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2001年全国普通高等学校招生全国统一考试(全国卷)

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2001年全国普通高等学校招生全国统一考试

物 理

一、选择题 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,有的小题有多个选项正确,全部选对的得4分,先不全的得2分,有选错或不答的得0分。

1. 在下列的四个方程中,X1、X2、X3和X4各代表某种粒子

①③

以下判断正确的是 A.X1是中子 答案:AC

B.X2是质子

C.X3是α粒子

D.X4是氘核

2.一个理想变压器,原线圈和副线圈的匝数分别是n1和n2,正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U1和U2、I1和I2、P1和P2,已知n1>n2,则 A.U1>U2 P1答案:BC

B.P1=P2 I1C.I1U2

D.P1>P2 I1>I2

3.在x射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U。普朗克常数h,电子电量e和光速c,则可知该x射线管发出的X光的

A.最短波长为 B.最长波长为

C.最小频率为答案:D

D.最大频率为

4.如图所示,p字形发光物经透镜L在毛玻璃光屏M上成一实像,观察者处于E处,他看到屏M上的像的形状为

- 1 -

A.q

答案:C

B.p

C.d

D.b

5.如图所示,虚线框abcd内为一矩形匀强磁场区域,ab=2bc, 磁场方向垂直于纸面,是线框以

是一正方形导线框,

边与ab边平行。若将导线框匀速地拉离磁场区域,

表示以同样的速率沿平行于

表示沿平行于ab的方向拉出过程中外力所做的功。

bc的方向拉出过程中外力所做的功,则 A.C.

答案:B

B. D.

6.按照玻尔理论,下列关于氢原子的论述正确的是

A.第m个定态和第n个定态的轨道半径B.第m个定态和第n个定态的能量

之比为之比为

,则其发光频率也是

C.电子沿某一轨道绕核运动,若其圆周运动的频率是

D.若氢原子处于能量为E的定态,则其发光频率为答案:AB

7.如图,虚线A.b和c是某静电场中的等势面,它们的电势分别为

一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知:

A. 粒子从K到L的过程中,电场力做负功。 B. 粒子从L到M的过程中,电场力做负功。 C. 粒子从K到L的过程中,静电势能增加。 D.粒子从L到M的过程中,动能减少。 答案:AC

- 2 -

、。

8.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计,加速度计的构造原理的示意图如图所示:沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量 为m的 滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定端相连,滑块原来静止,弹簧处于自然长度,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导,设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为x,则这段时间内导弹的加速度 A. 方向向左,大小为B. 方向向右,大小为C. 方向向左,大小为2D.方向向右,大小为2答案:D

9.细长轻绳下端栓一小球构成单摆,在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉子A,

如图所示,现将单摆向左方拉开一个小角度,然后无初速度地放,对于以后的运动,下列说法正确的是

A.摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小 B.摆球在左、右两侧上升的最大高度一样 C.摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等 D.摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍。 答案:AB

10.如图所示,在平面xy内有一沿水平轴x正向传播的简谐横波,波速为3.0m/s,频率为2.5HZ,振幅为

。已知t=0时刻P质点的位移为

,速度沿y

轴正向。Q点在P点右方处,对于Q点的质元来说 A. 在t=0时,位移为y=

B. 在t=0时,速度沿y轴负方向。 C. 在t=0.1s时,位移为y=

D.在t=0.1s时,速度沿y轴正方向。

- 3 -

答案:BC

二、填空题本题共3小题;每小题5分,共15分,把答案填在题中的横线上。

11.某测量员是这样利用回声测距离的:他站在两平行峭壁间某一位置鸣,经过1.00秒钟第一次听到回声,又经过0.50秒钟再次听到回声。已知哦声速为340m/s,则两峭壁间的距离为 。 答案:425(5分)

12.如图所示,质量为m,横截面为直角三角形的物块ABC,

AB边靠在竖直墙面上,F是垂直于斜面BC的推力。现物块静止不动,则摩擦力的大小为 。 答案:mg+Fsina (5分) 13.如图所示,电荷,已知离为

,分别表示在一条直线上的三个点之间的距离为,已知

之间的距

,且每个电荷都处于平衡状态

为负电荷,则

为 电荷,

为 电荷。

(1)如(2)

三者电量大小之比是 : :

答案:(1)负 负 (2分,两空都对才给2分) (2)(l1l2l2):1:(2l1l2l1) (3分,三者之比正确才给3分)

2三、实验题 本题共3小题,共20分,把答案填在题中的横线上或按题目要求作图。

14.(5分)某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点:

a.若狭缝与灯丝平行,衍射条纹与狭缝平行 b.若狭缝与灯丝垂直,衍射条纹与狭缝垂直 c.衍射条纹的疏密程度与狭缝宽度有关 d.衍射条纹的间距与光的波长有关

以上几点中,你认为正确的是

答案:a,c,d (答对1个给1分,答对2个给3分,答对3个给5分)

- 4 -

15.(6分)一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过条点计时器的纸带从斜面上滑下,如图1所示,图2是打出的纸带的一段。

(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,利用图2给出的数据可求出小四下滑的

加速度a=

(2)为了求出小车在下滑过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 用测得的量及加速度a表示阻力的计算式为f=

答案:(1)4.00/s2 (3分,3.90-4.10/s2之间都正确)

(2)小车质量m;斜面上任意两点间距离l及这两点的高度差h。(1分,有错就不给分) mghlma

16.(9分)图1中E为电源,其电动势为ε,R1为滑线变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用此电路,经以下步骤可近似得A的内阻RA:①闭合K1,断开K2,调节R1使电流表读数等于其量程I0;②保持R1不变,闭合K2,调节R2,使电流表读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RA

- 5 -

(1)按图1 所示电路在图2中所给的实物图中画出连接导线。

(2)真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相对误差,即与电动势ε,电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式。

,试导出它

(3)若I0=10mA,真实值RA约为30Ω,要想使测量结果相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?

答案:(1)连线如图示

- 6 -

(3)6v

四、计算题 本题共6小题,75分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步

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。

17.(12分)质量为M的小船以速度V0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾,现小孩a沿水平方向以速率(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以相同的速率(相对于静止水面)向后跃入水中,求小孩b跃出后小船的速度 答案:

18.(12分)如图所示,在y<0的区域内存在匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外,磁感强度为B,一带正电的粒子以速度V0从O点射入磁场,入射方向在xy平面内,与x轴正方向的夹角为θ,若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l,求该粒子的电量和质量之比q/m。

- 7 -

答案:

19.(12分)“和平号”空间站已于今年3月23日成功地坠落在太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化面销毁,剩下的残片坠入大海。此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量

通过其他方式

散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量)(1)试导出以下各物理量的符号表示散失能量

的公式。(2)算出

的数值。(结果保留两位有效数字)

坠落开始时空间站的质量

轨道离地的高度为h=146Km地球半径R=6.4×106m; 坠落窨范围内重力加速度可看作g=10m/s2; 入海残片的质量m=1.2×104Kg;

- 8 -

入海残片的温升高ΔT=3000K; 入海残片的入海速度为声速

空间站材料每1千克升温1K平均所需能量C=1.0×103J; 每销毁1千克材料平均所需能量

答案:

J。

- 9 -

20.(13分)如图1所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距l=0.20m,电阻R=1.0Ω,有一导体杆静止放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻可忽略不计,整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下,现用一外力F沿轨道方向拉杆,使之做匀运动,测得力F与时间t的关系如图2所示,求杆的质量m和加速度a. 答案:

- 10 -

21.(13分)在一密封的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体,在20℃时,溶液于啤酒中的CO2的质量为mA=1.050×10-3Kg,上方气体状态CO2质量为

mB=0.137×10Kg,压强为P0=1个大气压,当温度升高到40℃时,啤酒中溶解的CO2的质

-3

量减少,变为,瓶中气体CO2的压强上升到P1,已知。

啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积和啤酒体积随温度变化,又知对同种气体,在体积不变的情况下P/T与m成正比,试计算P1等于多少标准大气压(结果保留两位有效数字)。 答案:

- 11 -

22.(13分)一个圆柱形的竖直的井里存有一定量的水,井的侧面和底部是密闭的,在井中固定地插着一根两端开口的薄壁圆管,管和井共轴,管下端未触及井底,在圆管内有一不漏气的活塞,它可沿圆管上下滑动,开始时,管内外水面相齐,且活塞恰好触及水面,如图所示,现用卷扬机通过绳子对活塞施加一个向上的力F,使活塞缓慢向上移动,已知管筒半径r=0.100m,井的半径R=2r,水的密度

ρ=1.00×103Kg/m3,大气压强为P0=1.00×103Pa,求活塞上升H=9.00m的过程中拉力F所做的功。(井和管在水面以上及水面以下的部分足够长,不计活塞质量,不计摩擦,重力加速度g=10m/s2)。 答案:

- 12 -

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