2009年高考四川理综物理试题(含答案)下载

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  • 最近更新2022年10月20日



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

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