2003年物理高考科研测试(一)

2003年物理高考科研测试(一)
学校： 班级：
考生姓名： 性别： 是否应届生：
平时成绩： 本次测试成绩：
注意：本测试满分150分。

试卷共三大题20小题，第一大题包括10道选择题，满分40
分；第二大题包括3道实验题，满分20分；第三大题包括7道计算题，满分90分。

测试时间120分钟。

本测试纯属科研用途，只用于测试点，不得扩散和挪作它用。

请勿有其它误解。

一、选择题。

本题共10小题，每小题4分，共40分。

在每小题给出的4个选项中，有的小
题只有一项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。

全部选对的得4分，选对但不
全的得2分，有选错或不答的得0分。

1．做匀加速直线运动的物体，运动了t 秒，
(A)它的加速度越大，通过的路程一定越长
(B)它的初速度越大，通过的路程一定越长
(C)它的末速度越大，通过的路程一定越长
(D)它的平均速度越大，通过的路程一定越长
[ ]
2．把一定量的热量传给一定量的气体，则
(A)该气体的内能一定增加 (B)该气体的内能有可能减少
(C)该气体的压强一定不会减小 (D)该气体的体积一定不会减小
[ ]
3．在图示的电解池中，测得在5秒钟内共有7.5C 正电
荷和7.5C 的负电荷通过池的竖直截面oo 1，则电路中电流表
指示的读数应为
(A)0
(B)1.5A
(C)3A
(D)7.5A
[ ]
4．某单色光在真空中的波长为λ，以h 表示普朗克常数，c 表示真空中的光速，以E 和 m 分别表示该单色光每个光子的能量和质量，则
[ ]
(A) E=λλc h m hc =
, (B) E=0,=m c
h λ (C) E=0,=m hc λ (D) E=3,c h m hc λλ=
6．下面写出的方程式中，正确的是 [ ] (A) n Th U 102349023892+→ (B)
e Pa Th 01234
9190
234-+→ (C) n C He Be 1012642942+→+ (D) H Ne He F 112210421993+=+
7．当光照射在某种金属的表面时 [ ]
(A)只要光强足够强，任何波长的光都能使电子从金属表面逸出
(B)只要光的频率合适，不管光强多大，都能使电子从金属表面逸出
(C)在能产生光电子的条件下，照射光越强，从金属表面逸出的电子的动能越大
(D)在能产生光电子的条件下，照射光的频率越大，从金属表面逸出的电子的初动
能越大
8．在下列论断中，正确的是 [ ]
(A)组成U 238
92核的核子中任何两个核子之间都存在不可忽略的核力作用
(B)组成
U 23892核的中子中任何两个中子之间都存在不可忽略的核力作用 (C)组成
U 23892核的质子中任何两个质子之间都存在不可忽略的库仑斥力作用 (D)组成U 238
92核的质子中任何两个质子之间，除库仑斥力之外还都存在不可忽略
的核力作用
9．图示为一简谐横波在t 时刻的波形图，箭号表
示波的传播方向。

该列波的波速大小为v ，a 、b 、c 、d 是介质中4
个质量相等的振动质元。

由此可知。

(A)在t 时刻，d 的动能在4个质元中为最大，c 的动能为最小
(B)在t+
v L 时刻，d 的动能在4个质元中为最大，c 的动能为最小 (C)从t 时刻算起，在4个质元中，b 最先到达其平衡位置，a 最后到
达
(D)从t+v L 时刻算起，质元a 将比b 先到达其平衡位置 [ ]
10．点电荷21Q Q 、
和3Q 产生的静电场的等势面与纸面的交线如图中的实线所示，图中标在等势面上的数值分别表示该等势面的
电势，a 、b 、c ……表示等势面上的点，下列说法正确的有
(A)位于g 点的点电荷不受电场力作用
(B)b 点的场强与d 点的场强大小相等
(C)把电量为g 的正点电荷从a 点移到i 点，再从i 点移到f
点过程中，电场力做的总功大于把该点电荷从a 点直接移到f
点过程中电场力所做的功
(D)把单位正电荷从m 点移到c 点过程中电场力做的功等于
7kJ
二、本题包括3小题，共20分。

请按题目要求进行回答，包括必要的计算或文字描述和说明。

11．(4分)用米尺测量一杆的长度。

杆的两端A 、B 在米尺上的位置如图所示。

由此可知该杆的长度为___cm 。

12．(6分)本实验利用油酸在水向上形成一单分子层的油膜，估测分于的大小。

实验步骤如下： ①将5mL 的油酸倒入盛有酒精的玻璃量杯中，盖上盖并摇动，使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液，读出
该溶液的体积为NmL 。

②用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中，记下当杯中溶液达到1mL 时的总滴数n 。

③在边长约40cm 的浅盘里倒人自来水，深约2cm ，将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上。

④用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液。

由于酒精溶于水而油酸不溶于水，于是该滴中的油酸就
在水面上散开，形成油酸薄膜。

⑤将平板玻璃放在浅方盘上，待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜。

用彩笔将该单
分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上。

⑥取下玻璃板放在方格纸上，量出该单分子层油酸膜的面积s 。

在估算油酸分子大小时，可将分子看
成球形。

用以上实验步骤中的数据和符号表示，油酸分子的半径r=___。

13．图示的电路可用于测量电池E 的内阻0r 电池的电动势末知。

图中A 是电流表，其内阻并不很小，V 为电压表，其内阻亦不很大，R 是一限流电阻，阻值未知，3个电键321K K K 、、都处于断开状态。

(1)(6分)写出测量电池内阻的实验步骤，用适当的符号表示该步骤中应测量的物理量：
(2)(4分)用所测得的物理量表示电池内阻的表示式为 r ___。

三、本题包括7小题，共90分。

解答应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．(8分)排球场总长18m ，网高2.25m 。

设甲方
打来一球，刚好在距离中线3m 的3m 线的正上方被乙
方运动员后排强攻击回。

若排球被击回的初速度方向
是水平的，且与网面垂直，则可认为被击回后的排球做
平抛运动。

设击球点高度为2.5m ，球既不能触网又不
能出界，求排球刚被击回时的水平速度须在什么范围
内(不考虑空气阻力)。

15．(8分)关于黑洞有如下一种假说：当某一定质量的类星体的半径减至足够小时，引力非常大，由于光也受引力作用，强大的引力可以使此类星体表面以光速c 传播的光线都射不出去(已知任何物体的速度都不会超过光速)，这一星体就可能成为黑洞。

已知质量为m 的粒子在质量为M 的星球附近的引力势能为-r
GMm ，式中G 为万有引力恒量，r 为粒子与星球球心的距离，试用牛顿力学估算质量为M 的均匀星球成为黑洞时的最大半径R 。

16．(10分)质量为m 、带电量为q 的圆环，套在一根很长的绝缘直棒上。

将此棒竖直地放在相互平行且都是水平的匀强电场和均匀磁场中，电场强度为E ，磁感应强度为B ，小球与棒的动摩擦因数为μ。

若不计空气阻力，求小球沿绝缘直棒匀速下滑时的速度。

17．(10分)在直径为d 的圆形区域内存在均匀磁场，磁场方向垂直于圆面指向纸外。

一电量为q ，质量为m 的粒子，从磁场区域的一条直径AC 上的A 点射人磁场，其速度大小为0υ，方向与AC 成a 角。

若此粒子恰好能打在磁场区域圆周上的D 点，AD 与AC 的夹角为β，如图所示。

求该匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

18．(12分)一电阻为R 的金
属圆环，放在匀强磁场中，磁场
与圆环所在平面垂直，如图2所
示。

磁场对圆环的磁通随时间f
的变化关系如图2所示，图中的
最大磁通量ϕ和变化周期 T
19．(15分)大气中存在可自由运动的带电粒子，其密度随离地面距离的增大而增大，可以把离地面50km以下的大气看作是具有一定程度漏电的均匀绝缘体(即电阻率较大的物质)；离地面50km以上的大气则可看作是带电粒子密度非常高的良导体。

地球本身带负电，其周围空间存在电场，离地面50km 处与地面之间的电势差为4×105V。

由于电场的作用，地球处于放电状态，但大气中频繁发生闪电又对地球充电，从而保证了地球周围电场恒定不变。

统计表明，大气中每秒钟平均发生60次闪电，每次闪电带给地球的电量平均为30c。

试估算大气的电阻率和地球漏电的功率。

已知地球的半径r=6400km。

20．(25分)n块相同的木块，每块的质量都是m，长度都为l，放置在倾角为θ的斜面上，相邻两木块间的距离为l，最下端的木块到斜面底端的距离也是l，如图所示。

已知木块与斜面间的滑动摩擦力与
υ沿斜面下滑，其余所有木块都静止；在每次发生最大静摩擦力相等。

在开始时刻，第一木块以初速度
碰撞后，发生碰撞的木块都粘在一起运动。

已知当摩擦系数为μ时，最后第n个木块到达斜面底时，刚好停在底端。

(1)求在整个过程中由于碰撞而损失的总机械能。

(2)求每次碰撞过程中损失的机械能与碰撞前机械能之比。

υ=4ms1-,θ=30°,重力加速度g＝10ms2-，求木块与斜面间的滑动摩擦系数μ。

(3)若n=5 ,l=0.10m,。