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2009年上海高考物理试题及答案.doc

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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 Fm的结论 (C)根据 Fm和牛顿第三定律,分析了地月间的引力关系,进而得出 Fm1m2 (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 5103 kg 的汽车在 t=0 时刻速度 v0=10m/s,随后以 P=6104 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 2.5103N。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 = 6104 2.5103 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+gh=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
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