2008年全国普通高等学校招生统一考试 上海 物理试卷 一.(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或指定位置,不要求写出演算过程。 1A.某行星绕太阳运动可近似看作匀速圆周运动,已知行星运动的轨道半径为R,周期为T,万有引力
恒量为G,则该行星的线速度大小为_____;太阳的质量可表示为_____。 2A.如图所示,把电量为-5×10-9C的电荷,从电场中的A点移到B点,其
电势能___(选填“增大”、“减小”或“不变”);若A点的电势UA=15V,B点的电势UB=10V,则此过程中电场力做的功为____J。 3A.1901年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了____(选填“大”
或“小”)角度散射现象,提出了原子的核式结构模型。若用动能为1MeV的α粒子轰击金箔,则其速度约为_____m/s。(质子和中子的质量均为1.67×10-27kg,1MeV=1×106eV) 1B.体积为V的油滴,落在平静的水面上,扩展成面积为S的单分子油膜,则该油滴的分子直径约为_
____。已知阿伏伽德罗常数为NA,油的摩尔质量为M,则一个油分子的质量为______。 3B.某集装箱吊车的交流电动机输入电压为380V,则该交流电电压的最大值为____V。当吊车以
0.1m/s的速度匀速吊起总质量为5.7×103kg的集装箱时,测得电动机的电流为20A,电动机的工作效率为______。(g取10m/s2) 4.如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的
作用下,从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成θ角(θ<π/4)。则F大小至少为______;若F=mgtanθ,则质点机械能大小的变化情况是__________________。 5.在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示,人们推测第二、
三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的
表:伽利略手稿中的数据 1 4 9 16 25 36 49
1
1 2 3 4 5 6 7 8
32 130 298 526 824 1192 1600 2104
29mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验30时光滑斜面的长度至少为______m,斜面的倾角约为_____度。(g取10m/s2) 二、(40分)选择题。本大题分单项选择题和多项选择题,共9小题。单项选择题有5小题,选对的得4分;多项选择题有4小题,有二个或二个以上是正确的,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。 Ⅰ.单项选择题 6.在下列4个核反应方程中,x表示质子的是(
(A)15P271303014) 23492Si+x 2712 (B)
272324UTh+x P+x (C)13Al+0nMg+x (D)13Al+2He30157.如图所示,一根木棒AB在O点被悬挂起来,AO=OC,在A、C两点分别挂有两个和三个钩码,木棒处于平衡状态。如在木棒的A、C点各增加一个同样的钩码,则木棒(
(A)绕O点顺时针方向转动 (B)绕O点逆时针方向转动 (C)平衡可能被破坏,转动方向不定 (D)仍能保持平衡状态 8.物体做自由落体运动,Ek代表动能,Ep代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面。下
列所示图像中,能正确反映各物理量之间关系的是(
) ) 9.已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2
的变化曲线,则在整个过程中汽缸内气体的内能( (A)先增大后减小 (C)单调变化 (B)先减小后增大 (D)保持不变 ) 10.如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆
形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是(
) 2
Ⅱ.多项选择题 11.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2。5s内物体的(
(A)路程为65m (C)速度改变量的大小为10m/s 12.在杨氏双缝干涉实验中,如果(
(B)位移大小为25m,方向向上 (D)平均速度大小为13m/s,方向向上 ) ) (A)用白光作为光源,屏上将呈现黑白相间的条纹 (B)用红光作为光源,屏上将呈现红黑相间的条纹 (C)用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹 (D)用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹 13.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,
中间封有一段空气,则(
) (A)弯管左管内外水银面的高度差为h (B)若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大 (C)若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升 (D)若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升 14.如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电
荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线。在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动。若(
) (A)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中振
幅不断减小 (B)小球P的带电量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 (C)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小 (D)点电荷M、N的带电量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中振幅不断减小 三.(30分)实验题 15.(4分)如图所示,用导线将验电器与洁净锌板连接,触摸锌板使验电
器指示归零。用紫外线照射锌板,验电器指针发生明显偏转,接着用毛皮摩擦过的橡胶棒接触锌板,发现验电器指针张角减小,此现象说明锌板带___电(选填写“正”或“负”);若改用红外线重复上实验,结果发现验电器指针根本不会发生偏转,说明金属锌的极限频率____红外线(选填“大于”或“小于”)。 3
16.(4分,单选题)用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象。图(a)
是点燃酒精灯(在灯芯上洒些盐),图(b)是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属丝圈。将金属丝圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转,观察到的现象是(
) (A)当金属丝圈旋转30°时干涉条纹同方向旋转30° (B)当金属丝圈旋转45°时干涉条纹同方向旋转90° (C)当金属丝圈旋转60°时干涉条纹同方向旋转30° (D)干涉条纹保持原来状态不变 17.(6分)在“用单摆测重力加速度”的实验中, (1)某同学的操作步骤为: a.取一根细线,下端系住直径为d的金属小球,上端固定在铁架台上 b.用米尺量得细线长度l c.在摆线偏离竖直方向5°位置释放小球 d.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t,得到周期T=t/n 42le.用公式g计算重力加速度 2T按上述方法得出的重力加速度值与实际值相比___(选填“偏大”、“相同”或“偏小”)。 (2)已知单摆在任意摆角θ时的周期公式可近似为
式中T0为摆角趋近于0°时的周TT01asin2,
2期,a为常数。为了用图像法验证该关系式,需要测量 的物理量有____________;若某同学在实验中得到了如图所示的图线,则图像中的横轴表示______。 18.(6分)某同学利用图(a)所示的电路研究灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的发光情况(假
设灯泡电阻恒定),图(b)为实物图。 4
(1)他分别将L1、L2接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为6V时,
发现灯泡均能正常发光。在图(b)中用笔线代替导线将电路连线补充完整。 (2)接着他将L1和L2串联后接入图(a)中的虚线框位置,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数
为6V时,发现其中一个灯泡亮而另一个灯泡不亮,出现这种现象的原因是_____________________________。 现有如下器材:电源E(6V,内阻不计),灯泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L2(6V,10W),单刀双掷开关S。在图(c)中设计一个机动车转向灯的控制电路:当单刀双掷开关S与1相接时,信号灯L1亮,右转向灯L2亮而左转向灯L3不亮;当单刀双掷开关S与2相接时,信号灯L1亮,左转向灯L3亮而右转向灯L2不亮。 19.(10分)如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其
与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。 (1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位
置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ, Dφ=
dm,N式中为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B=______;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=____。 (2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁
感应强度B的数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=________。 (3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有 (A)适当增加试测线圈的匝数N (B)适当增大试测线圈的横截面积S (C)适当增大可变电阻R的阻值 (D)适当拨长拨动开关的时间Δt 实验次数 1 2 3 4 5
I(A) B(×10-3T) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
0.62 1.25 1.88 2.51 3.12
5
四.(60分)计算题。本大题中第20题为分叉题,分A类、B类两题,考生可任选一题。若两题均做,一律按A类题计分。 20A.(10分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油上升。已知某型号轮
胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm,最低胎压不低于1.6atm,那么在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变) 21.(12分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,
如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2) (1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。 (2)估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。 (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。 24.(14分)如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光
滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12RR,在MN上方及CD2=4R。下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2。 (1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。 (2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之
间的距离h和R2上的电功率P2。 (3)若将磁场II的CD边界略微下移,导体棒ab刚进入磁场II时速度大小为v3,要使其在外力F
作用下做匀加速直线运动,加速度大小为a,求所加外力F随时间变化的关系式。 6
上海物理试卷答案要点 一.填空题(共20分) 2R42R31A., GT2T1B.
2A.增大,-2.5×10-8 3A.大,6.9×106 Mv, SNA 2B.γ,22:21 TT 3B.3802,75%
4.Mgsinθ,增大、减小都有可能 5.2.04,1.5 二、选择题(共40分) I.6.C 7.D 8.B 9.B 10.A II.11.AB 12.BD 13.ACD 14.BCD 三、实验题(共30分) 15.正,大于 16.D 17.(1)偏小 (2)T′(或t、n)、θ, T′ 18.(1)如图b (2)由于RL1比RL2小得多,灯泡L2分得的电压很小,虽然有电流渡过,但功率很小,不能发光。 (3)如图c 19.(1)
dmd,m 2NDSDt(2)0.00125I(或kI) (3)A,B 四、计算题(共60分) 20 A.(10分) Pmin=2.01atm Pmax=2.83atm 21.(12分) 解:(1)从图中可以看邮,在t=2s内运动员做匀加速运动,其加速度大小为 avt162
m/s=8m/s2 t2设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律,有mg-f=ma 得 f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N (2)从图中估算得出运动员在14s内下落了 39.5×2×2m=158 根据动能定理,有mghWf所以有 Wfmgh12mv 2121mv=(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J 22(3)14s后运动员做匀速运动的时间为 tHh500158s=57s v6运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间 t总=t+t′=(14+57)s=71s 7
24.(14分) 解:(1)以导体棒为研究对象,棒在磁场I中切割磁感线,棒中产生产生感应电动势,导体棒ab从A下落r/2时,导体棒在策略与安培力作用下做加速运动,由牛顿第二定律,得 mg-BIL=ma,式中l=3r
IBlv18R(4R+4R) 式中 R总==4R R总8R+(4R+4R)3B2r2v1由以上各式可得到a=g- 4mR(2)当导体棒ab通过磁场II时,若安培力恰好等于重力,棒中电流大小始终不变,即 B2rvt4B2r2vt mgBI2rB2rR并R并解得 式中 R并=12R4R=3R 12R+4RvtmgR并4B2r23mgR 4B2r2导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动,有 29m2gr2v2 vv2gh 得 h32B4r42g2t22此时导体棒重力的功率为
3m2g2R PGmgvt4B2r2根据能量守恒定律,此时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率,即 3m2g2R P1P2PG=电P224Br9m2g2R3所以,P2P G=2216Br4(3)设导体棒ab进入磁场II后经过时间t的速度大小为vt,此时安培力大小为 4B2r2vt F3R由于导体棒ab做匀加速直线运动,有vtv3at 根据牛顿第二定律,有 4B2r2(v3at)F+mg-F′=ma 即 Fmgma 3R由以上各式解得 4B2r2v34B2r24B2r2aF(atv3)m(ga)tmamg3R3R3R8