2005年上海市高考物理试题及答案.doc

2005年上海市高中毕业统一学业考试物理试卷考生注意：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10页，满分150分。考试时间120分钟。考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上。3本试卷一、四大题中，小题序号怕标有字母A的试题，适合于使用一期课改教材的考生；标有字母B的试题适合于使用二期课改教材的考生；其它未标字母A或B的试题为全体考生必做的试题。不同大题可以分别选做A类或B类试题，同一大题的选择必须相同。若在同一大题内同时选做A类、B类两类试题，阅卷时只以A类试题计分。4第20、21、22、23、24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。有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位。一（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。本大题第1、2、3小题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。若两类试题均做，一律按A类试题计分。A类题（适合于使用一期课改教材的考生）1A通电直导线A与圆形通电导线环B固定放置在同一水平面上，通有如图所示的电流，通电直导线A受到水平向_的安培力作用。当A、B中电流大小保持不变，但同时改变方向时，通电直导线A所受到的安培力方向水平向_。2A如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出的波的波峰位置，图中的_点为振动加强的位置，图中的_点为振动减弱的位置。3A对“落体运动快慢”、“力与物体运动关系”等问题，亚里士多德和伽利略存在着不同的观点。请完成下表：亚里士多德的观点伽利略的观点落体运动快慢重的物体下落快，轻的物体下落慢力与物体运动关系维持物体运动不需要力输入输出ABZ00001110X111B类题（适合于使用二期课改教材的考生）1B右面是逻辑电路图及其真值表，此逻辑电路为_门电路，在真值表中X处的逻辑值为_。2B正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的。线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示，则此感应电动势的有效值为_V，频率为_Hz。3B阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是_。若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将_（填“向上”“向下”“向外”）偏转。公共题（全体考生必做）4如图，带电量为q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂直线通过板的几何中心。若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b点处产生的电场强度大小为_，方向_。（静电力恒量为k）5右图中图线表示某电池组的输出电压电流关系，图线表示其输出功率电流关系。该电池组的内_W，当电池组的输出功率为120 W时，电池组的输出电压是_V。二（40分）选择题. 62005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献。爱因斯坦对物理学的贡献有（）（A）创立“相对论”，（B）发现“X射线”，（C）提出“光子说”，（D）建立“原子核式模型”。7卢瑟福通过实验首次实现了原子核的人工转变，核反应方程为HeNOH。下列说法中正确的是（）（A）通过此实验发现了质子，（B）实验中利用了放射源放出的g射线，（C）实验中利用了放射源放出的a射线，（D）原子核在人工转变过程中，电荷数可能不守恒。8对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是（）（A）A轮带动B轮沿逆时针方向旋转，（B）B轮带动A轮沿逆时针方向旋转，（C）C轮带动D轮沿顺时针方向旋转，（D）D轮带动C轮沿顺时针方向旋转。9如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置。其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线。以摆球最低点为重力势能零点，则摆球在摆动过程中（）（A）位置B处时动能最大， （B）位置A处时势能最大，（C）在位置A的势能大于在位置B的动能，（D）在位置B的机械能大于在位置A的机械能。10如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动和小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以dH2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化，则物体做（ ）（A）速度大小不变的曲线运动，（B）速度大小增加的曲线运动，（C）加速度大小方向均不变的曲线运动，（D）加速度大小方向均变化的曲线运动。11如图所示，A是长直密绕通电螺线管。小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A。能反映通过电流表中电流随x变化规律的是（ ）12空间在一场强大小为E的匀强电场，一质量为m、带电量为q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动，其加速度大小为0.8qE/m，物体运动s距离时速度变为零。则（）（A）物体克服电场力做功qEs，（B）物体的电势能减少了0.8qEs，（C）物体的电势能增加了qEs，（D）物体的动能减少了0.8qEs。13A、B两列波在某时刻的波形如图所示，经过tTA时间（TA为波A的周期），两波再次出现如图波形，则两波的波速度之比vA:vB可能是（）（A）1:3， （B）1:2， （C）2:1， （D）3:1。三（32分）实验题. 14（6分）部分电磁波的大致波长范围如图所示。若要利用缝宽与手指宽度相当的缝获得明显的衍射现象，可选用_波段的电磁波，其原因是_。气体体积V(ml)800674600531500水银面高度差h(cm)014.025.038.045.015（6分）一同学用下图装置研究一定质量气体的压强与体积的关系。实验过程中保持温度不变。最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水。当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两臂中的水银面出现高度差。实验的部分数据记录在右表。（1）根据表中数据，在右图中画出该实验的h1/V关系图线。（2）实验时，大气压强p0_cmHg。16（6分）一根长为1 m的均匀电阻丝需与一“10 V，5 W”的灯同时工作，电源电压恒为100 V。电阻丝阻值R100 W（其阻值不随温度变化）。现利用分压电路从电阻丝上获取电能，使灯正常工作。（1）在右面方框中完成所需电路；（2）电路中电流表的量程应选择_（选填：“00.6 A”或“03 A”）；（3）灯正常工作时，与其并联的电阻丝长度为_m（计算时保留小数点后两位）。17（7分）两实验小组使用相同规格的元件，按右图电路进行测量。他们将滑动变阻器的滑臂P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置（a、e为滑动变阻器的两个端点），把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同。经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路。（1）滑动变阻器发生断路的是第_实验组；断路发生在滑动变阻器的_段。（2）表二中，对应滑臂P在X（d、e之间的某一点）处的电流表示数的可能值为：（ ）（A）0.15 A， （B）0.25 A, （C）0.35 A， （D）0.45 A。18（7分）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：A有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关。B他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设。C在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图（a）是对应的位移时间图线。然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度时间图线，如图（b）中图线1、2、3、4、5所示。D同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设。回答下列提问：（1）与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是_和_。（2）图（a）中的AB段反映了运动物体在做_运动，表中X处的值为_。时间（s）下落距离（m）0.00.0000.40.0360.80.4691.20.9571.61.4472.0X（3）图（b）中的图线1和5，指出在1.01.5 s时间段内，速度随时间变化关系的差异：_。四（60分）计算题.A类题（适合于使用一期课改教材的考生）19A（10分）如图所示，某滑板爱好者在离地h1.8 m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移s13 m，着地时由于存在能量损失，着地后速度变为v4 m/s，并经此为初速沿水平地面滑行s28 m后停止。已知人与滑板的总质量m60 kg。试求：（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；（2）人与滑板离开平台时的水平初速（空气阻力忽略不计，g10 m/s2）。B类题（适合于使用二期课改教材的考生）19B（10分）如图所示，某人乘雪撬从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止。人与雪撬的总质量为70 kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：（1）人与雪撬从A到B的过程中，损失的机械能为多少？（2）设人与雪撬在BC段所受阻力恒定，求阻力大小（g10 m/s2）。位置ABC度（m/s）2.012.00时刻（s）0410公共题（全体考生必做）20（10分）如图所示，带正电小球质量为m1102 kg，带电量为q1106 C，置于光滑绝缘水平面上的A点。当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度vB1.5 m/s，此时小球的位移为s0.15 m，试求：此匀强电场场强E的取值范围（g10 m/s2）。某同学求解如下：设电场方向与水平面之间的夹角为q，由动能定理qEs cos qmvB20得EV/m。由题意可知q0，所以当E7.5104 V/m时小球将始终沿水平面做匀加速直线运动。经检查，计算无误。该同学所得结论是否有不完美之处？若有请予以补充。21（10分）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105 Pa、体积为2.0103 m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127C。试求：（1）气缸内气体的最终体积；（2）在pV图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化（大气压强为1.0105 Pa）。22（14分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m。导轨平面与水平面成q37角，下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直且保持良好接触，它们间的动摩擦因数为0.25。（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小；（3）在上问中，若R2 W，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向（g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8）。23（14分）一水平放置的圆盘绕竖直轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于；圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中Dt11.0103 s，Dt20.8103 s。（1）利用图（b）中的数据求1 s时圆盘转动的角速度；（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向；（3）求图（b）中第三个激光信号的宽度Dt3。2005年上海市高中毕业统一学业考试物理试卷参考答案一、填空题1A、右，右， 2A、b，a， 3A、物体下落快慢与物体轻重无关，维持物体运动需要力，1B、“或”，1，2B、220，50， 3B、电子，向下， 4、，水平向左（或垂直于薄板向左）， 5、5，30，二、选择题6、A、C，7、A、C，8、B、D，9、B、C， 10、B、C，11、C，12、A、C、D，13、A、B、C（提示：vA，vA），三、实验题14、微波，要产生明显的衍射现象，波长应与缝的尺寸相近，15（1）如右图所示，（2）75.0 cmHg（若计算而得，要求范围为74.5 cmHg75.5 cmHg，若作图而得，要求范围为74 cmHg76 cmHg）16（1）如图（电流表不能内接，滑臂箭头没有要求），（2）03 A，（3）0.17，17（1）二，de，（2）D（提示：先由E0.84（Rr）和E0.42（R2r）解出rR，若断在e处，滑臂在e处时电流最小，由EI1（R4r）可得：I10.168 A，滑臂在d处时电流最大，由EI2（R3r）可得：I20.21 A，所以电流可能值在0.168 A0.21 A之间；若断在d处，滑臂在e处时电流最大，为0.84 A，滑臂在d处时电流最小，由EI2（Rr）可得：I20.42 A，所以电流可能值在0.42 A0.84 A之间），18（1）作出假设、搜集证据，（2）匀速运动，1.937（提示：由表中数据分析得），（3）加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动，（4）图线1反映速度不随时间变化，图线5反映速度随时间继续增大。四、计算题19A（1）设滑板在水平地面滑行时所受的平均阻力为f，根据动能定理有fs20mv2，可解得：fN60 N，（2）人和滑板一起在空中做平抛运动，设初速为v0，飞行时间为t，根据平抛运动规律有t，s1v0t，可解得：v0s13m/s5 m/s。19B（1）从A到B的过程中，人与雪撬损失的机械能为DEmghmvA2mvB2（701020702.027012.02）J9100 J，（2）人与雪撬在BC段做减速运动的加速度am/s22 m/s2，根据牛顿第二定律 fma70（2）N140 N.20该同学所得结论有不完善之处。为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qEy mg，所以Ey V/m1.0105 V/m，Ex0.75105V/m，E 1.25105 V/m，所以0.75105V/m E 1.25105 V/m。21（1）在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，p0V0p1V1，可得：p1Pa2.0105 Pa，在缓慢加热到127C的过程中压强保持不变，可得：V2m31.47103 m3，（2）如图所示（要有过程方向）。22（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律mg sin qmmg cosqma，可得：a10（0.60.250.8）m/s24 m/s2，（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒沿导轨方向受力平衡mg sin qmmg cosqF0，将上式代入即得Fma0.24 N0.8 N，此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率PFv，所以vm/s10 m/s，（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为L，磁感应强度为B，I，PI2R，可解得：BT0.4 T，磁场方向垂直导轨平面向上。23（1）由图可知，转盘的转动周期T0.8 s，角速度w7.85 rad/s，（2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动，理由是：由于脉冲宽度在逐渐变小，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增大，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动，（3）设狭缝宽度为d，激光器沿半径方向运动的速度为v0，激光器所在处离轴为ri，该处圆盘的线速度为vi，则viwri，又rir0v0kT，可得v12 m/s，v22.5 m/s，v33 m/s，所以Dt3s6.67104 s。