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2009年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题 试卷信息
2009年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题
本试卷总分为132分,共17道小题,答题时间为120分钟
一、 单项选择题: (本大题有5小题,共15分)
1.
(3分)两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为 (  ) 
 A.   
 B.   
 C.   
 D.   
2.
(3分)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,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为( (  ) 
 A.   
 B.   
 C.   
 D.   
3.
(3分)英国《新科学家(New Scientist)》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径约45km,质量和半径的关系满足(其中为光速,为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为 (  ) 
 A.   
 B.   
 C.   
 D.   
4.
(3分)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、竖直分量大小与时间的图像,可能正确的是
  (  ) 
 A.   A
 B.   B
 C.   C
 D.   D
5.
(3分)在如图所师的闪光灯电路中,电源的电动势为,电容器的电容为。当闪光灯两端电压达到击穿电压时,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,则可以判定
 (  ) 
 A.   电源的电动势一定小于击穿电压
 B.   电容器所带的最大电荷量一定为
 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: (本大题有4小题,共16分)
6.
(4分)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 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
 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
 D.   开关断开后,变压器的输出功率不变
7.
(4分)如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为,减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有
 (  ) 
 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
 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
 D.   如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处
8.
(4分)空间某一静电场的电势轴上分布如图所示,轴上两点B C   点电场强度在方向上的分量分别是,下列说法中正确的有
 (  ) 
 A.   的大小大于的大小
 B.   的方向沿轴正方向
 C.   电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大
 D.   负电荷沿轴从移到的过程中,电场力先做正功,后做负功
9.
(4分)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
 B.   B加速度相等时,系统的机械能最大
 C.   当
 D.   B加速度相等时,
 E.   B的速度差最大
 F.   当
 G.   B的速度相等时,A的速度达到最大
 H.   当
 I.   B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大
三、 问答题: (本大题有5小题,共54分)
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、D有关。他进行了如下实验:

 (1) 用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读书L=________cm.
   
 (2) 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__________.(用标注在导线旁的数字表示)

 (3) 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:在误差允许范围内,电阻R满足R2=RdRD,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.

 (1) 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。计时器大点的时间间隔为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距离。该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)

 (2) 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码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝码总重力F(N) 0.196 0.392 0.588 0.784 0.980
加速度a(ms-2 0.69 1.18 1.66 2.18 2.70
请根据实验数据作出a-F的关系图像. (3) 根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点,请说明主要原因。
12.
(12分)(1) 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在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)气体组成的系统地熵增加
 (2) 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) 已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol。阿伏加德罗常数
 ,取气体分子的平均直径为,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。(结果保留以为有效数字) 
13.
(12分)(1) 如图甲所示,强强乘电梯速度为0.9为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮,壮壮的飞行速度为0.5,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)


(A)0.4c           (B)0.5c
 (C)  0.9c             (D)1.0c
 (2) 在时刻,质点A开始做简谐运动,其振动图象如图乙所示。
   质点A振动的周期是租________ s;时,质点A的运动沿轴的_________ 方向(填“正”或“负”);质点B在波动的传播方向上与A相距16m,已知波的传播速度为2m/s,在时,质点B偏离平衡位置的位移是_____ cm
 (3) 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,水立方运动馆的景象呈限在半径的圆型范围内,水面上的运动员手到脚的长度,若已知水的折射率为,请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深,(结果保留两位有效数字) 
14.
(12分)在衰变中常伴有一种称为“中微子”的例子放出。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,利用中微子与水中的核反应,间接地证实了中微子的存在。
 (1) 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
 (2) 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,可以转变为两个光子(),即             +2
     已知正电子和电子的质量都为9.110-31㎏,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_______ 。
 (3) 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、 问答题: (本大题有3小题,共47分)
15.
(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,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变,g取10m/s2。
 (1) 第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;
 (2) 第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 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宽度h;
 (3) 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
16.
(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。

 (1)    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;
 (2)        求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ;
 (3)        实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。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E
17.
(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,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,图中未画出)。线框的边长为d(d  l),电阻为R,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为g。

求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q;
 (2) 线框第一次穿越磁场区域所需的时间t1 ;
 (3) 经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离m
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