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2001 年上海市高中毕业统一学业考试
物理试卷
本试卷分（选择题）和（非选择题）两部分，满分150 分。考试用时120 分钟。
－．
（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．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是
（A）空气阻力做正功 （B）重力势能增加
（C）动能增加 （D）空气阻力做负功． 【 】
2．卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有
（A）原子的中心有个核，叫做原子核
（B）原子的正电荷均匀分布在整个原子中
（C）原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
（D）带负电的电子在校外绕着核旋转 【 】
3．A、B 两点各放有电量为十Q 和十2Q 的点电荷，A、 B、C、D 四点在同一直线上，且AC＝CD＝
DB．将一正电荷从C 点沿直线移到D 点，则
（A）电场力一直做正功
（B）电场力先做正功再做负功
（C）电场力一直做负功
（D）电场力先做负功再做正功 【 】
4．组成星球的物质是靠引力吸引在一起的，这样的星球有一个最大的自转速率．如果超过了该速
率，星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动。由此能得到半径为R、密度为
ρ、质量为M 且均匀分布的星球的最小自转周期T。下列表达式中正确的是
（A）T＝2π
（B）T＝2π
（C）T＝
（D）T＝
【 】
5．如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，
下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m 的金属杆从轨道上
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由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度几，则
（A）如果B 增大，vm将变大
（B）如果α 变大，vm将变大
（C）如果R 变大，vm将变大
（D）如果m 变小，vm将变大 【 】
6．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通。当S1断开时，由
于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放。则
（A）由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用
（B）由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用
（C）如果断开B 线圈的电键S2，无延时作用
（D）如果断开B 线圈的电键S2，延时将变长【 】
7．如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯
L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是【 】
（A）R1断路 （B）R2断路 （C）R3短路 （D）R4短路
8．一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升
降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中，【 】
（A）升降机的速度不断减小
（B）升降机的加速度不断变大
（C）先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功
（D）到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。
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．请将右面三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列： 、 、 。
任选其中二位科学家，简要写出他们在物理学上的主要贡献各一项： ，
。
牛顿 爱因斯坦 伽利略
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10．A、B 两幅图是由单色光分别射到圆孔而形成的图象，其中
图A 是光的 （填干涉或衍射）图象。由此可以判断出图A 所
对应的圆孔的孔径 （填大于或小于）图B 所对应的圆孔的孔
径。
11．一束质量为m、电量为q 的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强
电场，如图所示，如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d，板长为L，设
粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为
（粒子的重力忽略不计）
12．如图所示，有四列简谐波同时沿x 轴正方向传播，波速分别是 v、2 v、3 v 和 4 v，a、b 是x 轴
上所给定的两点，且ab＝l。在t 时刻a、b 两点间四列波的波形分别如图所示，则由该时刻起a 点
出现波峰的先后顺序依次是图 ；频率由高到低的先后顺序依次是图 。
A B C D
13．图A 是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波冲信号，
根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图B 中p1、、p2是测速仪发出的超声
波信号，n1、n2是p1、p2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描，p1、p2之间的时间间隔Δt＝
1.0 s，超声波在空气中传播的速度是 v＝340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图B 可知，汽车
在接收到p1、p2 两个信号之间的时间内前进的距离是 ，汽车的速度是
m/s。
三．（30 分）实验题，本大题共5 小题。第14、15 小题是选择题，每小题5 分，第16 小题6
分，第17、18 小题各7 分
图A 图B
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14．（5 分）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是【 】
（A）用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转
（B）用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转
（C）锌板带的是负电荷
（D）使验电器指针发生偏转的是正电荷
15．（5 分）某同学用同一个注射器做了两次验证波意耳定律的实验，操作完全
正确。根据实验数据却在P-V 图上画出了两条不同双曲线。造成这种情况的可
能原因是【 】
（A）两次实验中空气质量不同
（B）两次实验中温度不同
（C）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压的数据不同
（D）两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体的数据不同。
16．（6 分）要求测量由2 节干电池串联而成的电池组的电动势ε 和内阻r（约几欧），提供下列器
材：电压表V（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、电
键、导线若干。
某同学用量程为15 V 的电压表连接成如图所示的电路，实验步骤如下：
（l）合上电键S，将电阻箱R 阻值调到R1＝10Ω，读得电压表的读数为U1
（2）将电阻箱R 阻值调到R2＝20Ω，读得电压表的读数为U2，由方程组U1＝ε
－U1r/R1、U2＝ε－U2/R2 解出ε、r
为了减少实验误差，上述实验在选择器材和实验步骤中，应做哪些改进？
17．（7 分）利用打点计时器研究一个约1. 4 高的商店卷帘窗的运动。将纸带粘在卷帘
底部，纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动。打印后的纸带如图所示，数据如
表格所示。纸带中AB、BC、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s，根据各间距的长度，
可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度V 平均。可以将V 平均近似地作为该间距中间时
刻的即时速度V。
（1）请根据所提供的纸带和数据，绘出卷帘窗运动的V-t 图线。
（2）AD 段的加速度为 m/s2，AK 段的平均速度为 m/s。
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18．（7 分）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受
压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电
压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材：
力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体
（可置于力电转换器的受压面上）。
请完成对该物体质量的测量。
（l）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中
画出完整的测量电路图。
（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．
（3）请设想实验中可能会出现的一个问题。
四．（60 分）计算题
19．（10 分）（1）1791 年，米被定义为：在经过巴黎的子午线上，取从赤道到北极长度的一千万分
之一。请由此估算地求的半径R。（答案保留二位有效数字）
（2）太阳与地球的距离为1.5×1011 m，太阳光以平行光束入射到地面。地球表面2/3 的面积
被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量 W 约为三1.87×1024J。设水面
对太阳辐射的平均反射率为7％，而且将吸收到的35％能量重新辐射出去。太阳辐射可将水面的
水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg 水需要2.2×106J 的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。
（a）估算整个地球表面的年平均降雨量（以毫米表示，球面积为4πR2）。
（b）太阳辐射到地球的能量中只有约50％到达地面，W 只是其中的一部分。太阳辐射到地
球的能量没能全部到达地面，这是为什么？请说明二个理由。
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20．（10 分）如图A 所示，一质量为m 的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂
在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物
体的加速度。
（l）下面是某同学对该题的一种解法：
解：设l1线上拉力为T1，线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡
T1cosθ＝mg， T1sinθ＝T2， T2＝mgtgθ
剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mg tgθ＝ma，所以加速
度a＝g tgθ，方向在T2反方向。
你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。
（2）若将图A 中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B 所示，其他条件不变，求
解的步骤和结果与（l）完全相同，即 a＝g tgθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。
21．（12 分）如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，
室温为T0＝300K 有一光滑导热活塞 C（不占体积）将容器分成A、B 两室，B 室的体积是A
室的两倍，A 室容器上连接有一U 形管（U 形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为
76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cm 汞柱）求：
（1）将阀门K 打开后，A 室的体积变成多少？
（2）打开阀门K 后将容器内的气体从300 K 分别加热到400 K 和540 K，U 形管内两边水银
面的高度差各为多少？
22．（3 分）半径为a 的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B＝0.2T，磁场方向垂直纸面向里，半
径为b 的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a＝0.4m，b＝0.6m，金属环上分别
接有灯L1、L2，两灯的电阻均为R0＝2Ω，一金属棒MN 与金属环接触良好，棒与环的电阻均忽略
不计问：
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（1）若棒以v0＝5m/s 的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO’的瞬时（如图所示）
MN 中的电动势和流过灯L1的电流。
（2）撤去中间的金属棒MN 将右面的半圆环OL2O’以OO’为轴向上翻转90º，若此时磁场随
时间均匀变化，其变化率为ΔB/Δt＝（4 /Ω）T/s，求L1的功率。
23．（18 分）如图所示，光滑斜面的底端a 与一块质量均匀、水平放置的平极光滑相接，平板长为
2L，L＝1m，其中心C 固定在高为R 的竖直支架上，R＝1m，支架的下端与垂直于纸面的固定转
轴O 连接，因此平板可绕转轴O 沿顺时针方向翻转．问：（l）在外面上离平板高度为h0处放置一
滑块A，使其由静止滑下，滑块与平板间的动摩擦因数μ＝0.2，为使平板不翻转，h0最大为多少？
（2）如果斜面上的滑块离平板的高度为h1＝0.45 m，并在h1处先后由静止释放两块质量相同的
滑块A、B，时间间隔为Δt＝0.2s，则B 滑块滑上平板后多少时间，平板恰好翻转。（重力加速度g
取10 m/s2）
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