是a流向b
D. 用A光照射光线电管时流过的电流表G的电流方向是b流向a

16. （6分）如图所示，在“有固定转动轴物体的平衡条件”实验中，调节力矩盘使其平衡，弹簧秤的该数为_________N。此时力矩盘除受到钩码作用力和弹簧拉力外，主要还受_____力和_____力的作用，如果每个钩码的质量均为0.1kg，盘上各圆的半径分别是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取），则F2的力矩是_______。有同学在做这个实验时，发现顺时针力矩之和与逆时针力矩之和存在较大差距。检查发现读数和计算均无差错，请指出造成这种差距的一个可能原因，并提出简单的检验方法（如例所示，将答案填在下表空格中）

可能原因
检验方法
例
力矩盘面没有调到竖直
用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面，如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角。说明力矩盘不竖直。
答

17. （7分）有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值，缓慢推动活塞，使注射器内空气柱从初始体积20.0mL变为12.0mL。实验共测了5次，每次体积值直接从注射器的刻度上读得并输入计算机。同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后，计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验结果。
序号
V(ml)
p()
()
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621

(1)仔细观察不难发现，一栏中的数值越来越小，造成这一现象的可能原因是
A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大。
B. 实验时环境温度增大了
C. 实验时外界大气压强发生了变化
D. 实验时注射器内的空气向外发生了泄漏
(2)根据你在(1)中的选择，说明为了减小误差，应采取的措施是_____________。
18. （7分）图1为某一热敏电阻（电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感）的I-U关系曲线图。

（1）为了通过测量得到图1所示I-U关系的完整曲线，在图2和图3两个电路中应选择的是图______；简要说明理由：________________________________________________
（电源电动势为9V，内阻不计，滑线变阻器的阻值为0-100）。

（2）在图4电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻，由热敏电阻的I-U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_______V；电阻R2的阻值为________.
（3）举出一个可以应用热敏电阻的例子：
____________________________________________________________________
四. （60分）计算题。
19. （10分）如图所示，1、2、3为p-V图中一定量理想气体的三个状态，该理想气体由状态1经过程1-3-2到达状态2，试利用气体实验定律证明：

20. （10分）如图所示，一高度为的水平面在A点处与一倾角为的斜面连接，一小球以的速度在平面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取）。某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则，由此可求得落地的时间t。
问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需的时间；若不同意，则说明理由并求出你认为正确的结果。

21. （12分）质量为m的飞机以水平速度飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含重力）。今测得飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h。求：（1）飞机受到的升力大小；（2）从起飞上升至h高度的过程中升力所作的功及在高度h处飞机的动能。

22. （14分）如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），（导轨其它部分电阻不计），导轨OAC的形状满足方程（单位：m），磁感强度的匀强磁场方向垂直于导轨平面，一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求：（1）外力F的最大值；（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。

23. （14分）为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积的金属板，间距，当连接到的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示，现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：
（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？

［参考答案］
一. 选择题
1. A 2. ABC 3. C 4. BC 5. AD 6. B 7. BCD 8. A
评分标准：全题40分，每小题5分，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或全部不选的得0分。
二. 填空题
9. 粒子散射，见图(1) 10. 见图(2)
11.
12.
13. （数值在6550到6650范围内均可）

三. 实验题
14. C 15. A C
16. 1.9（1.9～2.0均可），重，支持，0.1

可能原因
检验方法
答
转轴摩擦力太大
安装力矩盘后，轻轻转动盘面，如果盘面转动很快停止，说明摩擦太大。
或
力矩盘重心没有在中心
安装力矩盘后，在盘的最低端做一个标志，轻轻转动盘面，如果标志始终停留在最低端，说明重心在这个标志和中心之间。
17. (1)D
(2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性
18. (1)2；图2电路电压可从0V调到所需电压，调节范围较大。（或图3电路不能测得0V附近的数据）
(2)5.2；111.8（111.6－112.0均给分）
(3)热敏温度计（提出其它实例，只要合理均给分）
四. 计算题
19. 设状态3的温度为T
1－3为等压过程 (1)
3－2为等容过程 (2)
消去T即得 (3)
20. 不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑，正确做法为：
落地点与A点的水平距离
(1)
斜面底宽
(2)

小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间。
(3)
21. （1）飞机水平速度不变 (1)
y方向加速度恒定 (2)
消去t即得 (3)
由牛顿第二定律 (4)
（2）升力做功 (1)
在h处 (2)
(3)
22. （1）金属棒匀速运动 (1)

（2）
（3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化
且
(8)
23. （1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附烟尘颗粒受到的电场力

（2） (4)
(5)
（3）设烟尘颗粒下落距离为x
(6)
当时，达最大

2004年上海高考物理试卷
一、 选择题 (每小题5分)
1． 下列说法中正确的是 ( )
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，波长越大
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
B．卢瑟福在a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，分别为火卫一和火卫二，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 ( )
I
B
A
w
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
A
B
C
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
U
U0
x1
x2
x
0
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0－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，以垂直于该边的初速度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变为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．上升时机械有减小，下降时机械能增大
B．上升时机械有减小，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点上方

二、填空题 (每小题4分)
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：_______________________________________________。
v0
O
E
10．在光滑水平面上的O点系一长为l的绝缘细线，线的一端系一质量为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v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，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)_____________________________________________________________________。