1、 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Q rF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2rA B C D 12F34F43F12F2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10N两个挂钉的间距最大为（ 取 ）g210m/sA B 32C D 1343英国新科学家（New Sc
2、ientist） 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RMR2cG力加速度的数量级为A B 8210m/s102m/sC D 44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xv分量大小 与时间 的图像，可能正确的是yvt5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ECU过并发光
3、，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EUB 电容器所带的最大电荷量一定为 CC 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R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20sin1Vut100V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 100HzB 开关
4、接通后，电压表的示数为 100 VC 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8m/s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2/ 25m/s12.5m/sA 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58空间某一静电场的电势 在 轴上分布
5、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xxxBxEC中正确的有A 的大小大于 的大小BxECxB 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OD 负电荷沿 轴从 移到 的过程中，电场力先做正功，后做负功x9.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
6、、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。攻击 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）
7、。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、R D=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
8、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)0.196 0.392 0.588 0.784 0.980加速度 a（ms -2） 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70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。a12选做题本题包括 、 、 C 三个小题，
9、请选定其中两题，并在相应的答题区域内作AB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
10、，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3m，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A23-1N=6.0ol-102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c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c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
11、 时刻，质点 A 开始做简谐运动，其振动图象如0t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8ty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 cm9ts（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，水利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1rcm 10lcm43n高估算该游泳池的水深 ， （结果保留两位有效数字）hC （选修模块 35）
12、 （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。1H（1）中微子与水中的 发生核反应，产生中子（ ）和正电子（ ） ，即1H10n01e中微子+ +1H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 + 21e已知正电子和电子的
13、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
14、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
15、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、f m，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
16、体棒中通以大小恒为I 的电流（由外接恒流源产生，图中未图出） 。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） dD
17、L411. (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0V1气体分子数 , (或 )ANmn631dn31nV则 （或 ）dV3016AV30解得 ( 都算对) 4014512912B.（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RL折射定律 sin0几何关系 lrh,i2得 rlLnh12取 ，解得 （ 都算对）m.)(.hm6.2112C.（1）A (2) 遵循动量守恒402.8（3）粒子的动量 ，物质波的波长kEpph由 ，知 ，
18、则cnmcncn四，计算题13.（1）第一次飞行中，设加速度为 1a匀加速运动 21taH由牛顿第二定律 1mfgF解得 )(4Nf（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为 ，上升的高度为1v1s匀加速运动 21tas设失去升力后的速度为 ，上升的高度为22s由牛顿第二定律 mfg21tav2s解得 )(41msh（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3a4a3v由牛顿第二定律 fgF+f-mg=ma4且234vhaV3=a3t3解得 t3= (s)(或 2.1s)214.(1)设粒子第 1 次经过狭缝后的半径为 r1,速度为 v1qu= mv12qv1B=
19、m vr解得 12mUBq同理，粒子第 2 次经过狭缝后的半径 214mUrBq则 21:r（2）设粒子到出口处被加速了 n 圈2nqUmvBRTqtn解得 2BtU（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 2qBfm当磁场感应强度为 Bm 时，加速电场的频率应为 mBqf粒子的动能21KEmv当 时，粒子的最大动能由 Bm决定Bmf2vqR解得2mkE当 时，粒子的最大动能由 fmj 决定Bf2mvR解得 2kmEf15(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 sin40gdWBIlA且 Q解得 simIl（2）设线框刚离开磁场下边界时的速度为 ，则接着向下运动 1v2d由动能定理 1sin20gdBIlmA装置在磁场中运动时收到的合力 iFm感应电动势 =Bd感应电流 =IR安培力 Bd由牛顿第二定律，在 t 到 t+ 时间内，有AFvtmA则2sinvgtRA有231iBdtm解得 2312(sin)BdmBIldgRt （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mx由动能定理 sin()0mgxBIldA解得 imIldx
