2004年江苏高考物理试题

2004年普通高等学校招生全国统一考试

物理（江苏卷）

第一卷(选择题共40分)

一、本题共10小慰；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． 1. 下列说法正确的是 （ ） A. 光波是—种概率波 B. 光波是一种电磁波

C. 单色光从光密介质进入光疏介质时．光子的能量改变 D. 单色光从光密介质进入光疏介质时，光的波长不变 2．下列说法正确的是 （ ） A. 物体放出热量，温度一定降低 B. 物体内能增加，温度一定升高

C. 热量能自发地从低温物体传给高温物体D. 热量能自发地从高温物体传给低温物体 3．下列说法正确的是 （ ） A. α射线与γ射线都是电磁波

D. β射线为原子的核外电子电离后形成的电子流

C. 用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变原子核衰变的半衰期 D. 原子核经过衰变生成新核，则新核的质量总等于原核的质量 4．若人造卫星绕地球作匀速圆周运动，则下列说法正确的是 （ ） A. 卫星的轨道半径越大，它的运行速度越大 D. 卫星的轨道半径越大，它的运行速度越小

C. 卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越大 D. 卫星的质量一定时，轨道半径越大，它需要的向心力越小

5．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压

强分别为p甲、p乙，且p甲C. 甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能 D. 甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能

6．如图所示，一个有界匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外．一个矩形闭合导线框abcd，

沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2(右)．则 A. 导线框进入磁场时，感应电流方向为a→b→c→d→a B. 导线框离开磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a C. 导线框离开磁场时，受到的安培力方向水平向右 D. 导线框进入磁场时．受到的安培力方向水平向左

1

雷蒙德·戴维斯因研究来自太阳的电子中徽子(ve)而获得了2002年度诺贝尔物理学奖．他 7．

探测中徽子所用的探测器的主体是一个贮满615t四氯乙烯(C2Cl4)溶液的巨桶．电子中微子 可以将一个氯核转变为一个氩核，其核反应方程式为

373737370ve17Cl18Ar01e 已知17Cl核的质量为36.95658u，18Ar核的质量为36.95691u，1e

的质量为0.00055u，1u质量对应的能量为931.5MeV．根据以上数据，可以判断参与上述反应的电子中微子的最小能量为 （ ） A. 0.82 MeV B. 0.31 MeV C. 1.33 MeV D. 0.51 MeV

8．图1中，波源S从平衡位置y=0开始振动，运动方向竖直向上(y轴的正方向)，振动周期

T=0.01s，产生的简谐波向左、右两个方向传播，波速均为v=80m/s．经过一段时间后，P、Q两点开始振动,已知距离SP=1.2m、SQ=2.6m．若以Q点开始振动的时刻作为计时的零点，则在图2的振动图象中，能正确描述P、Q两点振动情况的是 （ ） A. 甲为Q点振动图象 B. 乙为Q点振动图象 C. 丙为P点振动图象 D. 丁为P点振动图象

9．如图所示，只含黄光和紫光的复色光束PO，沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后，被

分成两光束OA和OB沿如图所示方向射出．则 A. OA为黄光，OB为紫光 B. OA为紫光，OB为黄光 C. OA为黄光，OB为复色光 D. Oa为紫光，OB为复色光

10．若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子

跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)．214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离．实验测得从214Po原子的K,L、M层电离出的电子的动能分别为Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为 A. 0.013MeV B. 0.017MeV C. 0.076MeV D. 0.093MeV

2

第二卷(非选择题 共110分)

二、本题共2小题，共20分．把答案填在题中的横线上或按题目要求作答． 11．(8分) (1)某实验中需要测量一

根钢丝的直径(约0.5mm)．为 了得到尽可能精确的测量数 据，应从实验室提供的米尺、 螺旋测微器和游标卡尺(游标 尺上有10个等分刻度)中，选 择___________进行测量．

（2）用游标卡尺(游标尺上有50个等分刻度)测定某工件的宽度时，示数如图所示，此工件

的宽度为___________mm。

12. (12分)某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究．通过正确测量，他发

现该元件两端的电压Uab(Uab=Ua-Ub)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律 ①当-15V3

（1）在图2中画出Uab≥0时该元件的伏安特性曲线．(可用铅笔作图)

（2）根据上述实验事实．该元件具有的特性是______________________

（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd两端输入如图4(甲)所示的方波电压

信号ucd,请在图4(乙)中定性画出负载电阻RL上的电压信号uef的波形．

三、(第13小题)、本题满分14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

13．(14分)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定

电压为1.80×104V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断． （1）熔丝的熔断电流是多大?

（2）当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大?

四(第14小题)、本题满分14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．

14．(14分)如图所示的电路中，电源电动势E=6.00V，其内阻可忽略不计．电阻的阻值分别

为R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ，电容器的电容C=4.7μF．闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测R1两端的电压，其稳定值为1.50V． （1）该电压表的内阻为多大?

（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少?

4

本题满分15分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只 五(第15小题)、

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．

15. (15分)如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环套在大圆环上．一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，忽略小圆环的大小。

（1）将两个小圆环固定在大圆环竖直对称轴的两侧θ=30°的位置上(如图)．在—两个小圆

环间绳子的中点C处，挂上一个质量M=2m的重物，使两个小圆环间的绳子水平，然后无初速释放重物M．设绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略，求重物M下降的最大距离．

（2）若不挂重物M．小圆环可以在大圆环上自由移动，且绳子与大、小圆环间及大、小圆

环之间的摩擦均可以忽略，问两个小圆环分别在哪些位置时，系统可处于平衡状态?

5

(第16小题)、本题满分15分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只 六、

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。

16. (15分)如图所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vs

和vA．空气中声音传播的速率为vp,设vs（1）若声源相继发出两个声信号．时间间隔为Δt,请根据发出的这两个声信号从声源传播到

观察者的过程．确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔Δt'．

（2）请利用(1)的结果，推导此情形下观察者接收到的声波频率与声源发出的声波频率间

的关系式．

6

(第17小题)、本题满分16分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只 七、

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. (16分)汤姆生用来测定电子的比荷(电子的电荷量与质量之比)的实验装置如图所示，真空

管内的阴极K发出的电子(不计初速、重力和电子间的相互作用)经加速电压加速后，穿过A'中心的小孔沿中心轴O1O的方向进入到两块水平正对放置的平行极板P和P'间的区域．当极板间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成了一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O'点，(O'与O点的竖直间距为d，水平间距可忽略不计．此时，在P和P'间的区域，再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场．调节磁场的强弱，当磁感应强度的大小为B时，亮点重新回到O点．已知极板水平方向的长度为L1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为L2(如图所示)． (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小。 (2)推导出电子的比荷的表达式

7

(第18小题)、本题满分15分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只 八、

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

18．(16分)一个质量为M的雪橇静止在水平雪地上，一条质量为m的爱斯基摩狗站在该雪

橇上．狗向雪橇的正后方跳下，随后又追赶并向前跳上雪橇；其后狗又反复地跳下、追赶并跳上雪橇，狗与雪橇始终沿一条直线运动．若狗跳离雪橇时雪橇的速度为V，则此时狗相对于地面的速度为V+u(其中u为狗相对于雪橇的速度，V+u为代数和．若以雪橇运动的方向为正方向，则V为正值，u为负值)．设狗总以速度v追赶和跳上雪橇，雪橇与雪地间的摩擦忽略不计．已知v的大小为5m/s，u的大小为4m/s，M=30kg，m=10kg. （1）求狗第一次跳上雪橇后两者的共同速度的大小． （2）求雪橇最终速度的大小和狗最多能跳上雪橇的次数． （供使用但不一定用到的对数值：lg2=O.301，lg3=0.477)

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物理试题参考答案

一、1．AB 2.D 3．C 4.BD 5．BC 6．D 7．A 8．AD 9．C 1O．AC 二、11.(1)螺旋测微器 (2)23．22 12．(1) (2)单向导电性 (3)

三、(第13小题)参考解答：

(1)设原、副线圈上的电压、电流分别为U1、U2、I1、I2．根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有I1U1I2U2

当I2=12 mA时，I1即为熔断电流．代人数据，得I1=0．98 A

(2)设副线圈中电流为I2'=lO mA时，变压器的输入功率为P1。，根据理想变压器的输入功 率等于输出功率，有P1I2'U2 代人数据，得 P1=180 W 四、(第14小题)参考解答：

(1)设电压表的内阻为Rr，测得R1两端的电压为U1，R1与Rr并联后的总电阻为R，则有

111 ① RR1RvU1R ② R2EU1由串联电路的规律

联立①②，得RVR1R2U1

R1E(R1R2)U19

代人数据。得Rr4.8k

(2)电压表接入前，电容器上的电压UC等于电阻R2上的电压，R1两端的电压为UR1，则

UCR2 UR1R1又EUCUR1

接入电压表后，电容器上的电压为 U'CEU1

Uc) 由于电压表的接入，电容器带电量增加了 QC(Uc由以上各式解得 QCR1EU1

R1R26带入数据，可得 Q2.3510C

五、(第15小题)参考解答：

(1)重物向下先做加速运动，后做减速运动，当重物速度为零时，下降的距离最大．设下降的最大距离为h，由机械能守恒定律得 Mgh2mg解得 hh2(Rsin)2Rsin

2R

（另解h=0舍去）

(2)系统处于平衡状态时，两小环的可能位置为 a．两小环同时位于大圆环的底端． b．两小环同时位于大圆环的顶端．

c．两小环一个位于大圆环的顶端，另一个位于大圆环的底端．

d．除上述三种情况外，根据对称性可知，系统如能平衡，则两小圆环 的位置一定关于大圆环竖直对称轴对称．设平衡时，两小圆环在大 圆环竖直对称轴两侧角的位置上(如图所示)． 对于重物m，受绳子拉力T与重力mg作用，有 Tmg

对于小圆环，受到三个力的作用，水平绳子的拉力T、竖直绳子的拉力T、大圆环的支持力N.两绳子的拉力沿大圆环切向的分力大小相

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等，方向相反

TsinTsin'

得',而'90，所以 ＝45。 六、（第16小题）参考解答：

为观察者接收到两个信号的时刻。 、t2（1）设t1、t2为声源S发出两个信号的时刻，t1－t2）时间 －t1）时间被观察者A接收到，第二个信号经过（t2则第一个信号经过（t1－t1=△t′ 被观察者A接收到。且t2－t1=△t t2设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者

的过程中，它们运动的距离关系如图所示，可得

t1)LvA(t1t1) vP(t1t2)LvA(t2t1)vSt vP(t2由以上各式，得tvPvSt

vPvA

（2）设声源发出声波的振动周期为T，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动

的周期T为 TvPvST

vPvAvPvAf

vPvS由此可得，观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为f七、（第17小题）参考解答：

（1）当电子受到的电场力与洛沦兹力平衡时，电子做匀速直线运动，亮点重新回复到中心O

点，设电子的速度为v，则 evBeE

得 vUE 即 v

BbBaeU mbL1 v（2）当极板间仅有偏转电场 时，电子以速度v进入后，竖直方向作匀加速运动，加速度为

电子在水平方向作匀速运动，在电场内的运动时间为 t111

2eL1U12这样，电子在电场中，竖直向上偏转的距离为 d1at1 222mvb离开电场时竖直向上的分速度为 v1at1eL1U mvbL2 v 电子离开电场后做匀速直线运动，经t2时间到达荧光屏 t2 t2时间内向上运动的距离为 d2vt2eUL1L2 2mvbL1eUL(L) 1222mvb 这样，电子向上的总偏转距离为 dd1d2 可解得

eUd2 mBbL1(L2L1/2)八、（第18小题）参考解答：

（1）设雪橇运动的方向为正方向，狗第1次跳下雪橇后雪橇的速度为V1，根据动量守恒定

律，有 MV1m(V1u)0

狗第1次跳上雪橇时，雪橇与狗的共同速度V1满足 MV1mv(Mm)V1 可解得 V1Mmu(Mm)mv 2(Mm) 将u4m/s,v5m/s,M30kg,m10kg代入，得 V12m/s

（2）解法（一）

设雪橇运动的方向为正方向，狗第（n－1）次跳下雪橇后雪橇的速度为Vn－1，则狗第

（n－1）次跳上雪橇后的速度Vn1满足 MVn1mv(Mm)Vn1

这样，狗n次跳下雪橇后，雪橇的速度为Vn满足 MVnm(Vnu)(Mm)Vn1 解得 Vn(vu)[1(Mn1muMn1)]()

MmMmMm狗追不上雪橇的条件是 Vn≥v

可化为 (M(Mm)u)n1

MmMu(Mm)v12

lg( 最后可求得 n1Mu(Mm)v)(Mm)u

Mmlg()M代入数据，得 n3.41 狗最多能跳上雪橇3次

雪橇最终的速度大小为 V4=5.625m/s 解法（二）：

设雪橇运动的方向为正方向。狗第i次跳下雪橇后，雪橇的速度为Vi,狗的速度为Vi+u；

狗第i次跳上雪橇后，雪橇和狗的共同速度为V1，由动量守恒定律可得 第一次跳下雪橇：MV1+m（V1+u）=0 V1=－

mu1m/s

Mm 第一次跳上雪橇：MV1+mv=（M+m）V1 第二次跳下雪橇：（M+m）V1=MV2+m（V2+u） V2=

(Mm)V1mu3m/s

Mm 第二次跳上雪橇：MV2+mv=（M+m）V2

MVmvV22

Mm第三次跳下雪橇： （M+m）V2′= MV3 + m（V3 +u）

V3

第三次跳上雪橇

mu(Mm)V24.5m/sMm(Mm)V3MV3mvV3

第四次跳下雪橇： （M+m）V3=MV4+m（V4+u）

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/MV3mvMm

V4

(Mm)V3mu5.625m/s

Mm此时雪橇的速度已大于狗追赶的速度，狗将不可能追上雪橇。因此，狗最多能跳上雪橇3次。雪橇最终的速度大小为5.625m/s.

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