2009年全国高考物理试题及答案-江苏卷和上海卷.doc

2009年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理试题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。1两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为 a b c d2用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（取） a b c d3英国新科学家（new scientist）杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在xtej1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径约45km，质量和半径的关系满足（其中为光速，为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为 a b c d4在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间的图像，可能正确的是 5在如图所师的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为。当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时， 闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定 a电源的电动势一定小于击穿电压 b电容器所带的最大电荷量一定为 c闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大 d在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。6如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100v时开始发光，下列说法中正确的有 a开关接通后，氖泡的发光频率为100hz b开关接通后，电压表的示数为100 v c开关断开后，电压表的示数变大 d开关断开后，变压器的输出功率不变7如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为，减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有 a如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 b如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 c如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 d如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处8空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点b、c 点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 a的大小大于的大小 b的方向沿轴正方向 c电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 d负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功9.如图所示，两质量相等的物块a、b通过一轻质弹簧连接，b足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块a上施加一个水平恒力，a、b从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有a 当a、b加速度相等时，系统的机械能最大b当a、b加速度相等时，a、b的速度差最大c当a、b的速度相等时，a的速度达到最大d当a、b的速度相等时，弹簧的弹性势能最大三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分。共计42分。请将解答写在答题卡相应的位置。【必做题】10.(8分)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率、长度l和两底面直径d、d有关。他进行了如下实验：（1）用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、d和长度l。图乙中游标卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读书l=_cm. （2）测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示（相关器材的参数已在图中标出）。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是_.（用标注在导线旁的数字表示）（3）改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻r=6.72.根据电阻定律计算电阻率为、长为l、直径分别为d和d的圆柱状合金棒的电阻分别为rd=13.3、rd=3.38.他发现：在误差允许范围内，电阻r满足r2=rdrd，由此推断该圆台状合金棒的电阻r=_.（用、l、d、d表述）11.（10分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.（1）在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸袋如图乙所示。计时器大点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起，每5个点取一个计数点，量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=_m/s2.（结果保留两位有效数字）（2）平衡摩擦力后，将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力f的实验数据如下表：砝码盘中砝码总重力f(n)0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（ms-2）0.691.181.662.182.70请根据实验数据作出a-f的关系图像.（3）根据提供的试验数据作出的-f图线不通过原点，请说明主要原因。12选做题本题包括、c三个小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作 答。若三题都做，则按a、b两题评分a（选修模块33）（12分）（1）若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体， 下列说法正确的是 。（填写选项前的字母） （a）气体分子间的作用力增大 （b）气体分子的平均速率增大 （c）气体分子的平均动能减小 （d）气体组成的系统地熵增加（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6j的功，则此过程中的气泡 （填“吸收”或“放出”）的热量是 j。气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1j的功，同时吸收了0.3j的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了 j（3）已知气泡内气体的密度为1.29kg/，平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数 ，取气体分子的平均直径为，若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值。（结果保留以为有效数字）b（选修模块34）（12分）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为 。（填写选项前的字母）（a）0.4c (b)0.5c (c) 0.9c (d)1.0c(2)在时刻，质点a开始做简谐运动，其振动图象如 图乙所示。 质点a振动的周期是租 s；时，质点a的运动沿轴的 方向（填“正”或“负”）；质点b在波动的传播方向上与a相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在时，质点b偏离平衡位置的位移是 cm（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水立方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）c（选修模块35）（12分） 在衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出。中微子的性质十分特别，因此在实验中很难探测。1953年，莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统，利用中微子与水中的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即中微子+ 可以判定，中微子的质量数和电荷数分别是 。（填写选项前的字母） （a）0和0 （b）0和1 （c）1和 0 （d）1和1（2）上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即 +2 已知正电子和电子的质量都为9.110-31，反应中产生的每个光子的能量约为 j.正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子，原因是 。（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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.（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2，动力系统提供的恒定升力f =28 n。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2。 （1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度h = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大宽度h； （3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。14.（16分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的d形金属盒半径为r，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为b的匀强磁场与盒面垂直。a处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为u。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1） 求粒子第2次和第1次经过两d形盒间狭缝后轨道半径之比；（2） 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；（3） 实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能e。15.（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、 足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为b、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为i的电流（由外接恒流源产生，图中未画出）。线框的边长为d（d l），电阻为r，下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放，导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回，导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。求：（1）装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热q； （2）线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1 ； （3）经过足够长时间后，线框上边与磁场区域下边界的最大距离m 。 物理试题参考答案一、 单项选择题1.c 2.a 3.c 4.b 5.d二、多项选择题6ab 7.ac 8.ad 9.bcd 三、简答题10.（1）9.940 （2） （3）11. (1) 0.16 (0.15也算对) （2）（见右图） （3）未计入砝码盘的重力12a. (1) d (2) 吸收 0.6 0.2 (3) 设气体体积为，液体体积为气体分子数, (或)则 （或）解得 (都算对) 12b.（1）d （2）4 正 10 （3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律几何关系得取，解得（都算对）12c.（1）a (2) 遵循动量守恒（3）粒子的动量 ，物质波的波长由，知，则四、计算题13.（1）第一次飞行中，设加速度为匀加速运动由牛顿第二定律解得（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为，上升的高度为匀加速运动设失去升力后的速度为，上升的高度为由牛顿第二定律解得（3）设失去升力下降阶段加速度为；恢复升力后加速度为，恢复升力时速度为由牛顿第二定律 f+f-mg=ma4且v3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)14.(1)设粒子第1次经过狭缝后的半径为r1,速度为v1qu=mv12qv1b=m解得 同理，粒子第2次经过狭缝后的半径 则 （2）设粒子到出口处被加速了n圈解得 （3）加速电场的频率应等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即当磁场感应强度为bm时，加速电场的频率应为粒子的动能当时，粒子的最大动能由bm决定解得当时，粒子的最大动能由fmj决定解得 15(1)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，作用在线框上的安培力做功为w 由动能定理 且 解得 （2）设线框刚离开磁场下边界时的速度为，则接着向下运动 由动能定理 装置在磁场中运动时收到的合力感应电动势 =bd感应电流 =安培力 由牛顿第二定律，在t到t+时间内，有则有解得 （3）经过足够长时间后，线框在磁场下边界与最大距离之间往复运动 由动能定理 解得 2009年普通高等学校招生全国统一考试上海试卷考生注意：1答卷前，考生务必将姓名、准考证号、校验码等填写清楚.2本试卷共10页，满分150分. 考试时间120分钟. 考生应用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔将答案直接写在试卷上.3第20、21、22、23、24题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分. 有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位.一（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，每小题给出的四个答案中只有一个是正确的，选对得4分；多项选择题有4小题，每小题给出的四个答案中，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.把正确答案全选出来，并将正确答案前面的字母填写在题后的方括号内.填写在方括号外的字母，不作为选出的答案.i单项选择题1放射性元素衰变时放出三种射线，按穿透能力由强到弱的排列顺序是（）（a）射线，射线，射线 （b）射线，射线，射线（c）射线，射线，射线（d）射线，射线，射线2气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（）（a）温度和体积（b）体积和压强（c）温度和压强（d）压强和温度3两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为l，能正确反映两电荷连线上场强大小e与x关系的是图（ ）4做简谐振动的单摆摆长不变，若摆球质量增加为原来的4倍，摆球经过平衡位置时速度减小为原来的1/2，则单摆振动的（）（a）频率、振幅都不变（b）频率、振幅都改变（c）频率不变、振幅改变（d）频率改变、振幅不变5小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为h，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面。在上升至离地高度h处，小球的动能是势能的2倍，在下落至离高度h处，小球的势能是动能的2倍，则h等于（）（a）h/9（b）2h/9（c）3h/9（d）4h/9ii多项选择题6光电效应的实验结论是：对于某种金属（）（a）无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应（b）无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应（c）超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小（d）超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大7位于a、b处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则（）（a）a点和b点的电场强度相同（b）正电荷从c点移到d点，电场力做正功（c）负电荷从a点移到c点，电场力做正功（d）正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大8牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律。在创建万有引力定律的过程中，牛顿（）（a）接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想（b）根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即fm的结论（c）根据fm和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出fm1m2（d）根据大量实验数据得出了比例系数g的大小9如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔成a、b两部分，初始温度相同。使a、b升高相同温度达到稳定后，体积变化量为dva、dvb，压强变化量为dpa、dpb，对液面压力的变化量为dfa、dfb，则（）（a）水银柱向上移动了一段距离（b）dvadvb（c）dpadpb（d）dfadfb光屏双缝激光器二（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或指定位置，不要求写出演算过程. 10如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更_（填：:长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离_（填：增大、减小）。11如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_门电路，虚线框乙内应选用_门电路（填：与、非、或）。12弹性绳沿x轴放置，左端位于坐标原点，用手握住绳的左端，当t0时使其开始沿y轴做振幅为8cm的简谐振动，在t0.25s时，绳上形成如图所示的波形，则该波的波速为_cm/s，t_时，位于x245cm的质点n恰好第一次沿y轴正向通过平衡位置。13如图，金属棒ab置于水平放置的u形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场b，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力f作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，圆环l有_（填：收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_（填：变大、变小、不变）。14图示电路中，r112w，r26w，滑动变阻器r3上标有“202a”字样，理想电压表的量程有0-3v和0-15v两档，理想电流表的量程有0-0.6a和0-3a两档。闭合电键s，将滑片p从最左端向右移动到某位置时，电压表、电流表示数分别为2.5v和0.3a；继续向右移动滑片p到另一位置，电压表指针指在满偏的1/3，电流表指针指在满偏的1/4，则此时电流表示数为_a，该电源的电动势为_v。三（30分）实验题. 15（8分）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十kw的电阻rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中s为选择开关，p为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上。a将两表笔短接，调节p使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔b将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出rx的阻值后，断开两表笔c旋转s使其尖端对准欧姆档1kd旋转s使其尖端对准欧姆档100e旋转s使其尖端对准交流500v档，并拔出两表笔_。根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_。（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是（）（a）测量电阻时如果指针偏转过大，应将选择开关s拨至倍率较小的档位，重新调零后测量（b）测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果（c）测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开（d）测量阻值不同的电阻时都必须重新调零16（6分）如图为伏打电池示意图，由于化学反应，在a、b两电极附近产生了很薄的两个带电接触层a、b。（1）（多选题）沿电流方向绕电路一周，非静电力做功的区域是（）（a）r（b）b（c）r（d）a（2）在如图所示回路的各区域内，电势升高的总和等于电源的_。17（6分）如图为“用dis（位移传感器、数据采集器、计算机）研究加速度和力的关系”的实验装置。（1）在该实验中必须采用控制变量法，应保持_不变，用钩码所受的重力作为_，用dis测小车的加速度。（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-f关系图线（如图所示）。分析此图线的oa段可得出的实验结论是_。（单选题）此图线的ab段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（）（a）小车与轨道之间存在摩擦 （b）导轨保持了水平状态（c）所挂钩码的总质量太大（d）所用小车的质量太大18（6分）利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端a吹气，棉球从另一端b飞出，测得玻璃管内部截面积s，距地面高度h，棉球质量m，开始时的静止位置与管口b的距离x，落地点c与管口b的水平距离l。然后多次改变x，测出对应的l，画出l2-x关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率 （1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从b端飞出的速度v0_。（2）假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度g，大气压强p0均为已知，利用图（b）中拟合直线的斜率k可得，管内气体压强p_。（3）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的p与实际压强相比_（填：偏大、偏小）。19（4分）光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用j表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，i出/i入，右图表示与波长之间的关系。当用此传感器分别接收a、b两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知a光的波长a625nm，b光由b1605nm和b2665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比ib1:ib22:3，由图可知a_；a光强度与b光强度之比ia:ib_。四（60分）计算题. 20（10分）质量为5103 kg的汽车在t0时刻速度v010m/s，随后以p6104 w的额定功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5103n。求：（1）汽车的最大速度vm；（2）汽车在72s内经过的路程21（12分）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管a、b两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口a之间气体柱长为40cm。先将口b封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求： （1）稳定后右管内的气体压强p；（2）左管a端插入水银槽的深度h。（大气压强p076cmhg）22（12分）如图（a），质量m1kg的物体沿倾角37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图（b）所示。求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）比例系数k。（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）23（12分）如图，质量均为m的两个小球a、b固定在弯成120角的绝缘轻杆两端，oa和ob的长度均为l，可绕过o点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动，空气阻力不计。设a球带正电，b球带负电，电量均为q，处在竖直向下的匀强电场中。开始时，杆ob与竖直方向的夹角060，由静止释放，摆动到90的位置时，系统处于平衡状态，求：（1）匀强电场的场强大小e；（2）系统由初位置运动到平衡位置，重力做的功wg和静电力做的功we；（3）b球在摆动到平衡位置时速度的大小v。24（14分）如图，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为r的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒mn置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到f0.