2009年江蘇省高考物理試卷

2009年江蘇省高考物理試卷一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分，每小題只有一個選項符合題意．1．（3分）兩個分別帶有電荷量﹣Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F．兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫侖力的大小為（）A． B． C． D．F2．（3分）用一根長1m的輕質細繩將一副質量為1kg的畫框對稱懸掛在墻壁上，已知繩能承受的最大張力為10N，為使繩不斷裂，畫框上兩個掛釘?shù)拈g距最大為（g取10m/s2）（）A． B． C． D．3．（3分）英國《新科學家（NewScientist）》雜志評選出了2008年度世界8項科學之最，在XTEJ1650﹣500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑R約45km，質量M和半徑R的關系滿足（其中c為光速，G為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為（）A．108m/s2 B．1010m/s2 C．1012m/s2 D．1014m/s24．（3分）在無風的情況下，跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘，下落過程中受到空氣阻力，下列描繪下落速度的水平分量大小vx、豎直分量大小vy與時間t的圖象，可能正確的是（）A． B． C． D．5．（3分）在如圖所示的閃光燈電路中，電源的電動勢為E，電容器的電容為C．當閃光燈兩端電壓達到擊穿電壓U時，閃光燈才有電流通過并發(fā)光，正常工作時，閃光燈周期性短暫閃光，則可以判定（）A．電源的電動勢E一定小于擊穿電壓U B．電容器所帶的最大電荷量一定為CE C．閃光燈閃光時，電容器所帶的電荷量一定增大 D．在一個閃光周期內(nèi)，通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共計16分，每小題有多個選項符合題意．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分．6．（4分）如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為1：5，原線圈兩端的交變電壓為u＝20sin100πtV氖泡在兩端電壓達到100V時開始發(fā)光，下列說法中正確的有（）A．開關接通后，氖泡的發(fā)光頻率為100Hz B．開關接通后，電壓表的示數(shù)為100V C．開關斷開后，電壓表的示數(shù)變大 D．開關斷開后，變壓器的輸出功率不變7．（4分）如圖所示，以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄滅，此時汽車距離停車線18m．該車加速時最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速度大小為5m/s2．此路段允許行駛的最大速度為12.5m/s，下列說法中正確的有（）A．如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線 B．如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速 C．如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線 D．如果距停車線5m處減速，汽車能停在停車線處8．（4分）空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點B、C點電場強度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說法中正確的有（）A．EBx的大小大于ECx的大小 B．EBx的方向沿x軸正方向 C．電荷在O點受到的電場力在x方向上的分量最大 D．負電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功9．（4分）如圖所示，兩質量相等的物塊A、B通過一輕質彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑，彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)．在物塊A上施加一個水平恒力，A、B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有（）A．當A、B加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大 B．當A、B加速度相等時，A、B的速度差最大 C．當A、B速度相等時，A的速度達到最大 D．當A、B速度相等時，彈簧的彈性勢能最大三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分．共計42分．[選做題]本題包括A、B、C三個小題，請選定其中兩題作答．若三題都做，則按A、B兩題評分10．（8分）有一根圓臺狀均勻質合金棒如圖甲所示，某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率ρ、長度L和兩底面直徑d、D有關．他進行了如下實驗：（1）用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L．圖乙中游標卡尺（游標尺上有20個等分刻度）的讀數(shù)L＝cm．（2）測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示（相關器材的參數(shù)已在圖中標出）．該合金棒的電阻約為幾個歐姆．圖中有一處連接不當?shù)膶Ь€是．（用標注在導線旁的數(shù)字表示）（3）改正電路后，通過實驗測得合金棒的電阻R＝6.72Ω．根據(jù)電阻定律計算電阻率為ρ、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd＝13.3Ω、RD＝3.38Ω．他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2＝Rd?RD，由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R＝．（用ρ、L、d、D表述）11．（10分）“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”的實驗裝置如圖甲所示。（1）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示。計時器大點的時間間隔為0.02s。從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離。該小車的加速度a＝m/s2．（結果保留兩位有效數(shù)字）（2）平衡摩擦力后，將5個相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤，然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如表砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980加速度a（m?s﹣20.691.181.662.182.70請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a﹣F的關系圖象。（3）根據(jù)提供的試驗數(shù)據(jù)作出的a﹣F圖線不通過原點，請說明主要原因。12．（24分）【選做題】A．（1）若一氣泡從湖底上升到湖面的過程中溫度保持不變，則在此過程中關于氣泡中的氣體，下列說法正確的是。（填寫選項前的字母）（A）氣體分子間的作用力增大（B）氣體分子的平均速率增大（C）氣體分子的平均動能減?。―）氣體組成的系統(tǒng)地熵增加（2）若將氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，氣泡從湖底上升到湖面的過程中，對外界做了0.6J的功，則此過程中的氣泡（填“吸收”或“放出”）的熱量是J．氣泡到達湖面后，溫度上升的過程中，又對外界做了0.1J的功，同時吸收了0.3J的熱量，則此過程中，氣泡內(nèi)氣體內(nèi)能增加了J（3）已知氣泡內(nèi)氣體的密度為1.29kg/m3，平均摩爾質量為0.29kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol﹣1，取氣體分子的平均直徑為2×10﹣10m，若氣泡內(nèi)的氣體能完全變?yōu)橐后w，請估算液體體積與原來氣體體積的比值。（結果保留以為有效數(shù)字）B．（1）如圖甲所示，強強乘電梯速度為0.9c（c為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5c，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為。（填寫選項前的字母）（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c（2）在t＝0時刻，質點A開始做簡諧運動，其振動圖象如圖乙所示。質點A振動的周期是s；t＝8s時，質點A的運動沿y軸的方向（填“正”或“負”）；質點B在波動的傳播方向上與A相距16m，已知波的傳播速度為2m/s，在t＝9s時，質點B偏離平衡位置的位移是cm（3）圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片，照相機的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運動館的景象呈限在半徑r＝11cm的圓型范圍內(nèi)，水面上的運動員手到腳的長度l＝10cm，若已知水的折射率為，請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深h，（結果保留兩位有效數(shù)字）C．在β衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒子放出。中微子的性質十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中H的核反應，間接地證實了中微子的存在。（1）中微子與水中的H發(fā)生核反應，產(chǎn)生中子（n）和正電子（e），即中微子H→ne可以判定，中微子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別是。（填寫選項前的字母）（A）0和0（B）0和1（C）1和0（D）1和1（2）上述核反應產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉變?yōu)閮蓚€光子（γ），即ee→2γ已知正電子和電子的質量都為9.1×10﹣31kg，反應中產(chǎn)生的每個光子的能量約為J．正電子與電子相遇不可能只轉變?yōu)橐粋€光子，原因是。（3）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質波波長的大小。四、計算題：本題共3小題，共計47分．解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．13．（15分）航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質量m＝2kg，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2．（1）第一次試飛，飛行器飛行t1＝8s時到達高度H＝64m．求飛行器所阻力f的大??；（2）第二次試飛，飛行器飛行t2＝6s時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達到的最大高度h；（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t3．14．（16分）1932年，勞倫斯和利文斯設計出了回旋加速器．回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計．磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直．A處粒子源產(chǎn)生的粒子，質量為m、電荷量為+q，在加速器中被加速，加速電壓為U．加速過程中不考慮相對論效應和重力作用．（1）求粒子第2次和第1次經(jīng)過兩D形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2）求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間t；（3）實際使用中，磁感應強度和加速電場頻率都有最大值的限制．若某一加速器磁感應強度和加速電場頻率的最大值分別為Bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動能Ekm．15．（16分）如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導軌間距為l、足夠長且電阻忽略不計，導軌平面的傾角為α，條形勻強磁場的寬度為d，磁感應強度大小為B、方向與導軌平面垂直。長度為2d的絕緣桿將導體棒和正方形的單匝線框連