2009年江苏高考物理试题及答案.doc-资料库

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2009 年江苏高考物理试题及答案一、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 Q 和+3Q 的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为 r 的两处，它们间库仑力的大小为 F 。两小球相互接触后将其固定距离变为 r 2 ，则两球间库仑力的大小为 A． 1 12 F B． 3 4 F C． 4 3 F D．12F 2．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10N ，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（ g 取 10m/s ） 2 A． 3 m 2 C． 1 m 2 B． D． 2 m 2 3 m 4 3．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 R 约 45km，质量 2 M c 2 R G  M 和半径 R 的关系满足力加速度的数量级为 A． 8 10 m/s 2 C． 12 10 m/s 2 （其中 c 为光速， G 为引力常量），则该黑洞表面重 B． 10 10 m/s 2 D． 14 10 m/s 2 4．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 xv 、竖直分量大小 yv 与时间t 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 E ，电容器的电容为C 。当闪光灯两端电

压达到击穿电压U 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 E 一定小于击穿电压U B．电容器所带的最大电荷量一定为CE 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 R 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 20 2 sin 100 V t u  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8m/s 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 2 m/s ，减速时最大加速度大小为 2 5m/s 。此路段允许行 2 驶的最大速度为12.5m/s ，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5m 处减速，汽车能停在停车线处 8．空间某一静电场的电势在 x 轴上分布如图所示， x 轴上两点 B、C 点电场强度在 x 方向上的分量分别是 BxE 、 CxE ，下列说法中正确的有 A． BxE 的大小大于 CxE 的大小 B． BxE 的方向沿 x 轴正方向

C．电荷在O 点受到的电场力在 x 方向上的分量最大 D．负电荷沿 x 轴从 B 移到C 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ρ、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=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、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=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现：在误差允许范围内，电阻 R 满足 R2=Rd·RD，由此推断该圆台状合金棒的电阻 R=_______.（用ρ、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 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980 力 F(N) 加速度 a（m·s-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 a -F 图线不通过原点，请说明主要原因。 12．[选做题]本题包括 A 、 B 、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 3—3）（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/ 3m ，平均摩尔质量为 0.29kg/mol。阿伏加德罗常数 A N =6.02 10 mol  23 -1 ，取气体分子的平均直径为 2 10 m  -10 ，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 3—4）（12 分）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为 0.9c （ c 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 c ，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 (C) 0.9c (B)0.5c (D)1.0c (2)在 0 t  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； 8 s 时， t 质点 A 的运动沿 y 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 9 s 时，质点 B 偏离 t 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 11 cm 围内，水面上的运动员手到脚的长度 10   r l 的圆型范 cm ，若已 n  ，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深 h ，（结果保留两位 4 3 知水的折射率为有效数字） C．（选修模块 3—5）（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 1 1H 的核反应，间接地证实了中微子的存在。（1）中微子与水中的 1 1H 发生核反应，产生中子（ 1 0n ）和正电子（ 0 1e ），即中微子+ 1 1H → 1 0n + 0 1e 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 1e + 0 0 1e  2 已知正电子和电子的质量都为 9.1×10-31 ㎏，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 。

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