2009 年上海高考物理试题及答案
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)α射线,β射线,γ射线
(B)γ射线,β射线,α射线
(C)γ射线,α射线,β射线
(D)β射线,α射线,γ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(
)
E E E E
q -q q -q q -q q -q
O L x O L x O L x O L x
(A) (B) (C) (D)
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/9
II.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
f
A a B c
B
e
(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VA、VB,压
强变化量为pA、pB,对液面压力的变化量为FA、FB,则(
)
B
A
(A)水银柱向上移动了一段距离
(C)pA>pB
(B)VA<VB
(D)FA=FB
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.
光屏
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
双缝
激光器
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)。
5V
R1 R2 R3 甲 乙
报
S1 S2 S3 警
器
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 t=0 时使其开始沿 y轴做振幅为 8cm
的简谐振动,在 t=0.25s 时,绳上形成如图所示
的波形,则该波的波速为___________cm/s,t=
y/cm
8
N
0 10 20 30 40 x/cm
-8
___________时,位于 x2=45cm 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
c f a
B
L F
d e b
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,R1=12,R2=6,滑动变阻器 R3 上标有
“20Ω2A”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
S
R1
A R3
R2
V
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 k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1k
d.旋转 S 使其尖端对准欧姆档100
e.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__________Ω。
(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
A 铜 R 锌 B
a r b
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
位移传感器(发射器) 位移传感器(接收器)
小车
轨道
钩码
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)。
① 分 析 此 图 线 的 OA 段 可 得 出 的 实 验 结 论 是
a/ms-2
B
A
O F/N
_________________________________。
②(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,
A B
x
h
(a) l C
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 k。
l2
(b)
O x
(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
用表示衰减程度,其定义为输出强度与输入强
度之比,φ=I出/I入,右图表示φ与波长λ之
间的关系。当用此传感器分别接收 A、B 两束光
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.9
5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0
/102nm
时,传感器的输出强度正好相同,已知 A 光的波长λA=625nm,B 光由λB1=605nm 和λ
B2=665nm 两种单色光组成,且这两种单色光的强度之比 IB1:IB2=2:3,由图可知φA=
__________;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 t=0 时刻速度 v0=10m/s,随后以 P=6104 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 s。
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 p0=76cmHg)
B
A
22.(12 分)如图(a),质量 m=1kg 的物
体沿倾角θ=37 ゜的固定粗糙斜面
由静止开始向下运动,风对物体的
a /ms-2 (b)
m 4
(a) 0 5 v/ms-1
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μ;(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,
O
l l
+q -q
A E B
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θ0=60 ゜,由静止释放,摆动到θ=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 F=0.5v+0.4(N)(v为金属棒
M c f
R B
F l
N d s e
运动速度)的水平力作用,从磁场的左边界由静止开始运动,测得电阻两端电压随时
间均匀增大。(已知 l=1m,m=1kg,R=0.3,r=0.2,s=1m)
(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动;
(2)求磁感应强度 B的大小;
(3)若撤去外力后棒的速度 v随位移 x的变化规律满足 v=v0-
B2l2
m(R+r)
x,且棒
在运动到 ef 处时恰好静止,则外力 F作用的时间为多少?
(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力,画出棒在整个运动过程中速度随位移的变化
所对应的各种可能的图线。
参考答案
一.选择题
1、B
2、A
3、A
4、C
5、D
6、AD
7、CD
8、AB
9、AC
二.填空题
10、长,增大,
11、或,或,
12、20,2.75
13、收缩,变小,
14、0.15,7.5
三.实验题
15.(1)c、a、b、e,30k,(2)A、C
16.(1)B、D,(2)电动势
17.(1)小车的总质量,小车所受外力,(2)①在质量不变的条件下,加速度与外力
成正比,②C
18.(1)l
g
2h
,(2)p0+
kmg
4Sh
,(3)偏小
19.0.35,27/35
四、计算题
20.(1)达到最大速度时,P=fvm,vm=
P
f
=
6104
2.5103
1
m/s=24m/s,(2)Pt-fs=
2
mvm
1
2-
2
mv0
2,
s=
2Pt-mvm
2f
2+mv0
2
=1252m,
21.(1)插入水银槽后右管内气体:p0l0=p(l0-h/2),p=78cmHg,
(2)插入水银槽后左管压强:p’=p+gh=80cmHg,左管内外水银面高度差 h1=
p’-p0
g
=4cm,中、左管内气体 p0l=p’l’,l’=38cm,左管插入水银槽深度 h=l+h/2