1、2009 年普通高等学校招生全国统一考试 物 理 本试卷共6页，20小题，满分150分。考试用时 120 分钟。 注意事项： 1.答卷前， 考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、 试室号、 座位号填写在答题卡上，用 2B 铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。 将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处” 。 2.选择题每小题选出答案后， 用 2B铅笔把答题卡上对应题目选项的信息点涂黑， 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答， 答案必须写在答题卡各题目指定 区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然
2、后再写上新的答案；不 准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.作答选做题时，请先用 2B 铅笔填涂选做题的题号对应的信息点，再作答。漏 涂、错涂、多涂的，答案无效。 5.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本大题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，有 一个或一个以上选项符合题目要求，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答 的得0 分。 1物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物 质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是 A牛顿发现了万有引力定律 B
3、洛伦兹发现了电磁感应定律 C光电效应证实了光的波动性 D相对论的创立表明经典力学已不再适用 2科学家发现在月球上含有丰富的 He 3 2 （氦3） ，它是一种高效、清洁、安全的核聚变燃料， 其参与的一种核聚变反应的方程式为 He 3 2 + He 3 2 H 1 1 2 + He 4 2 ，关于 He 3 2 聚变下列表述正 确的是 A聚变反应不会释放能量 B聚变反应产生了新的原子核 C聚变反应没有质量亏损 D目前核电站都采用 He 3 2 聚变反应发电 3某物体运动的速度图象如图 1，根据图象可知 A0-2s 内的加速度为 1m/s 2 B0-5s 内的位移为 10m C第 1s 末与第 3
4、s 末的速度方向相同 D第 1s 末与第 5s 末的速度方向相同 4硅光电池是利用光电效应原理制成的器件,下列表述正确的是 A硅光电池是把光能转变为电能的一种装置 B硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出 C逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关 v（ m/s） t/s 1 2 3 4 5 2 0 图 1 D任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应 5发射人造卫星是将卫星以一定的速度送入预定轨道，发射场一般选择在 尽可能靠近赤道的地方，如图 2这样选址的优点是，在赤道附近 A地球的引力较大 B地球自转线速度较大 C重力加速度较大 D地球自转角速度较大 6如图 3 所示，在一个粗糙水平面
5、上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块，由静止 释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止，在物块的运动过程中，下列表述正确的是 A两个物块的电势能逐渐减少 B物块受到的库仑力不做功 C两个物块的机械能守恒 D物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力 7某缓冲装置可抽象成图 4 所示的简单模型，图中 K 1、K 2为原 长相等，劲度系数不同的轻质弹簧，下列表述正确的是 A缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等 C垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等 D垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变 8人在地面上用弹簧秤称得其体重为 490N，他将弹簧秤移至电梯内称其
6、体重，t 0至t 3时间 段内弹簧秤的示数如图 5 所示，电梯运行的 v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正） 9图6 为远距离高压输电的示意图，关于远距离输电，下列表述正确的是 A增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失 B高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗 C在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小 D高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好 v t t 0 t 1 t 2 t 3 A +q 1 +q 2 图 3 垫片 K 1 图 4 K 2 G/N t/s 540 490 440 t 0 t 1 t 2 t 3 图 5 v t t
7、0 t 1 t2 t 3 B v t t 0 t 1 t 2 t 3 C v t t 0 t 1 t 2 t 3 D 10如图7 所示，电动势为 E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关 S 1， 三个灯泡都能正常工作，如果再合上 S 2，则下列表述正确的是 A电源输出功率减小 BL 1上消耗的功率增大 C通过 R 1上的电流增大 D通过R 3上的电流增大 11如图8所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并处于方向垂直纸面向外、强度为 B 的匀 强磁场中，质量为 m、带电量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中， 下列判断正确的是 A滑块受到的摩擦力不变 B滑块到达
8、地面时的动能与 B 的大小无关 C滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 DB 很大时，滑块可能静止于斜面上 12图9 是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度 选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为 B和 E。平板 S上有可让粒子通过的 狭缝 P 和记录粒子位置的胶片 A 1A2。平板 S 下方有强度为 B 0的匀强磁场。下列表述正确的是 A质谱仪是分析同位素的重要工具 B速度选择中的磁场方向垂直纸面向外 C能通过狭缝 P 的带电粒子的速率等于 E/B D粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝 P，粒子的荷质比越小 （一）选做题 13、14 两题为选做题，分别考
9、查 33（含 22）模块和 34 模块，考生应从两个选做题 中选择一题作答。 13 （10 分） （1）远古时代，取火是一件困难的事，火一般产生于雷击或磷的自燃。随着人类文明的进 步，出现了“钻木取火”等方法。“钻木取火”是通过_方式改变物体的内能，把 _转变成内能。 （2）某同学做了一个小实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，一小时后取出烧瓶，并迅速把 一个气球紧密地套在瓶颈上，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图 10，这是因为烧瓶里的气体吸收了水的_，温度_，体积 _. 图9 14 （10 分） （1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹，彩虹是太阳光射人球形
10、 水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的_上，不 同的单色光在同种均匀介质中_ _不同。 （2）图 11 为声波干涉演示仪的原理图，两个 U 形管 A 和B 套在一起，A 管两侧各有一小孔， 声波从左侧小孔传入管内，被分成两列频率_的波。当声波分别通过 A、B 传播 到右侧小孔时，若两列波传播的路程相差半个波长，则此处声波的振幅_；若传播 的路程相差一个波长，则此处声波的振幅_ _。 (二)必做题 15-20 题为必做题，要求考生全部作答。 15 （10 分）某试验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能原理”。如图 12，他们将 拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的
11、细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感 器记录小车受到拉力的大小。在水平面上相距 50.0cm 的A、B 两点各安装一个速度传感器， 记录小车通过 A、B 时的速度大小、小车中可以放置砝码。 （1）试验主要步骤如下： 测量 和拉力传感器的总质量 M1；把细线的一端固定在拉力传感器上，另一端通过定滑 轮与钩码相连；正确连接所需电路； 将小车停在 C 点， ，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过 A、B 时的速度； 在小车中增加砝码，或 ，重复的操作 （2）表 1 是他们测得的一组数据，期中 M 是 M1与小车中砝码质量之和， 2 1 2 2 vv 是两个速 度传感器记录速度的平方差
12、，可以据此计算出动能变化量 E， F 是拉力传感器受到的拉力， W 是 F 在A、B 间所做的功。表格中的 E3= ， W3= （结果保留三位有效数字） （3）根据表1，请在图 13 中的方格纸上作出 E-W图线 图 13 16(14 分)某实验小组利用实验室提供的器材探究一种金属丝的电阻率,所用器材包括:输 出为 3V 的直流稳压电源、电流表、待测金属丝、螺旋测微器（千分尺） 、米尺、电阻箱、开 关和导线等。 （1）他们截取了一段金属丝，拉直后固定在绝缘的米尺上，并在金属丝上夹上一个小金属 夹，金属夹可在金属丝上移动。请根据现有器材，设计实验电路，并连接电路实物图 14 （2）实验的主要步骤
13、如下： 正确连接电路，设定电阻箱的阻值，开启电源，合上开关； 读出电流表的示数，记录金属夹的位置； 断开开关， ，合上开关，重复的操作 （3）该小组测得电流与金属丝接入长度关系的数据，并据此给出了图 15 的关系图线，其斜 率为 11 A m （保留三位有效数字） ；图线纵轴截距与电源电动势的乘积代表 了 . 的电阻之和 （4） 他们使用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图 16 所示.金属丝的直径是 . 图 15 中图线的斜率、电源电动势和金属丝横截面积的乘积代表的物理量是 ， 其数值和单位为 （保留三位有效数字） 17 （20 分） （1）为了清理堵塞河道的冰凌，空军实施投弹爆破，飞机在河
14、道上空高 H 处以速度 v 0水平 匀速发行，投掷下炸弹并击中目标，求炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离及击中目 标时的速度大小 （不计空气阻力） （2）如图 17 所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴 OO / 转动，同内壁粗糙，筒口半径 和筒高分别为 R 和H，筒内壁 A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为 m 的小物块，求： 当筒不转动时，物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力 和支持力的大小； 当物块在 A 点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦 力为零时，筒转动的角速度 18 （15 分）如图 18（a）所示，一个电阻值为 R，匝数为 n 的圆形金属线圈与阻值为 2R 的 电阻 R
15、 1连接成闭合回路，线圈的半径为 r 1，在线圈中半径为 r 2的圆形区域内存在垂直于线 圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 B 随时间t 变化的关系图线如图 18（b）所示，图线与 横、纵轴的截距分别为 t 0和B 0导线的电阻不计，求 0 至t 1时间内 （1）通过电阻 R 1上的电流大小和方向； （2）通过电阻 R 1上的电量 q 及电阻R 1上产生的热量 19(16 分)如图 19 所示，水平地面上静止放置着物块 B 和 C 相距 l=1.0m 物快 A 以速度 v0=10m/s 沿水平方向与 B 正碰，碰撞后 A 和B 牢固粘在一起向右运动，并再与 C 发生正碰， 碰后瞬间 C的速度
16、v=2.0m/s，已知 A和 B 的质量均为 m。C 的质量为 A 质量的 k 倍，物块与 地面的动摩擦因数 =0.45(设碰撞时间很短，g 取10m/s 2 ) （1）计算与C 碰撞前瞬间 AB 的速度 （2）根据 AB 与C 的碰撞过程分析 k 的取值范围，并讨论与 C 碰撞后AB的可能运动方向。 20 （17 分）如图 20 所示，绝缘长方体 B 置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极 扳间形成匀强电场 E，长方体 B 的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数 =0.05（设 最大静摩擦力与滑动摩擦力相同） ，B 与极板的总质量 m B=1.0kg带正电的小滑块 A 质量 mA=0.
17、6kg，其受到的电场力大小 F=1.2N假设 A 所带的电量不影响极板间的电场分布t=0 时刻，小滑块 A 从 B 表面上的 a 点以相对地面的速度 v A=1.6m/s 向左运动，同时，B（连同 极板）以相对地面的速度 v B=0.40m/s 向右运动问(g取 10m/s 2 ) （1）A和 B刚开始运动时的加速度大小分别为多少? （2）若 A 最远能到达 b点，a、b 的距离 L 应为多少？从 t=0 时刻到A 运动到 b 点时，摩擦 力对 B 做的功为多少？ R 1 a b （ a） B B 0 t t 0 t 1 O （ b） 图 18 2009 年普通高等学校招生全国统一考试 物理参
18、考答案 一、选择题： 1答案： A 解析：牛顿发现了万有引力定律，法拉第发现了电磁感应定律，光电效应证 实了光的粒子性，相对论的创立表明经典力学有一定的适用范围 . 2答案： B 解析：聚变反应有质量亏损，能释放能量，目前核电站都采用核裂变反应， 聚变反应产生了新的原子核 . 3 答案： AC 解析： 由 v-t 图象知， 0-2s 内物体运动的速度为 1m/s 2 ， 0-5s 内的位移为 7m， 第 1s 末与第 3s 末的速度方向相同（均与正方向一致） ，第 5s 末的速度为零，没有方向 . 4答案： A 解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，硅光电池中吸收了光子能 量的电子只有光
19、子的能量大于逸出功才能逸出， 逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率 有关，频率越高，光电子的最大初动能越大，只有频率超过极限频率的光照射到硅光电池上 才能产生光电效应 . 5答案： B 解析：在赤道附近，地球自转线速度较大，地球的引力较小，重力加速度较 小，地球自转角速度相同 . 6答案： A 解析：由于带同种电荷的小物块在库仑力的作用下，向相反方向运动，因此， 物块受到的库仑力做正功，两个物块的电势能逐渐减少，但两个物块的机械能不守恒，物块 受到的摩擦力开始小于其受到的库仑力，后来大于其受到的库仑力 . 7答案： BD 解析：缓冲效果与弹簧的劲度系数有关，垫片向右移动时，两弹簧产生的弹 力
20、大小相等，但两弹簧的长度不相等，而两弹簧的弹性势能发生改变 . 8答案： AD 解析：由 G-t 图象可知， t 0 至 t 3 时间段内电梯先失重，接着保持正常状态， 最后超重，因此，电梯先具有向下的加速度（加速度为负） ，接着处于平衡状态，最后应具 有向上的加速度（加速度为正） . 9答案： ABD 解析：增加输电导线的横截面积能减小电阻，因此，有利于减少输电过程 中的电能损失，高压输电是通过减小输电电流来减少电路的发热损耗，输送的电功率越大， 则输电线上流过的电流越大， 输电过程中的电能损失越大， 高压输电必须综合考虑各种因素， 不一定是电压越高越好 . 10答案： C 解析：合上开关
21、S 1 ，三个灯泡都能正常工作，如果再合上 S 2 ，则电源外电 路的电阻减小，电路中的总电流增大（通过 R 1 上的电流增大） ，电源输出功率增大，电源的 路端电压升高，电阻 R 1 的电压升高，但灯 L 1 电压降低， L 1 上消耗的功率减小，电阻 R 3 的 电流将减小 . 11答案： C 解析：带电量为 +Q 的小滑块从斜面顶端开始下滑的过程中，所受的洛伦兹 力的方向垂直斜面向下，因此，滑块与斜面的压力增大，滑块受到的摩擦力增大，滑块到达 地面时的的状态存在可能性，因此，其动能与 B 的大小有关， B 很大时，滑块可能在斜面 上匀速运动，但不可能静止于斜面上 . 12答案： ABC
22、解析：质谱仪是分析同位素的重要工具，根据受力的平衡条件及左手定 则，可以判断，速度选择中的磁场方向垂直纸面向外，能通过狭缝 P 的带电粒子的速率满 足 qE=qBv，得到 v=E/B，由 0 qB mv R = 及 v=E/B 知 RBB E m q 0 = ，粒子打在胶片上的位置越靠近 狭缝 P，半径 R 越小，粒子的荷质比越大 . （一）选做题 13 （ 1）做功，机械能； （ 2）热量，升高，增大 . 14 （ 1）界面，折射率； （ 2）相同，为零，为原来振幅的 2 倍 （二）必做题 15 （ 1）小车；由静止开始释放小车； 改变小车质量 . （ 2） 0.600J， 0.610J.
23、（ 3）E-W图线如图所示 16 （ 1）电路实物连线如图所示； （ 2）读出接入电路中的金属丝的长度 同时移动金属夹的位置； （ 3） 10.5，电流表内阻和电阻箱； （ 4） 0.200mm，电阻率， 9.89 10 -7 m. 17 （ 1）由平抛运动的特点知 炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离为 g H vtvs 2 00 = ， 由 gHv y 2= 知，炸弹击中目标时的速度大小为 gHvv t 2 2 0 += （ 2）由平衡条件可知， 22 cos HR R mgmgN + = ， 22 sin HR H mgmgf + = 物块受力如图，由 F=ma 知 2 2 tan R
24、 mmg = ，得到 gH R 2 1 = 18 （ 1）由法拉第电磁感应定律知 0 2 20 2 2 t rnB t B t rnnE = 由闭合电路欧姆定律知 0 2 20 33 Rt rnB R E I = ，方向由 b a （ 2）通过电阻 R 1 上的电量为 0 1 2 20 31 Rt trnB Itq = 电阻 R 1 上产生的热量为 2 0 1 4 2 2 0 22 9 2 11 2 Rt trBn tRIQ = 19 （ 1） A 与 B 相碰，由动量守恒定律知 mv 0 =2mv 1 ，得到 v 1 =5m/s 之后， A 与 B 一起向右运动直到与 C 相碰 以 A 和
25、B 为整体，由动能定理知 2 12 1 2 22 1 222 mvmvmgl = ，得到 v 2 =4m/s mg N （ 2）当 A 与 B 运动到 C 所在位置时， AB 与 C 相碰，由动量守恒定律知 2mv 2 =2mv 3 +kmv （一）若 AB 与 C 发生的碰撞是弹性碰撞，则根据能量守恒 2 2 1 2 32 1 2 22 1 22 kmvmvmv += 联立两式得到 k=6， v 3 =-2m/s，说明 AB 与 C 碰后反弹 （二）若 AB 与 C 发生的碰撞是完全非弹性碰撞，则根据动量守恒 2mv 2 =（ 2m+km） v，得到 k=2，物体 AB 仍然向右运动 根据以
26、上讨论可知， k 的取值范围是 2 k 6 设 k=k 1 时，物体 AB 与 C 碰后速度为零，根据动量守恒定律 2mv 2 =k 1 mv， 得到 k 1 =4 由此可以确定 AB 与 C 碰后的可能运动方向为 A当 2 k 4 时， AB 碰后继续向右运动； B当 k=4 时， AB 碰后静止； C当 4 k 6 时， AB 碰后继续向左运动（反弹） 20 （ 1）长方体 B 所受的摩擦力为 f=（ m A +m B ） g=0.8N 由 F=ma 知， A 和 B 刚开始运动时的加速度大小分别为 F=m A a A ，得到 a A =2m/s 2 F+f=m B a B ，得到 a B
27、 =2m/s 2 （ 2）由题设可知，物体 B 运动到速度为零后其运动的性质会发生变化 设经过时间 t 1 ，物体 B 的速度为零 由 v B =a B t 1 得到 t 1 =0.2s，在时间 t 1 内 S A1 =v A t 1 - 2 12 1 ta A =0.28m， S B1 = 12 t B v =0.04m，此时 v A1 =v A -a A t 1 =1.2m/s A与 B 的相对位移为 111 BA SSs += =0.32m 摩擦力对 B 做的功为 JfSW Bf 2 11 102.3 = 之后，对物体 B 而言，因电场力 F 的反作用力 F / 大于摩擦力 f，因此，物
28、体 B 将从静止开始向左作匀加速运动，而物体 A 仍然向左减速，直到物体 A、 B 达到共 同速度（两物体的速度相等时，物体 A 恰能到达最远的 b 点） ，设该过程的时间为 t 2 ，则物体 B 的加速度为 2/ /4.0 / sma BB m fF m fF B = 由 2 / 21 tatav BAA = 得到 t 2 =0.5s， v A2 =v B2 =0.2m/s S A2 =v A1 t 2 - 2 22 1 ta A =0.35m， S B2 = 22 2 t B v =0.05m A 与 B 的相对位移为 222 BA SSs = =0.30m 摩擦力对 B 做的功为 JfSW Bf 2 22 100.4 = 则 a、 b 的距离为 mssL 62.0 21 =+= 摩擦力对 B 做的功为 JWWW fff 2 21 102.7 =+=
