2004年全国普通高等学校招生全国统一考试物理（广东卷）

2004年全国普通高等学校招生全国统一考试物理（广东卷）

‎2004年全国普通高等学校招生全国统一考试 物理（广东卷）‎ 本试卷分选择题和非选择题两部分,共8页。考试用时120分钟 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，有的小题有多个选项正确。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。‎ 可能用到得物理量：‎ 真空中光速 万有引力常量 ‎ 普朗克常量 电子的电量的大小 ‎ ‎1 -13.61‎ ‎ 2 -3.40‎ ‎ 3 -1.51‎ ‎ 4 -0.85‎ ‎ 5 -0.54‎ ‎-0.38‎ ‎6‎ ‎ ∞ 0‎ ‎ n E/eV 静电力常量 ‎ ‎1．图示为氢原子的能级图，用光子能量为13.07eV的光照 射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同 波长有多少种？‎ ‎ A．15 B．10‎ ‎ C．4 D．1‎ ‎2．下列说法哪些是正确的 ‎ A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的 宏观表现 ‎ B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的 宏观表现 ‎ C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空（马德 堡半球），用力很难拉开，这是分子间存在吸引力的 宏观表现 ‎ D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 ‎3．一列简谐波沿一直线向左运动，当直线上某质点a向上运动到达最大位移时，a点右方相距0.15m的b点刚好向下运动到最大位移处，则这列波的波长可能是 ‎ ‎ 左 a b 右 ‎• •‎ ‎ A．0.6m B．0.3m ‎ C．0.2m D．0.1m ‎4．下列说法正确的是 ‎ ‎ A．机械能全部变成内能是不可能的 ‎ B．第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，‎ 只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式。‎ ‎ C．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 ‎ D．从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 ‎5．中子n、质子p、氘核D的质量分别为现用光子能量为E的γ射线照射静 止氘核使之分解，反应的方程为 ‎ ‎ ‎ ‎ 若分解后中子、质子的动能可视为相等，则中子的动能是 ‎ ‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ ‎6．分别用波长为λ和的单色光照射同一金属板,发出的光电子的最大初动能之比为1:2,以h表示普朗克常量,c表示真空中的光速,则此金属板的逸出功为 ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎ a ‎ b ‎ c ‎ m ‎7．用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图所示.‎ ‎ 已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为和，则 ‎ ac绳和bc绳中的拉力分别为 ‎ A． B．‎ ‎ C． D．‎ 理想气体 ‎8．如图所示,密闭绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封 闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计,置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部.另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为(弹簧处于自然长度时的弹性势能为零),现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此 过程 ‎ A．全部转换为气体的内能 ‎ B．一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能 ‎ C．全部转换成活塞的重力势能和气体的内能 ‎ D．一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹 性势能 ‎9．一杂技演员,用一只手抛球.他每隔0.40s抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外，空中总有四个球，将球的运动看作是竖直方向的运动，球到达的最大高度是（高度从抛球点算起，取） ‎ ‎ A． 1.6m B． 2.4m C．3.2m D．4.0m ‎10．在场强为E的匀强电场中固定放置两个小球1和2，它们的质量相等，电荷分别为和（）。球1和球2的连线平行于电场线，如图。现同时放开1球和2球，于是它们开始在电力的作用下运动，如果球1和求之间的距离可以取任意有限值，则两球刚被放开时，它们的加速度可能是 ‎ о о ‎2 1 E A．大小相等，方向相同 ‎ B．大小不等，方向相反 ‎ C．大小相等，方向相同 ‎ D．大小相等，方向相反 第Ⅱ卷（非选择题 共110分）‎ 二、按题目要求作答，解答题应写出必要的文字 ‎ 说明、方程式和重要步骤，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。‎ ‎·‎ ‎·‎ ‎·‎ ‎ α ‎ β ‎ A y ‎ ‎ ‎ M ‎ ‎ ‎ O x ‎ ‎ P1‎ ‎ P2‎ ‎ P3‎ ‎11．（8分）如图，画有直角坐标系Oxy的白纸 位于水平桌面上，M是放在白纸上的半圆 形玻璃砖，其底面的圆心在坐标的原点，直 边与x轴重合，OA是画在纸上的直线，‎ 为竖直地插在直线OA上的两枚大 头针， 是竖直地插在纸上的第三枚大头 ‎ 针，是直线OA与y轴正方向的夹角，‎ 是直线与轴负方向的夹角，只要直 线OA画得合适，且的位置取得正确，‎ 测得角和，便可求得玻璃得折射率。‎ ‎ 某学生在用上述方法测量玻璃的折射率，在他画出的直线OA上竖直插上了两枚大头针，但在y<0的区域内，不管眼睛放在何处，都无法透过玻璃砖看到的像，他应该采取的措施是_____________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________.若他已透过玻璃砖看到了的像，确定位置的方法是____________________________________‎ ‎_________________________________________.若他已正确地测得了的的值，则玻璃的折射率n=_____________________________.‎ ‎ R Rx ‎ V ‎ ‎ ‎ a b ‎ ‎ K1 ‎K2‎ ‎ E ‎12．(12分)图中R为已知电阻，为待测电阻，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，‎ V为电压表（内阻 极大），E为电源（电 阻不可忽略）。现用 图中电路测量电源 电动势及电阻 （1） 写出操作步骤：‎ （2） 由R及测得的量，可测得＝_____________________,=________________.‎ ‎13．（12分）已经证实，质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为，下夸克带电为，e为电子所带电量的大小，如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为,,试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）‎ ‎14．（14分）一质量为m的小球，以初速度沿水平方向射出，恰好垂直地射到一倾角为 的固定斜面上，并立即反方向弹回。已知反弹速度的大小是入射速度大小的，求在碰撞中斜面对小球的冲量大小 ‎ M 2 1 N ‎ ‎ P Q ‎15．(15分)如图，在水平面上有两 条平行导电导轨MN、PQ,导 轨间距离为，匀强磁场垂直 于导轨所在的平面（纸面）向 里，磁感应强度的大小为B，‎ 两根金属杆1、2摆在导轨上，‎ 与导轨垂直，它们的质量和电 阻分别为和,‎ 两杆与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为，已知：杆1被外力拖动，以恒定的 速度沿导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的电阻可忽 略，求此时杆2克服摩擦力做功的功率。‎ ‎ ‎ ‎16．（16分）某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落12小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为R，地球表面处的重力加速度为g,地球自转周期为T，不考虑大气对光的折射。‎ ‎ ‎ ‎ B A ‎ ‎ ‎ ‎ ‎17．（16分）图中，轻弹簧的一端固定，另一端与滑块B相连，B静止在水平导轨上，弹簧处在原长状态。另一质量与B相同滑块A，从导轨上的P点以某一初速度向B滑行，当A滑过距离时，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B紧贴在一起运动，但互不粘连。已知最后A恰好返回出发点P并停止。滑块A和B与导轨的滑动摩擦因数都为，运动过程中弹簧最大形变量为，求A从P出发时的初速度。‎ ‎ a b ‎ ‎ ‎ S ‎ ‎·‎ ‎18．（17分）如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度的大小 B=0.60T，磁场内有一块平面感光板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离 处，有一个点状的放射源S，它向各个方向发射粒子，粒子的速度都是 ‎，已知 粒子的电荷 与质量之比，现只 考虑在图纸平面中运动的粒子，求 ab上被粒子打中的区域的长度。‎ ‎2004年全国普通高等学校招生统一考试（广东卷）‎ 物理参考答案 I卷共40分，每小题4分. 每小题全选对的给4分，选不全的给2分，有选错的给0分，不答的给0分.‎ ‎1．B 2．AD 3．BD 4．D 5．C 6．B 7．A 8．D 9．C 10．ABC II卷共8道题，共110分.‎ ‎11．在白纸上另画一条与y轴正方向的夹角较小的直线OA，把大头针P1、P2竖直地插在所画的直线上，直到在y<0的区域内透过玻璃砖能看到P1、P2的像.‎ ‎ 插上P3后，P3刚好能挡住P1、P2的像.‎ ‎12．（1）①K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1；②K2仍接到a端，闭合K1，记下电压表的读数U2；③K1仍闭合，K2接到b端，记下电压表的读数U3.‎ ‎ （2）U1 ‎ ‎13．质子带电为+e，所以它是由2个上夸克和1个下夸克组成的.按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处.这时上夸克与上夸克之间的静电力应为 ‎ ① ‎ 代入数值，得 =46N，为斥力. ②‎ 上夸克与下夸克之间的静电力为 ③‎ 代入数值，得=23N，为吸力. ④‎ ‎14．小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为.由题意，的方向与竖直线的夹角为30°，且水平分量仍为0，如右图.由此得=20 ①‎ 碰撞过程中，小球速度由变为反向的碰撞时间极短，可不 计重力的冲量，由动量定理，斜面对小球的冲量为 ‎ ② ‎ 由①、②得 ③‎ ‎15．解法一：设杆2的运动速度为v，由于两杆运动时，两杆间和导轨构成的回路中的磁通量发生变化，产生感应电动势 ①‎ 感应电流 ②‎ 杆2作匀速运动，它受到的安培力等于它受到的摩擦力， ③‎ 导体杆2克服摩擦力做功的功率 ④‎ 解得 ⑤‎ 解法二：以F表示拖动杆1的外力，以I表示由杆1、杆2和导轨构成的回路中的电流，达 到稳定时，对杆1有 ①‎ 对杆2有 ②‎ 外力F的功率 ③‎ 以P表示杆2克服摩擦力做功的功率，则有 ④‎ 由以上各式得 ⑤‎ ‎16．设所求的时间为t，用m、M分别表示卫星和地球的质量，r表示卫星到地心的距离.‎ ‎ 有 ①‎ 春分时，太阳光直射地球赤道，如图所示，图中圆E表示赤道，S表示卫星，A表示观察者，O表示地心. 由图可看出当卫星S绕地心O转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方的观察者将看不见它. 据此再考虑到对称性，有 ‎ ② ‎ ‎ ③‎ ‎ ④‎ 由以上各式可解得 ⑤‎ ‎17．令A、B质量皆为m，A刚接触B时速度为（碰前），由功能关系，有 ‎ ①‎ ‎ A、B碰撞过程中动量守恒，令碰后A、B共同运动的速度为有 ‎ ②‎ 碰后A、B先一起向左运动，接着A、B一起被弹回，在弹簧恢复到原长时，设A、B的共同速度为，在这过程中，弹簧势能始末两态都为零，利用功能关系，有 ‎ ③‎ 此后A、B开始分离，A单独向右滑到P点停下，由功能关系有 ‎ ④‎ 由以上各式，解得 ⑤‎ ‎18．参考解答：‎ 粒子带正电，故在磁场中沿逆时针方向做匀速圆周运动，‎ 用R表示轨道半径，有 ①‎ 由此得 代入数值得R=10cm 可见，2R>l>R.‎ 因朝不同方向发射的粒子的圆轨迹都过S，由此可知，某一圆轨迹在图中N左侧与ab相切，则此切点P1就是粒子能打中的左侧最远点.为定出P1点的位置，可作平行于ab的直线cd，cd到ab的距离为R，以S为圆心，R为半径，作弧交cd于Q点，过Q作ab的垂线，它与ab的交点即为P1.‎ ‎ ②‎ 再考虑N的右侧。任何粒子在运动中离S的距离不可能超过2R，以2R为半径、S为圆心作圆，交ab于N右侧的P2点，此即右侧能打到的最远点.‎ 由图中几何关系得 ‎ ③‎ 所求长度为 ④‎ 代入数值得 P1P2=20cm ⑤‎