2003年江苏高考物理真题及答案_zz20高中真题试卷_物理高考真题试卷_旧1990-2007·高考物理真题_1990-2007·高考物理真题·PDF_江苏

2003 年江苏高考物理真题及答案 第Ⅰ卷（选择题共40分） 一、本题共10小题；每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一 个选项正确，有的小题由多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不 答的得0分。 1.下列说法中正确的是 （A） A.质子与中子的质量不等，但质量数相等 B.两个质子之间，不管距离如何，核力总是大于库仑力 C.同一种元素的原子核有相同的质量数，但中子数可以不同 D.除万有引力外，两个中子之间不存在其它相互作用力 2.用某种单色光照射某种金属表面，发生光电效应。现将该单色光的光强减弱，则（AC） A.光电子的最大初动能不变 B.光电子的最大初动能减少 C.单位时间内产生的光电子数减少 D.可能不发生光电效应 3.如图，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子 间距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上四个特定 的 位 置 。 现 把 乙 分 子 从 a 处 由 静 止 释 放 ， 则 y （BC） A.乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动 c b a B.乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大 o d x C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减少 D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增加 4.铀裂变的产物之一氪90（90Kr）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90 36 （ 90Zr） ， 这 些 衰 变 是 40 （B） A.1次α衰变，6次β衰变 B.4次β衰变 C.2次α衰变 D.2次α衰变，2次β衰变 5.两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成以平行板电容器，与它相连接的电路 第1页 | 共10页如图所示，接通开关K，电源即给电容器充电 （BC） K R A.保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B.保持K接通，在两极板间插入一块介质，则极板上的电量增大 E C.断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D.断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大 6.一定质量的理想气体 （CD） A.先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于其始温度 B.先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积 C.先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度 D.先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能 7.一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm。振子的平衡位置位于x轴上的O点。图1中的a、 b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向。 图 2 给 出 的 （AD） x/cm x/cm 4 4 d c b a 3 3 2 1 2 2 -5 –4 –3 –2 –10 1 2 3 4 5 x/cm 1 1 3 4 图1 o t/s o t/s 图2 A.若规定状态a时t=0则图象为① B.若规定状态b时t=0则图象为② C.若规定状态c时t=0则图象为③ D.若规定状态d时t=0则图象为④ 8.如图，一玻璃柱体的横截面为半圆形。细的单色光束从空气向柱体的O点（半圆的圆心）， 产生反射光束1和透射光束2。已知玻璃折射率为 3，入射角为45°（相应的折射角为24 °）。现保持入射光不变，将半圆柱绕通 过O点垂直于图面的轴 线顺时针转过 15 °，如图中虚线所 入 射 示 ， 则 1 光 （BC） 45° 15° O A.光束1转过15° B.光束1转过30° 2 C.光束2转过的角度小于15° 第2页 | 共10页D.光束2转过的角度大于15° 9.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时，有可能不发射光子。例如在某种条件下，铬原 子的n=2能级上的电子跃迁到n=1能级上时并不发射光子，而是将相应的能量转交给n=4 能级上的电子，使之脱离原子，这一现象叫做俄歇效应。以这种方式脱离了原子的电子叫 A 做俄歇电子。已知铬原子的能级公式可简化表示为E  ，式中n=1，2，3…表示不 n n2 同 的 能 级 ， A 是 正 的 已 知 常 数 。 上 述 俄 歇 电 子 的 动 能 是 （C） A. 3 B. 7 C.11 D.13 A A A A 16 16 16 16 10.如图，a和b都是厚度均匀的平玻璃板，它们之间的夹角为φ。一细光束以入射角θ从P 点射入，θ>φ。已知此光束由红光和蓝光组成。则当光束透过b板后 （D） A.传播方向相对于入射光方向向左偏转φ角 B.传播方向相对于入射光方向向右偏转φ角 左 b 右 φ C.红光在蓝光的左边 a θP D.红光在蓝光的右边 第Ⅱ卷（110分） 二、本题共3小题，共21分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。 11.（6分）图中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗 且 模糊不清的波形。 ⑴若要增大显示波形的亮度，应调节_______旋钮。 ⑵若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节______旋钮。 ⑶若要将波形曲线调至屏中央，应调节____与______旋钮。 答案：⑴辉度（或写为 ） ⑵聚焦（或写为○） ⑶垂直位移（或写为↓↑ ）水平位移（或写为 ）  12.（7分）实验装置如图1所示：一木块放在水平长木板上，左侧栓有一细软线，跨过固 定在木板边缘的滑轮与一重物相连。木块右侧与打点计时器的纸带相连。在重物牵引下， 木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，图2给出了重物落地 后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与木板间的摩擦因数 第3页 | 共10页μ。要求写出主要的运算过程。结果保留2位有效数字。（打点计时器所用交流电频率为 50Hz，不计纸带与木块间的拉力。取重力加速度g=10m/s2） 纸带 打点计时器 纸带运动方向 7.72 7.21 6.71 6.25 5.76 5.29 4.81 4.31 图2 单位：cm 图1 分析与解答： 由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间T内的位移分别是： s＝7.72cm， s＝7.21cm， s＝6.71cm， s＝6.25cm, 1 2 3 4 s＝5.76cm， s＝5.29cm， s＝4.81cm， s＝4.31cm， 5 6 7 8 以a表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有 1 △s= [(s－s)+(s－s)+(s－s)+(s－s)]＝4aT2 5 1 6 2 7 3 8 4 4 又知 T=0.04s 解得 a=－3.0m/s2 重物落地后木块只受摩擦力的作用，以m表示木块的质量，根据牛顿定律，有 －μmg=ma 解得：μ=0.30 13.（8分）要测量一块多用电表直流10mA档的内阻R（约40Ω）。除此多用电表外，还有 A 下列器材：直流电源一个（电动势E约为1.5V，内阻可忽略不计），电阻一个（阻值R约 为150Ω），电键一个，导线若干。 要求：⑴写出实验步骤。⑵给出R的表达式。 A 分析与解答： ⑴实验步骤： ①用多用电表的直流电压档测量电源电动势E。 ②用多用电表的Ω档测电阻阻值R。 ③将多用电表置于电流10mA档，与电阻R及电键串联后接在电源两端。合上电键，记 下多用电表读数I。 E ⑵R  R] A I 三、本题共7小题，89分。解答写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出 第4页 | 共10页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.据美联社2002年10月7日报道，天文学家在太阳系的9大行星之外，又发现了一颗比 地球小得多的新行星，而且还测得它绕太阳公转的周期为288年。若把它和地球绕太阳公 转的轨道都看作圆，问它与太阳的距离约是地球与太阳距离的多少倍？（最后结果可用根 式表示） 14．（12分） 解：设太阳的质量为M；地球的质量为m，绕太阳公转周期为T，与太阳的距离为R，公 0 0 0 转角速度为ω；新行星的质量为m，绕太阳公转周期为T，与太阳的距离为R，公转角速 0 度为ω。则根据万有引力定律合牛顿定律，得： GMm 0  m 2R R2 0 0 0 0 GMm m2R2 R2 2 T  0  0 2 T   2 由以上各式得 R  T 3     R T  0 0 R 已知T=288年，T=1年，得 44或3 2882 0 R 0 15.（12分）当物体从高空下落时，空气阻力随速度的增大而增大，因此经过一段距离后将 匀速下落，这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻 力正比于速度v且正比于球半径r，即阻力f=krv，k是比例系数。对于常温下的空气， 比例系数k=3.4×10-4Ns/m2。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，取重力加速度g=10m/s2。试 求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v。（结果取两位数字） r 15. （12分） 4 3 解：雨滴下落时受两个力作用：重力，方向向下；空气阻力，方向向上。 当雨滴达到终极速度v后，加速度为零，二力平衡，用m表示雨滴质量，有 r mg=krv r 第5页 | 共10页m= πr3ρ 由以上两式得终极速度 4r2g v  r 3k 带入数值得 v=1.2m/s ] r 16.（13 分）在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0V，内阻 R 2 r=1.0Ω；电阻R=10Ω，R=10Ω，R=30Ω，R=35Ω；电容器的 1 2 3 4 R 4 电容C=100μF。电容器原来不带电。求接通电键K后流过R=的 E，r R 1 C R 3 4 K 总电量。 16．（13分） R (R R ) 解：由电阻的串联公式，得闭合电路的总电阻为 R＝ 1 2 3 r R R R 1 2 3 E 由欧姆定律得，通过电源的电流 I＝ R 电源的端电压 U＝E－Ir R 电阻R3两端的电压 U↑＝ 3 U R R 2 3 通过R4的总电量就是电容器的电量 Q＝C U↑ 由以上各式并代入数据得 Q＝2.0×10－4C 17.（13分）串列加速器是用来产生高能离子的装置。图中虚线框内为其主体的原理示意图， 其中加速管的中部b处有很高的正电势U，a、c两端均有电极接地（电势为零）。现将速 度很低的负一价碳离子从a端输入，当离子到达ｂ处时，可被设在ｂ处的特殊装置将其电 子剥离，成为n价正离子，而不改变其速度大小。这些正n价碳离子从c端飞出后进入一 与其速度方向垂直的、磁感应强度为B的匀强磁场中，在磁场中做半径为R的圆周运动。 已知碳离子的质量为m=2.0×10-26kg，U=7.5×105V，B=0.50T，n=2，基元电荷e=1.6× 10-19C，求R。 17.（13分） 解：设碳离子到达b处的速度为v1，从c端射出时的速度为v2，由能量关系得 1 mv2=eU ① 2 1 1 1 mv2= mv2＋neU ② 2 2 2 1 第6页 | 共10页进入磁场后，碳离子做圆周运动，可得 v2 nevB=m 2 ③ 2 R 1 2mU(n1) 由以上三式可得 R＝ ④ nB e 由④式及题给数值得 R＝0.75m 18.（13 分）如图所示，两根平行金属导轨固定在水平桌面上，每根导轨每米的电阻为 r=0.10Ω/m，导轨的端点P、Q用电阻可以忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20m。 0 有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B与时间t的关系为B=kt，比例 系数k=0.020T/s。一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦低滑动，在滑动过程中保持与 导轨垂直。在t=0时刻，金属杆紧靠在P、Q端，在外力 P 作用下，杆以恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑 1 2 Q 动，求在t=6.0s时金属杆所受的安培力。 18.（13分） 1 解：以a表示金属杆的加速度，在t时刻，金属杆与初始位置的距离为 L＝ at2 2 此时杆的速度 v=at 这时，杆与导轨构成的回路的面积 S＝LI B 回路中的感应电动势 E＝S ＋Blv t B B(t t)Bt 而 B＝kt ＝ ＝k t t 回路中的总电阻 R＝2Lr 0 E 回路中的感应电流 i= 作用于的安培力 F＝Bli R 3k2l2 解得 F＝ t 2r 0 代入数据为 F＝1.44×10－3N 19.（13分）图1所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳，下端栓一小物块A，上端固定在C 点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连。已知有一质量为m的子弹B沿水平方向以 0 速度 v射入 A内（未穿 0 透），接着两者一起绕C点 F F m C 第7页 | 共10页 B A O t v t 3t 0 0 0 图1 图2 5t 0在竖直面内做圆周运动。在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间 t的变化关系如图2所示。已知子弹射入的时间极短，且图2中t=0为A、B开始以相同速 度运动的时刻。根据力学规律和题中（包括图）提供的信息，对反映悬挂系统本身性质的 物理量（例如A的质量）及A、B一起运动过程中的守恒量，你能求得哪些定量的结果？ 19.（13分） 解：由图2可直接看出，A、B一起做周期性的运动 T＝2t ① 0 令m表示A的质量，l表示绳长。v 表示B陷入A内时即t=0时，A、B的速度（即圆周运 1 动的最低点），v 表示运动到最高点的速度，F 表示运动到最低点时绳的拉力，F 表示运 2 1 2 动到最高点时的拉力，根据动量守恒定律，得 mv=(m+m)v ② 0 0 0 1 在最低点处运用牛顿定律可得 v2 F－(m+m)g=(m+m) 1 ③ 1 0 0 l v2 F＋(m+m)g=(m+m) 2 ④ 2 0 0 l 根据机械能守恒可得 1 1 2l(m+m)g= (m+m)v2－ (m+m)v2 ⑤ 0 2 0 1 2 0 2 由图2可知 F＝0 ⑥ 2 F=F ⑦ 1 m 由以上各式可解得，反映系统性质的物理量是 F m= m －m ⑧ 0 6g 36m2v2 l= 0 0 g ⑨ 5F2 m A、B一起运动过程中的守恒量是机械能E，若以最低点为势能的零点，则 1 E＝ (m+m)v2 ⑩ 2 0 1 由式解得 E＝ 3m 0 2v 0 2 g ○11 F m 20.（13分）⑴如图1，在光滑水平长直轨道上，放着一个静止的弹簧振子，它由一轻弹簧 第8页 | 共10页两端各联结一个小球构成，两小球质量相等。现突然给左端小球一个向右的速度u，求弹 0 簧第一次恢复到自然长度时，每个小球的速度。 ⑵如图2，将N个这样的振子放在该轨道上。最左边的振子1被压缩至弹簧为某一长度 后锁定，静止在适当位置上，这时它的弹性势能为E。其余各振子间都有一定的距离。现 0 解除对振子1的锁定，任其自由运动，当它第一次恢复到自然长度时，刚好与振子2碰撞， 此后，继续发生一系列碰撞，每个振子被碰后刚好都是在弹簧第一次恢复到自然长度时与 下一个振子相碰。求所有可能的碰撞都发生后，每个振子弹性势能的最大值。已知本题中 两球发生碰撞时，速度交换，即一球碰后的速度等于另一球碰前的速度。 左 右 图1 …… 左 右 1 2 3 4 N 图2 20. (13分) 解：（1）设小球质量为m，以u、u 分别表示弹簧恢复到自然长度时左右两端小球的速度。 1 2 由动量守恒和能量守恒定律有 mu+mu=mu （以 向右为速度正方向） 1 2 0 1 1 1 mu2  mu2  mu2 2 1 2 2 2 0 解得 u=u，,u=0或u=0，u=u 1 0 2 1 2 0 由于振子从初始状态到弹簧恢复到自然长度的过程中，弹簧一直是压缩状态，弹性力使左 端持续减速，使右端小球持续加速，因此应该取：u=0，u2=u 1 0 （2）以v、v,分别表示振子1解除锁定后弹簧恢复到自然长度时左右两小球的速度，规 1 1 定向右为速度的正方向。由动量守恒和能量守恒定律有 1 1 mv+mv,=0 mv2  mv,2 E 1 1 2 1 2 1 0 E E E E 解得 v= 0 ，v,＝－ 0 或v＝－ 0 ，v,= 0 1 m 1 m 1 m 1 m 在这一过程中，弹簧一直压缩状态，弹性力使左端小球向左加速，右端小球向右加速，故 应取解： E E v＝－ 0 ，v,= 0 1 m 1 m 振子1与振子2碰撞后，由于交换速度，振子1右端小球速度变为0，左端小球速度仍为 v，此后两小球都向左运动。当它们向左的速度相同时，弹簧被拉伸至最长，弹性势能最 1 第9页 | 共10页大。设此速度为v，根据动量守恒有 10 2mv =mv 10 1 用E 表示最大弹性势能，由能量守恒有 1 1 1 1 mv2 ＋ mv2 ＋E＝ mv2 2 10 2 10 1 2 1 1 解得 E＝ E 1 0 4 第10页 | 共10页