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高中物理学习材料

2009年高考江苏物理试题

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-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．

134F B．F C．F D．12F 12432．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（取g =10m/s2）

A．2331m C．m D．m B．m 2242挂钉 挂钉 3．英国《新科学家（New Scientist）》杂志评选出了2008年度世界科学之最，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

Mc2M和半径R的关系满足（其中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重R2G力加速度的数量级为

82102

A．10m/s B．10m/s

122142

C．10m/s D．10m/s

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vx、竖直分量大小vy与时间t的图像，可能正确的是 A． B． C． D． vy vx vx vy 5．在如图所示的闪光灯电路中，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O O O O t t t t 可以判定 A．电源的电动势E一定小于击穿电压U R 闪光灯 B．电容器所带的最大电荷量一定为CE C E 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u=202sin100

πtV ，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

u 氖泡 V 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

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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2s将熄灭，此时汽车距离

22

停车线18m。该车加速时最大加速度大小为2m/s，减速时最大加速度大小为5m/s。此停路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有

车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 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 18m 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φ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EBx、ECx，下列说法中正确的有 φ A．EBx的大小大于ECx的大小 B．EBx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 x

B O C 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 A F B 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、Dd D 有关。他进行了如下实验：

⑴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L 甲 卡尺（游标尺上有20个等分刻度）的读数L=______cm。 ⑵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9 主尺 10 12 （cm） 11 的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________。（用标注在导线旁的游标尺

20 0 10 数字表示）乙

⑶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

2

差允许范围内，电阻R满足R=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。 ⑴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。计时器打点的时间间隔为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

2

距离。该小车的加速度a=_____m/s.（结果保留两位有效数字）

小车 打点计时器

⑵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1 4 2 测量小车的加速度。3 码添加到砝码盘中，小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数砝码 3.68 3.52 3.83 据如下表： 乙

（单位：cm）

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砝码盘

甲 & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &

砝码盘中砝码0.190.392 0.588 0.784 0.980 总重力F(N) 6 加速度a0.69 1.18 1.66 2.18 2.70

-2

（m·s）

请根据实验数据作出a-F的关系图象：

a/(ms-2) ⑶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）

F/N ⑴若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在O 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）气体组成的系统的熵增加

⑵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

⑶已知气泡内气体的密度为1.29kg/m，平均摩尔质量为0.029kg/mol。阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，取气体分子的平均直径为2×10-10m，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。（结果保留一位有效数字） B．（选修模块3—4）（12分）

⑴如图甲所示，强强乘速度为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0.5c，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） 0.5c 0.9c （A）0.4c （B）0.5c （C）0.9c （D）1.0c 壮壮 光束 强强

甲

⑵在t=0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 _ s；t=8s时，质点A的运动沿y y/cm 10 轴的 __ 方向（填“正”或“负”）；质点B在波的传

播方向上与A相距16m，已知波的传播速度为2m/s，在t/s O 12 3 4 56 t=9s时，质点B偏离平衡位置的位移是 cm。 -10 乙 ⑶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

11cm 运动馆的景象呈现在半径r=11cm的圆形范围内，水面上10cm 的运动员手到脚的长度l=10cm，若已知水的折射率为n=4/3，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深h，（结果保留两位有效数字）

丙

C．（选修模块3—5）（12分）

在β衰变中常伴有一种称为“中微子”的粒子放出。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，

1利用中微子与水中 的核反应，间接地证实了中微子的存在。 1H11H鑫达捷

10n01

e

1011H0n1e& 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &

⑴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 ⑵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

002γ为两个光子（γ），即 1e1e-31

已知正电子和电子的质量都为9.1×10㎏，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 。

⑶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=2kg，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

2

变，g取10m/s。⑴第一次试飞，飞行器飞行t1=8s时到达高度H=m。求飞行器所阻力f的大小；⑵第二次试飞，飞行器飞行t2=6s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高度h；⑶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。⑴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；⑵求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t；⑶实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的。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Ekm。

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α，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，图中未图出）。线框的边长为d（dI 1．C 2．A 3．C 4．B 5．D 6．AB 7．AC 8．AD 9．BCD 4L10．⑴9.940 ⑵⑥ ⑶ -2dD绝缘杆 B a/(ms) 3.0 2d 11．⑴0.16 ⑵见右图 ⑶未计入砝码盘的重力 线框 -4

2.5 12．A．⑴D ⑵吸收，0.6，0.2 ⑶1×10d 12．B．⑴D ⑵4，正，10 ⑶1.6m~2.6m 2.0 d -14

12．C．⑴A ⑵8.2×10，该过程遵循动量守恒 1.5 ⑶λn<λe 1.0 32α ts13．⑴f=4N ⑵h=42m ⑶ 30.5 2O 鑫达捷

F/N 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 & 鑫达捷致力于精品文档 精心制作仅供参考 &

14．⑴r2∶r1=2∶1 ⑵tBR22U

⑶加速电场的频率等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即fqB，当磁场感应强度为2mBm时，加速电场的频率应为fBm1qBmEKmv2，粒子的动能。 22m22q2BmR

2m当fBm≤fm时，粒子的最大动能由Bm决定，Ekm222当fBm≥fm时，粒子的最大动能由fm决定，vm2fmR，Ekm2mfmR

15．⑴设由静止释放到导体棒到达磁场下边界过程中，克服安培力做功为W，由动能定理： mgsinα4d-W-BILd=0，其中W=Q，解得Q=4mgdsinα-BILd

⑵设线框上边刚离开磁场下边界时的速度为v1，接着向下运动2d过程用动能定理：

mgsinα2d- BILd=-mv12/2，

2

线框进入、穿出磁场过程通过线框截面的电量q=Bd/R，进入、穿出磁场过程安培力的冲量

2323

均为I0=Bdq=Bd/R，线框进入、穿出磁场全过程安培力的总冲量为2I0=2Bd/R，沿斜面向上。该过程对系统用动量定理：mgsinαt1-2I0=mv1，由以上两式，可解得

2B2d32m(BIld2mgdsin)R t1mgsin⑶经过足够长时间后，线框在磁场下边界与最大距离xm之间往复运动，在任意一个单向运动过程， 由动能定理：mgsinαxm-BIl(xm-d)=0，解得xmBIld

BIlmgsin鑫达捷