2009年高考四川理综物理试题(含答案)下载

2009年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷） 理科综合 物理部分 二、选择题（本题包括 8小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有 多个选项正确，全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分） 14.关于电磁波，下列说法正确的是 A.雷达是用 X光来测定物体位置的设备 B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调 C.用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D.变化的电场可以产生变化的磁场 15.据报道，2009年 4月 29日，美国亚利桑那州一天文观测机构发现一颗与太阳系其它行星 逆向运行的小行星，代号为 2009HC82。该小行星绕太阳一周的时间为 3.39年，直径 2～3千 米，其轨道平面与地球轨道平面呈 155°的倾斜。假定该小行星与地球均以太阳为中心做匀速 圆周运动，则小行星和地球绕太阳运动的速度大小的比值为 131232A.3.39 B.3.39 C.3.392 D.3.3.93 16.关于热力学定律，下列说法正确的是 A.在一定条件下物体的温度可以降到 0 K B.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功 C.吸收了热量的物体，其内能一定增加 D.压缩气体总能使气体的温度升高 17.如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10：1，R1＝20 电容器。已知通过 R1的正弦交流电如图乙所示，则 A.交流电的频率为 0.02 Hz ，R2＝30 ，C为 B.原线圈输入电压的最大值为 200 2VC.电阻 R2的电功率约为 6.67 W D.通过 R3的电流始终为零 第 – 1 -页 共 9 页 18.氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 n＝4的能级向 n＝2的能级跃迁时辐射出可 见光 a，从 n＝3的能级向 n＝2的能级跃迁时辐射出可见光 b，则 A.氢原子从高能级向低能级跃迁时可能会辐射出  射线 B.氢原子从 n＝4的能级向 n＝3的能级跃迁时会辐射出紫外线 C.在水中传播时，a光较 b光的速度小 D.氢原子在 n＝2的能级时可吸收任意频率的光而发生电离 19.图示为一列沿 x轴负方向传播的简谐横波，实线为 t＝0时刻的波形图，虚线为 t＝0.6s 时的波形图，波的周期 T＞0.6 s，则 A.波的周期为 2.4 s B.在 t＝0.9 s时，P点沿 y轴正方向运动 C.经过 0.4 s，P点经过的路程为 4 m D.在 t＝0.5s时，Q点到达波峰位置 20. （09年四川理综卷）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O点处有一正点电荷，带 负电的小物体以初速度 V1从 M点沿斜面上滑，到达 N点时速度为零，然后下滑回到 M点，此 时速度为 V2（V2＜V1）。若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则 V 2 V22 1A．小物体上升的最大高度为 4g B．从 N到 M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C．从 M到 N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D．从 N到 M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 21.如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为 r，外圆半径为 R， R＝ 2 r。现有一束单色光垂直于水平端面 A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平 端面 B射出。设透明柱体的折射率为 n，光在透明柱体内传播的时间为 t，若真空中的光速为 c，则 A.n可能为 C.t可能为 3B.n可能为 2 2 2r 4.8r D.t可能为 cc第 – 2 -页 共 9 页 第Ⅱ卷 本卷共 10题，共 174分。 22.(17分) (1)在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧伸长(或缩短)的 长度的比值，叫做弹簧的劲度系数。为了测量一轻弹簧的劲 度系数，某同学进行了如下实验设计：如图所示，将两平 行金属导轨水平固定在竖直向下的匀强磁场中，金属杆 ab 与导轨接触良好，水平放置的轻弹簧一端固定于 O点，另一端与金属杆连接并保持绝缘。在 金属杆滑动的过程中，弹簧与金属杆、金属杆与导轨均保持垂直，弹簧的形变始终在弹性限 度内，通过减小金属杆与导轨之间的摩擦和在弹簧形变较大时读数等方法，使摩擦对实验结 果的影响可忽略不计。 请你按要求帮助该同学解决实验所涉及的两个问题。 ①帮助该同学完成实验设计。请你用低压直流电源（ ）、滑动变阻器( )、电流表 （）、开关（ ）设计一电路图，画在图中虚线框内，并正确连在导轨的C、D两端。 ②若已知导轨间的距离为 d,匀强磁场的磁感应强度为 B,正确连接电路后，闭合开关，使金属 杆随挡板缓慢移动，当移开挡板且金属杆静止时，测出通过金属杆的电流为 I1,记下金属杆的 位置，断开开关，测出弹簧对应的长度为 x1;改变滑动变阻器的阻值，再次让金属杆静止时， 测出通过金属杆的电流为 I2,弹簧对应的长度为 x2,则弹簧的劲度系数 k=__________. （2）气垫导轨(如图甲)工作时，空气从导轨表面的小孔喷出，在导轨表面和滑块内表面之间 形成一层薄薄的空气层，使滑块不与导轨表面直接接触， 大大减小了滑块运动时的阻力。为了验证动量守恒定律， 在水平气垫导轨上放置两个质量均为 a的滑块，每个滑块 的一端分别与穿过打点计时器的纸带相连两，个打点计时器所 用电源的频率均为 b.气垫导轨正常工作后，接通两个打点计 时器的电源，并让两滑块以不同的速度相向运动，两滑块相碰后粘在一起继续运动。图乙为 某次实验打出的、点迹清晰的纸带的一部分，在纸带上以同间距的 6个连续点为一段划分纸 带，用刻度尺分别量出其长度 s1、s2和 s3.若题中各物理量的单位均为国际单位，那么，碰撞 前两滑块的动量大小分别为_________、_________，两滑块的总动量大小为_________；碰撞 后两滑块的总动量大小为_________。重复上述实验，多做几次。若碰撞前、后两滑块的总动 第 – 3 -页 共 9 页 量在实验误差允许的范围内相等，则动量守恒定律得到验证。 23.(16分) 图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量 m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程 中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度 a=0.2m/s2，当起重机输出功率达到其允 许的最大值时，保持该功率直到重物做 vm=1.02 m/s的匀速运动。取 g=10 m/s2,不计额外功。 求： (1)起重机允许输出的最大功率。 (2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第 2秒末的输 出功率。 24.(19分) 如图所示，直线形挡板 p1p2p3与半径为 r的圆弧形挡板 p3p4p5平滑连接并安装在水平台面 b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈 c1c2c3的匝数为 n,其端点 c1、c3通过导线分别与电 阻 R1和平行板电容器相连，电容器两极板间的距离为 d,电阻 R1的阻值是线圈 c1c2c3阻值的 2 倍，其余电阻不计，线圈 c1c2c3 内有一面积为 S方、向垂直于线圈 平面向上的匀强磁场，磁场的磁 感应强度 B随时间均匀增大。 质量为 m的小滑块带正电，电 荷量始终保持为 q,在水平台面上以初速度 v0从 p1位置出发，沿挡板运动并通过 p5位置。若电 容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为 L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为 μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为 g. 求： （1）小滑块通过 p2位置时的速度大小。 （2）电容器两极板间电场强度的取值范围。 （3）经过时间 t,磁感应强度变化量的取值范围。 第 – 4 -页 共 9 页 25.(20分) 如图所示，轻弹簧一端连于固定点 O，可在竖直平面内自由转动，另一端连接一带电小球 P, 其质量 m=2×10-2 kg,电荷量 q=0.2 C.将弹簧拉至水平后，以初速度 V0=20 m/s竖直向下射出 小球 P,小球 P到达 O点的正下方 O1点时速度恰好水平，其大小 V=15 m/s.若 O、O1相距 R=1.5 m,小球 P在 O1点与另一由细绳悬挂的、不带电的、质量 M=1.6×10-1 kg的静止绝缘小球 N相 碰。碰后瞬间，小球 P脱离弹簧，小球 N脱离细绳，同时在空间加上竖直向上的匀强电场 E 和垂直于纸面的磁感应强度 B=1T的弱强磁场。此后，小球 P在竖直平面内做半径 r=0.5 m的 圆周运动。小球 P、N均可视为质点，小球 P的电荷量保持不变，不计空气阻力，取 g=10 m/s2。 那么， （1）弹簧从水平摆至竖直位置的过程中，其弹力做功为多少？ （2）请通过计算并比较相关物理量，判断小球 P、N碰撞后能否在某一时刻具有相同的速度。 (3)若题中各量为变量，在保证小球 P、N碰撞后某一时刻具有相同速度的前提下，请推导出 r的表达式(要求用 B、q、m、θ表示，其中θ为小球 N的运动速度与水平方向的夹角)。 第 – 5 -页 共 9 页 参考答案 14 D15 A16 B17 18 C19 D20 AD 21 AB C22：（1）①设计的电路如图。 Bd(I1  I2 ) Bd(I2  I1) ②或（3分） x1  x2 x2  x1 （2）0.2abs3 0.2abs1（两空可互换），0.2ab(s1-s3)； 0.4abs2 23解析： (1)设起重机允许输出的最大功率为 P0，重物达到最大速度时，拉力 F0等于重力。 P0＝F0vm ①②P0＝mg 代入数据，有：P0＝5.1×104W ③(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为 F，速度 为 v1，匀加速运动经历时间为 t1,有： P0＝F0v1 ④F－mg＝ma ⑤V1＝at1 ⑥由③④⑤⑥，代入数据，得：t1＝5 s ⑦T＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为 v2，输出功率为 P，则 v2＝at ⑧P＝Fv2 ⑨由⑤⑧⑨，代入数据，得:P＝2.04×104W。 第 – 6 -页 共 9 页 24解析： （1）小滑块运动到位置 p2时速度为 v1，由动能定理有： 11－umgL＝ mv12  mv02 ①22v1＝ v02  2ugL ②（2）由题意可知，电场方向如图，若小滑块能通过位置 p，则小滑块可沿挡板运动且通过位 置 p5，设小滑块在位置 p的速度为 v，受到的挡板的弹力为 N，匀强电场的电场强度为 E，由 动能定理有： 11－umgL－2rEqs＝ mv12  mv02 ③22v2 r当滑块在位置 p时，由牛顿第二定律有：N+Eq＝m ④由题意有：N≥0 ⑤m(v02  2ugL) 5qr 由以上三式可得：E≤ ⑥m(v02  2ugL) E的取值范围：0＜ E≤ ⑦5qr （3）设线圈产生的电动势为 E1，其电阻为 R，平行板电容器两端的电压为 U，t时间内磁感应 强度的变化量为 B，得： ⑧U＝Ed BS t由法拉第电磁感应定律得 E1＝n 　　　　　　　　　　　　⑨ 由全电路的欧姆定律得 E1＝I（R+2R）　　　　　　⑩ U＝2RI 3md(v02  2gL) 10nsqr 经过时间 t，磁感应强度变化量的取值范围：0＜ B ≤t第 – 7 -页 共 9 页 25解析： （1）设弹簧的弹力做功为 W，有：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 11mgR W  mv2  mv02 　　　　　　　　　　　　　　　　① 22代入数据，得：W＝ 2.05J　　　　　　　　　　　　　　　② （2）由题给条件知，N碰后作平抛运动，P所受电场力和重力平衡，P带正电荷。设 P、N碰 后的速度大小分别为 v1和 V，并令水平向右为正方向，有: mv  mv1  MV ③Bqr 而： v1  　　　　　　　　　　　　　　　　 ④m若 P、N碰后速度同向时，计算可得 V<v1，这种碰撞不能实现。P、N碰后瞬时必为反向运动。 mv  Bqr 有： V  ⑤MP、N速度相同时，N经过的时间为 tN ，P经过的时间为tP 。设此时 N的速度 V1的方向与水平 方向的夹角为 ，有： VVVv1 cos  　　　　　　　 ⑥⑦⑧1gtN V sin  v1 sin 　　　　　　　　　　　 13代入数据，得： tN  s 　　　　　　　　　　 4对小球 P，其圆周运动的周期为 T，有： 2m Bq T  　　　　　　　　　　　　　 ⑨经计算得： tN ＜T， 2 P经过 tP 时，对应的圆心角为 ，有： tP  T　　　 ⑩当 B的方向垂直纸面朝外时，P、N的速度相同，如图可知，有： 1    2 联立相关方程得： tP1  s15 比较得， tN  tP1 ，在此情况下，P、N的速度在同一时刻不可能相同。 当 B的方向垂直纸面朝里时，P、N的速度相同，同样由图，有： a2    ，第 – 8 -页 共 9 页 15 同上得： tP2 ，比较得， tN  tp2 ，在此情况下，P、N的速度在同一时刻也不可能相同。 （3）当 B的方向垂直纸面朝外时，设在 t时刻 P、N的速度相同， tN  tP  t  2n 1    m2g ，再联立④⑦⑨⑩解得： r  n  0,1,2 B2q2 sin 当 B的方向垂直纸面朝里时，设在 t时刻 P、N的速度相同tN  tP  t   m2 g ，同理得： r  ，B2q2 sin  2n 1    m2g 考虑圆周运动的周期性，有: r  n  0,1,2 B2q2 sin （给定的 B、q、r、m、 等物理量决定 n的取值） 第 – 9 -页 共 9 页