高考40年1984年高考物理试题答案及解析

高考40年1984年高考物理试题答案及解析

1984年全国普通高等学校招生统一考试物理试题答案及解析江苏省特级教师戴儒京解析一、(21分)每小题3分。把答案填写在题中横线上空白处，不要求写出演算过程。(1)我国在1984年4月8日成功地发射了一颗通信卫星。这颗卫星绕地为1：1。本题考查卫星的角速度及理解能力。因为通信卫星是同步卫星，所以这颗卫星绕地为1：1。难度：容易。(2)平衡下列核反应方程式:4He+1n。本题考查核反应方程及理解能力。根据核反应的电荷量守恒与质量数守恒，得4He+1n。难度：容易。(3)如右图所示，一正离子以速度v从左向右射入匀强电场和匀强磁场并存的区域中。电场强度E=4×104牛顿/库仑，磁感应强度B=0.2特斯拉，方向垂直纸面向里。电场、磁场和速度三者的方向互相垂直。如果该离子在场中运动时不发生偏转，则电场方向在附图中为从向；离子速度大小v=2×105米/秒。本题考查洛伦兹力和电场力及分析能力。根据左手定则，洛伦兹力向上，根据力的平衡，电场力向下，所以电场方向向下。根据Bqv=Eq，得v=2×105m/s。难度：容易。(4)频率为ν的光照射到一金属表面上，有电子从金属表面逸出。当所加反向电压U的大小增大到3伏特时，光电流刚好减小到零。已知这种金属的极限频率为ν=6×1014赫兹，因此照射光的频率ν=13.2×1014Hz。本题考查爱因斯坦光电效应方程及推理能力。根据爱因斯坦光电效应方程mv2=hν-hν，而初动能为mv2=qU，解得E=2×105m/s，ν=13.2×1014Hz。难度：中等。(5)太阳光谱中含有许多暗线，这些暗线是由于太阳光通过地球大气层时某些频率的光被吸收而形成的。本题考查太阳光谱及理解能力。太阳光通过地球大气层时某些频率的光被吸收而形成的。难度：容易。(6)氢原子的基态能量E1=-13.6电子伏特，则氢原子处于量子数n=5的能级时的能量为-0.544电子伏特。本题考查氢原子的能级及理解能力。根据氢原子的能级公式E=-13.6/n2电子伏特，代入n=5，得E=-0.544电子伏特。难度：容易。(7)S1和S2是两个大小相等、形状相同的、质量分别为m的物体，它们分别沿光滑水平桌面向右做匀速直线运动。在它们之间有一个光滑的小孔，S1、S2的运动方向垂直于小孔的方向。已知S1的速度为v1，S2的速度为v2，S1、S2通过小孔的时间间隔为Δt。则通过小孔的物体质量为m的物体的速度为（v1+v2）/2。本题考查动量守恒定律及推理能力。根据动量守恒定律，通过小孔的物体质量为m的物体的动量不变，因此它的速度为(v1+v2)/2。难度：中等。法是将电流表A串联一个合适的电阻，使得在5V时电流表指针指示满刻度。改装后的伏特表量程为～5V，内阻为电流表A的内电阻加上串联的电阻。(3)本题考查电路实验和分析能力。对于第一小题，要测量电流表的内电阻，需要选用可变电阻R1和R2，使得电流表指针偏转到满刻度和满刻度的一半，这样可以通过欧姆定律计算出电流表的内电阻。电源ε应选用，因为要保证电流表的量程不超过100μA，且有内阻以保证实验的准确性。对于第二小题，实验步骤应按照合理顺序进行，首先合上K1，然后合上K2，观察R1的阻值是否最大，如果不是，调节R1的阻值至最大，然后调节R1和R2的阻值，使得电流表指针偏转到满刻度和满刻度的一半，最后记录下R2的阻值。对于第三小题，根据测得的R2的阻值为600欧姆，可以通过欧姆定律计算出电流表的内电阻Rg为Rg=(ε*R2)/(R1+R2-I*R2)，其中I为电流表指针满刻度时的电流值。(1)根据牛顿第二定律F=ma，两物体相互作用时，它们之间的力相等反向，根据牛顿第三定律，它们的加速度也相等反向。设两物体质量分别为m1和m2，初速度分别为v1和v2，末速度分别为v1’和v2’，则根据动量定理，它们的动量变化量分别为Δp1=m1(v1’-v1)和Δp2=m2(v2’-v2)，总动量变化量Δp=Δp1+Δp2=m1(v1’-v1)+m2(v2’-v2)。由于它们不受外力，即Δp=0，因此总动量保持不变。(2)根据欧姆定律，电路中的总电流I=U/R，其中U为电源电压，R为电路总电阻。由于原线圈和副线圈匝数比为1:2，因此副线圈电压为220/2=110伏特。根据电压分压定律，可得到电阻R两端的电压为110R/(R+1000)，当R最小时，电阻R两端的电压等于保险丝额定电流1安培的电压220伏特，即110R/(R+1000)=220，解得R≥49400欧姆。(3)当只在一盘中加一质量为△m的微小砝码时，横梁将向该盘倾斜，设横梁与水平面成角度θ，则根据平衡条件，两端的重力矩相等，即Mgh=△mL/2*sinθ，其中M为横梁的质量，h为重心到刀口的距离，L为横梁长度。由于θ很小，可以近似认为sinθ≈θ，因此可得到△m=Mgh/(Lθ)。在一个倾斜角度下，当指针与竖直方向成θ角时，达到平衡状态。已知L、h、M和△m，求θ。（4）估算地球大气层的总重量。（最后结果取1位有效数字）计算题和证明题：（1）【解析】牛顿第二定律F=ma可以写成p=mv，其中p为物体的动量。当两个物体相互作用且不受外力时，令F1和F2分别表示每个物体所受的力，则根据牛顿第三定律F1=-F2，可得△p1=-△p2。令p表示两个物体的总动量，则得△p=△p1+△p2=0，即总动量的改变量为零，总动量不变。评分说明：本小题7分。列出(a)式的给2分，列出(b)式的给1分，得出(c)式的再给4分。在证明过程中，有正负号错误的扣2分。一开始就把第二定律写成动量定理形式的可不扣分。把相互作用力设为恒力的可不扣分。本题考查动量定理的证明或推导及推理能力。证明题的要点一是说明原因，二是写清公式，既要理解物理原理，又要注意逻辑性。本题难度：中等。（2）【解析】设所求的电阻值为R，此时R两端的电压为U2，电流为I2，则UI=U2I2，U2=I2R。由以上各式可得：评分说明：本小题7分。列出(a)、(b)、(c)三式列对一个给1分，列对两个给3分，三个都列对给5分。得出(d)式再给1分。最后答数正确再给1分。本题考查变压器原理及应用以及推理能力。本题解题关键是理想变压器的输入功率与输出功率相等。本题难度：中等。（3）【解析】有固定转动轴物体的平衡条件是力矩的代数和等于零。设两边挂盘（包括质量为△m的微小砝码）对横梁的作用力分别为F1和F2，则F1Lcosθ=F2Lcosθ+Mghsinθ。（a）因为F1-F2=△mg，所以得：△mgLcosθ=Mghsinθ。（b）评分说明：本小题7分。列出(a)式和(b)式的，给6分；得出(c)式再给1分。直接列出(b)式的不扣分。把倾斜后△mg的力臂Lcosθ写作L的也可不扣分（因题设△m很小因而偏角很小）。本题考查力矩和力矩平衡及理解能力。解题关键是找对力臂。本题难度：较容易。（4）【解析】设地球半径为R，地球表面处的大气压强为p，则大气的总重量为G=4πR2p。7分力学：动量守恒定律动量守恒定律是力学中的重要定律之一。它指出，在一个系统内部，如果没有外力作用，系统的总动量将保持不变。这意味着，如果一个物体失去了一些动量，那么另一个物体必须获得相同数量的动量，以保持总动量不变。这个定律在许多物理学领域都有应用，例如在交通事故中，可以用它来计算碰撞前后车辆的速度和质量。7分电学：变压器变压器是电学中的重要设备，用于改变交流电的电压。它由两个线圈组成，一个是输入线圈，另一个是输出线圈。当电流通过输入线圈时，它会产生一个磁场，这个磁场会穿过输出线圈，并在其中产生电动势。如果输出线圈的匝数比输入线圈多，那么输出电压将比输入电压高。反之，输出电压将比输入电压低。变压器广泛应用于电力系统和电子设备中，例如电视机和电脑。7分力学：天平天平是一种测量物体质量的仪器。它由一个水平横梁和两个悬挂的盘子组成。将待测物体放在一个盘子上，将已知质量的物体放在另一个盘子上，通过移动已知质量的物体来平衡天平。当两个盘子的高度相等时，天平就达到了平衡状态。天平是实验室中常用的仪器，用于测量化学试剂和其他物体的质量。统计：本次考试的题目分为二选择题、实验题、证明题和计算题。其中，二选择题占21%。实验题占16%，其中三类实验题占14%，四类实验题分为证明题、计算题和附加题，分别占14%、13%和10%。计算题占49%，附加题不计入总分。表2：本次考试的考点包括力学、热学、电磁学、光学和原子与原子核。表3：本次考试的难度分为较容易、