2001年上海市高考物理试卷
一、选择题（共8小题，每小题5分，满分40分）
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．带负电的电子在核外绕着核旋转
3．(★★★)如图所示，A、B两点放有电量为+Q和+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．则最小自转周期T的下列表达式中正确的是（ ） A．T=2π
B．T=2
C．T=
D．T=
5．(★★★★)如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨
道上，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，磁场的磁感应强度为B．一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下．经过足够长时间后，金属杆的速度会
趋近于一个最大速度V max，则（ ）
A．如果B增大，Vmax将变大B．如果α变小，Vmax变大 C．如果R变大，Vmax将变大D．如果m变小，Vmax将变大
6．(★★★★)如图是一种延时开关，当S 1、S 2均闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C电路接通，当S 1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线圈的开关S2，则无延时作用 D．如果断开B线圈的开关S2，则延时将变长
7．(★★)如图所示的电路中，闭合开关，灯L 1、L 2正常发光．由于电路
出现故障，突然发现L 1变亮，L 2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．(★★★★)请将如图所示的三位科学家的姓名按历史年代先后顺序排列：
伽利略 、 牛顿 、 爱因斯坦 ．
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： 伽利略：望远镜的早期发明，将实验方法引进物理学等 ； 牛顿：发现牛顿运动定律，万有引力定律等； ； 爱因斯坦：成功解释了光电效应，相对论等 ．
10．(★★★)（a）、（b）两幅图是由一束单色光分别通过两个圆孔而形成
的图象，其中图（a）是光的 衍射 （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 小于 （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v
0
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、2v、3v和 4v，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 BDCA ；频率由高到低的先后顺序依次是图 DBCA
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脉冲信号，根据发出和接收到的时间差，测出汽车的速度．图（b）中是测速仪发出的超声波信号，n 1、n 2分别是由汽车反射回来的信号．设测速仪匀速扫描，p 1、p
2
之间的时间间隔△t=1.0s，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p 1、p 2两个信号之间的时间内前进的距离是 17 m，汽车的速度是 17.9 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
14．(★★★★)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．(★★★★)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，但所取的气体压强的数据不同 D．两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
16．(★★★)现要测量由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 1（量程3V，内阻1kΩ）、电压表V 2（量程15V，内阻2kΩ）、电阻箱（0～9999Ω）、电键、导线若干．某同学用量程为15V的电压表V 2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R 1=10Ω，读得电压表的读数为U 1． （2）将电阻箱R阻值调到R 2=20Ω，读得电压表的读数为U 2，由方程组U 1=ε-
、U 2=ε-
，解出ε、r．，你认为该同学在实验器材的选择，实验方法与步骤及数据处理等方面应做哪些改进？
17．(★★)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． 卷帘运动的数据
（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 5 m/s ，AK段的平均速度为 1.39 m/s．
2
18．(★★)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m 0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．(★★★)（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1.5X10 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1.87X10 J．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2.2X10 J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4πR ）．
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．
2
6
24
11
20．(★★★)如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l 1、l 2的
两根细线上，l 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l 2水平拉直，物体处于平衡状态．现将l 2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l 1线上拉力为T 1，线上拉力为T 2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡T
1
cosθ=mg，T 1sinθ=T 2，T 2=mgtanθ剪断线的瞬间，T 2突然消失，物体即在T 2反方向获得加
速度．因为mgtanθ=ma，所以加速度a=gtanθ，方向在T 2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l 1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 tanθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由．
21．(★★★)如图所示，一定量气体放在体积为V 0的容器中，室温为T
0
=300K，有一光滑导热活塞C（不占体积）将容器分为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300K分别加热到400K和540K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？
22．(★★★)半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感应强度为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L 1、L 2，两灯的电阻均为R=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．
（1）若棒以v 0=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），MN中的电动势和流过灯L 1的电流．
（2）撤去中间的金属棒MN，将右面的半圆环OL 2O′以OO′为轴向上翻转90o后，磁场开始随时间均匀变化，其变化率为
，求L 1的功率．
23．(★★)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
板光滑连接，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．求：
（1）在斜面上离平板高度为h 0处放置一滑块A，使其由静止滑下，滑块与平板间的滑动摩擦系数μ=0.2，为使平板不翻转，h 0最大为多少？
（2）如果斜面上的滑块离平板的高度为h 1=0.45m，并在h 1处先后由静止释放两块质量相同的滑块A、B，时间间隔为△t=0.2s，则B滑块滑上平板后多少时间，平板恰好翻转．