2003年全國普通高等學校招生全國統一考試（上海卷）
物理
第Ⅰ卷
一、（40分）選擇題，本大題共8小題，每小題5分，每小題給出的四個答案中，至少有一個是正確的。把正確答案全選出來，并將正確答案前面的字母填寫在題后的方括號內。每一小題全選對的得5分，選對但不全，得部分分；有選錯或不答的，得0分。填寫在方括號外的字母，不作為選出的答案。
1．在核反應方程
的括弧中，X所代表的粒子
A．
B．
C．
D．
2．關于機械波，下列說法正確的是
A．在傳播過程中能傳遞能量 B．頻率由波源決定
C．能產生干涉，衍射現象 D．能在真空中傳播
3．愛因斯坦由光電效應的實驗規律，猜測光具有粒子性，從而提出光子說，從科學研究的方法來說，這屬于
A．等效替代 B．控制變量 C．科學假說 D．數學歸納
4．一個質量為0.3kg的彈性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墻上，碰撞后小球沿相反方向運動，反彈后的速度大小與碰撞前相同，則碰撞前后小球速度變化量的大小△v和碰撞過程中墻對小球做功的大小W為
A．△v＝0 B．△v＝12m/s C．W＝0 D．W＝10.8J
5．一負電荷僅受電場力的作用，從電場中的A點運動到B點，在此過程中該電荷作初速度為零的勻加速直線運動，則A、B兩點電場強度EA、EB及該電荷的A、B兩點的電勢能εA、、εB之間的關系為
A．EA＝EB． B．EA＜EB． C．εA＝εB． D．εA＞εB
6．粗細均習的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強磁場中，磁場方向垂直于線框平面，其邊界與正方形線框的邊平行。現使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場，如圖所示，則在移出過程中線框的一邊a、b兩點間電勢差絕對值最大的是
7．一質量不計的直角形支架兩端分別連接質量為m和2m的小球A和B。支架的兩直角邊長度分別為2l和l，支架可繞固定軸O在豎直平面內無摩擦轉動，如圖所示。開始時OA邊處于水平位置，由靜止釋放，則
A．A球的最大速度為2
B．A球速度最大時，兩小球的總重力勢能最小
C．A球速度最大時，兩直角邊與豎直方向的夾角為45°
D．A、B兩球的最大速度之比
8．劈尖干涉是一種薄膜干涉，其裝置如圖1所示，將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當光垂直入射后，從上往下看到的干涉條紋如圖2所示。干涉條紋有如下特點：
（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；
（2）任意相鄰明條紋和暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定。現若在圖1裝置中抽去一張紙片，則當光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后，從上往下觀察到的干涉條紋
A．變疏 B．變密 C．不變 D．消失
第二卷
二、（20分）填空題，本大題共5小題，每小題4分。答案寫在題中橫線上的空白處或指定位置，不要求寫出演算過程。
9．盧瑟福通過 實驗，發現了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結構模型。右面平面示意圖中的四條線表示α粒子運動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運動軌跡。
10．細繩的一端在外力作用下從t＝0時刻開始做簡諧振動，激發出一列簡諧橫波。在細繩上選取15個點，圖1為t＝0時刻各點所處的位置，圖2為t＝T/4時刻的波形圖（T為波的周期）。在圖3中畫出t＝3T/4時刻的波形圖。
11．有質量的物體周圍存在著引力場。萬在引力和庫侖力有類似的規律，因此我們可以用定義靜電場場強的方法來定義引力場的場強。由此可得，與質量為M的質點相距r處的引力場場強的表達式為EG＝ （萬有引力恒量用G表示）。
12．若氫原子的核外電子繞核作半徑為r的勻速圓周運動，則其角速度ω＝ ；
電子繞核的運動可等效為環形電流，則電子運動的等效電流I＝ 。（已知電子的質量為m，電量為e，靜電力恒量用k表示）
13．某登山愛好者在攀登珠穆朗峰的過程中，發現他攜帶的手表表面玻璃發生了爆裂。這種手表是密封的，出廠時給出的參數為：27℃時表內氣體壓強為1×105Pa；在內外壓強差超過6×104Pa時，手表表面玻璃可能爆裂。已知當時手表處的氣溫為－13℃，則手表表面玻璃爆裂時表內氣體壓強的大小為 Pa；已知外界大氣壓強隨高度變化而變化，高度每上升12m，大氣壓強降低133Pa，設海平面大氣壓為1×105Pa，則登山運動員此時的海拔高度約為 m。
三、（30分）實驗題。其中第14、15小題和第17小題（1）為選擇題，選出全部正確答案，選對但不全，得部分分；有選錯或不答的，得0分。
14．（5分）如圖所示，在研究平拋運動時，小球A沿軌道滑下，離開軌道末端（末端水平）時撞開輕質接觸式開關S，被電磁鐵吸住的小球B同時自由下落。改變整個裝置的高度H做同樣的實驗，發現位于同一高度的A、B兩球總是同時落地，該實驗現象說明了A球在離開軌道后
A．水平方向的分運動是勻速直線運動。
B．水平方向的分運動是勻加速直線運動。
C．豎直方向的分運動是自由落體運動。
D．豎直方向的分運動是勻速直線運動。
15．（5分）在右圖所求的光電管的實驗中，發現用一定頻率的A單色照射光電管時，電流表指針會發生偏轉，而用另一頻率的B單色光照射時不發生光電效應，那么
A．A光的頻率大于B光的頻率。
B．B光的頻率大于A光的頻率。
C．用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是a流向b。
D．用A光照射光電管時流過電流表G的電流方向是b流向a。
16．（6分）如圖所示，在“有固定轉動軸物體的平衡條件實驗中，調節力矩盤使其平衡，彈簧秤的讀數為 N，此時力矩盤除受到鉤碼作用力F1、F2、F3和彈簧拉力F4外，主要還受力和 力的作用，如果每個鉤碼的質量均為0.1kg，盤上各圓的半徑分別是0.05m、0.10m、0.15m、0.20m（取g＝10m/s2），則F2的力矩是 N?m。有同學在做這個實驗時，發現順時針力矩之和與逆時針力矩之和存在較大差距。檢查發現讀數和計算均無差錯，請指出造成這種差距的一個可能原因，并提出簡單的檢驗方法（如例所示，將答案填在下表空格中）。
可能原因
檢驗方法
例
力矩盤面沒有調到豎直
用一根細線掛一鉤碼靠近力矩盤面，如果細線與力矩盤面間存在一個小的夾角，說明力矩盤不豎直。
答
17．（7分）有同學在做“研究溫度不變時氣體的壓強跟體積的關系”實驗時，用連接計算機的壓強傳感器直接測得注射器內氣體的壓強值。緩慢推動活塞，使注射器內空氣柱從初始體積20.0ml變為12.0ml。實驗共測了5次，每次體積值直接從注射器的刻度上讀出并輸入計算機，同時由壓強傳感器測得對應體積的壓強值。實驗完成后，計算機屏幕上立刻顯示出如下表中所示的實驗結果。
序號
V （ml）
P （×105Pa）
PV （×105Pa?ml）
1
20.0
1.0010
20.020
2
18.0
1.0952
19.714
3
16.0
1.2313
19.701
4
14.0
1.4030
19.642
5
12.0
1.6351
19.621
（1）仔細觀察不難發現，pV（×105Pa?ml）一欄中的數值越來越小，造成這一現象的可能原因是
A．實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大。
B．實驗時環境溫度增大了。
C．實驗時外界大氣壓強發生了變化。
D．實驗時注射器內的空氣向外發生了泄漏。
（2）根據你在（1）中的選擇，說明為了減小誤差，應采取的措施是：
18．（7分）圖1為某一熱敏電阻（電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感）的I-U關系曲線圖。
（1） 為了通過測量得到圖1所示I-U關系的完整曲線，在圖2圖3兩個電路中應選擇的是圖 ；簡要說明理由：
（電源電動勢為9V，內阻不計，滑線變阻器的阻值為0－100Ω）。
（2）在圖4電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數為70mA，定值電阻R1＝250Ω。由熱敏電阻的I-U關系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為 V；電阻R2的阻值為 Ω。
（3）舉出一個可以應用熱敏電阻的例子：
。
四、（60分）計算題。
19．（10分）如圖所示，1、2、3為p-V圖中一定量理想氣體的三個狀態，該理想氣體由狀態1經過程1-3-2到達狀態2。試利用氣體實驗定律證明：
20．（10分）如圖所示，一高度為h＝0.2m的水平面在A點處與一 傾角為θ＝30°的斜面連接，一小球以v0＝5m/s的速度在平面上向右運動。求小球從A點運動到地面所需的時間（平面與斜面均光滑，取g＝10m/s2）。
某同學對此題的解法為：小球沿斜面運動，
則
由此可求得落地的時間t。
問：你同意上述解法嗎？若同意，求出所需的時間；若不同意，則說明理由并求出你認為正確的結果。
21．（12分）質量為m的飛機以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升，若飛機在此過程中水平速度保持不變，同時受到重力和豎直向上的恒定升力（該升力由其它力的合力提供，不含重力）。今測得當飛機在水平方向的位移為l時，它的上升高度為h，
求：（1）飛機受到的升力大小；
（2）從起飛到上升至h高度的過程中升力所作的功及在高度h處飛機的動能。
22．（14分）如圖所示，OACO為置于水平面內的光滑閉合金屬導軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中粗線表法），R1＝4Ω、R2＝8Ω（導軌其它部分電阻不計）。導軌OAC的形狀滿足方程
（單位：m）。磁感強度B＝0.2T的勻強磁場方向垂直于導軌平面。一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v＝5.0m/s水平向右在導軌上從O點滑動到C點，棒與導思接觸良好且始終保持與OC導軌垂直，不計棒的電阻。
求：（1）外力F的最大值；
（２）屬棒在導軌上運動時電阻絲R1上消耗的最大功率；
（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關系。
23．（14分）為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A＝0.04m2的金屬板，間距L＝0.05m，當連接到U＝2500V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖所示，現把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設
這些顆粒都處于靜止狀態，每個顆粒帶電量為q＝+1.0×10－17C，質量為m＝2.0×10－15kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。
求合上電鍵后：
（1）經過多長時間煙塵顆粒可以被全部吸附？
（2）除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？
（3）經過多長時間容器中煙塵顆粒的總動能達到最大？
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