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2009年全国高考物理试卷(宁夏卷)


2009 年全国高考物理试卷(宁夏卷)
二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分,在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. 在力学理论建立的过程中, 有许多伟大的科学家做出了贡献。 关于科学家和他们的贡献, 下列说法正确的是 A. 伽利略发现了行星运动的规律 B. 卡文迪许通过实验测出了引力常量 C.牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D.笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献 15. 地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道 半径的 5.2 倍,则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为 A. 0.19 B. 0.44 C. 2.3 D. 5.2

16. 医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一 对电极 a 和 b 以及磁极 N 和 S 构成,磁极间的磁场是均匀 的。使用时,两电极 a、b 均与血管壁接触,两触点的 连线、 磁场方向和血流速度方向两两垂直, 如图 所示。 由于血液中的正负离子随血流一起在磁 场中运动,电极 a、b 之间会有微小电势差。 在达到平衡时,血管内部的电场可看作是匀强 电场, 血液中的离子所受的电场力和磁场力的合 力为零。在某次监测中,两触点的距离为 3.0mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的 电势差为 160? V,磁感应强度的大小为 0.040T。则血流速度的近似值和电极 a、b 的正 负为 A. 1.3m/s ,a 正、b 负 C.1.3m/s,a 负、b 正 B. 2.7m/s , a 正、b 负 D. 2.7m/s , a 负、b 正

17. 质量为 m 的物体静止在光滑水平面上,从 t=0 时刻开始受到水平力的作用。力的大小 F 与时间 t 的关系如图所示,力的方向保持不变,则 A. 3t 0 时刻的瞬时功率为
5 F0 t 0 m 15 F 0 t 0 m
2 2

B. 3t 0 时刻的瞬时功率为

C.在 t ? 0 到 3t 0 这段时间内,水平力的平均功率为

23 F 0 t 0 4m 25 F 0 t 0 6m
2

2

D. 在 t ? 0 到 3t 0 这段时间内,水平力的平均功率为

18.空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系 O ? xyz ,M、N、P 为电场 中的三个点,M 点的坐标 ( 0 , a , 0 ) ,N 点的坐标为 ( a , 0 , 0 ) , P 点的坐标为 ( a ,
a a , ) 。已知电场方向平行于直线 MN, 2 2

M 点电势为 0,N 点电势为 1V,则 P 点的电势为 A. V
4 3

2 2

V

B.
3 4

3 2

V

C. V
4

1

D. V

19.如图所示,一导体圆环位于纸面内,O 为圆心。环内两个圆心角为 90°的扇形区域内分 别有匀强磁场,两磁场磁感应强度的大小 相等,方向相反且均与纸面垂直。导体 杆 OM 可绕 O 转动,M 端通过滑动触点与 圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电 阻 R。杆 OM 以匀角速度 ? 逆时针转动, t=0 时恰好在图示位置。规定从 a 到 b 流经电阻 R 的电流方向为正,圆环和 导体杆的电阻忽略不计,则杆从 t=0 开 始转动一周的过程中,电流随 ? t 变化的图象是

20.如图所示, 一足够长的木板静止在光滑水平面 上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦。 现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了 一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木 板和物块相对于水平面的运动情况为 A.物块先向左运动,再向右运动 B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动 C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动 D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零 21.水平地面上有一木箱, 木箱与地面之间的动摩擦因数为
? (0 ? ? ? 1) 。 现对木箱施加一拉力 F, 使木箱做匀速直线

运动。设 F 的方向与水平面夹角为 ? ,如图,在 ? 从 0 逐 渐增大到 90°的过程中,木箱的速度保持不变,则 A.F 先减小后增大 B.F 一直增大 C.F 的功率减小 D.F 的功率不变

第Ⅱ卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个小题考生都 必须做答。第 33 题~第 41 题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题(11 题,共 129 分) 22.(4 分) 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度 l ,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径 d ,示 mm 数如图。由图可读出 l = cm, d =

23.(11 分) 青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电, 为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的 开关,实现自动控制。 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化,作为简化模 型,可以近似认为,照射光较强(如白天)时电阻几乎为 0:照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大。利用光 敏电阻作为传感器,借助电磁开关,可以实现路灯自动在 白天关闭,黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、 2 两接线柱之间是励磁线圈,3、4 两接线柱分别与弹簧片 和触点连接。当励磁线圈中电流大于 50mA 时,电磁铁吸 合铁片,弹簧片和触点分离,3、4 断开;电流小于 50mA 时, 4 接通。 3、 励磁线圈中允许通过的最大电流为 100mA。 (1) 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路,画 出电路原理图。 光敏电阻 R 1 ,符号 R1 灯泡 L,额定功率 40W,额定电压 36V,符号 保护电阻 R 2 ,符号 R2

电磁开关,符号

蓄电池 E,电压 36V,内阻很小;开关 S,导线若干。 (2) 回答下列问题: ①如果励磁线圈的电阻为 200 ? ,励磁线圈允许加的最大电压为 V,保护电阻 R 2 的

阻值范围为 ? 。 ②在有些应用电磁开关的场合,为了安全,往往需要在电磁铁吸合铁片时,接线柱 3、4 之 间从断开变为接通。 为此, 电磁开关内部结构应如何改造?请结合本题中电磁开关内部结构 图说明。 答: 。 ③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。 答: 。 24. (14 分) 冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图。比赛时,运动员从起滑 架处推着冰壶出发,在投掷线 AB 处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量 靠近圆心 O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰 面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 ? 1 =0.008,用毛刷擦冰面后动摩 擦因数减少至 ? 2 =0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶 C 在投掷线中点处以 2m/s 的速度沿 虚线滑出。为使冰壶 C 能够沿虚线恰好到达圆心 O 点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多 少?(g 取 10m/s2)

25.(18 分) 如图所示,在第一象限有一均强电场,场强大小为 E,方向与 y 轴平行;在 x 轴下方 有一均强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为 m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于 x 轴 的速度从 y 轴上的 P 点处射入电场, x 轴上的 Q 点处进入磁场, 在 并从坐标原点 O 离开磁场。 粒子在磁场中的运动轨迹与 y 轴交于 M 点。已知 OP= l , OQ ? 2 3 l 。不计重力。求 (1)M 点与坐标原点 O 间的距离;

(2)粒子从 P 点运动到 M 点所用的时间。

(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 4 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任 选一题做答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题号必须与所涂题 目的题号一致,在答题卡区域指定位置大题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。 33.[物理——选修 2-2](15 分) (1) 分)常见的传动方式有 (5 、 、 和齿轮传动等。齿轮 传动的传动比是主动轮与 的转速之比,传动比等于 与 的齿数 之比。 (2) (10 分)液压千斤顶是利用密闭容器内的 液体能够把液体所受到的压强行各个方向 传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结 构示意图。大活塞的直径 D1=20cm,小活塞 B 的直径 D2=5cm,手柄的长度 OC=50cm, 小活塞与手柄的连接点到转轴 O 的距离 OD=10cm。 现用此千斤顶使质量 m=4×103kg 的重物升高了 h=10cm。g 取 10m/s2,求 (i)若此千斤顶的效率为 80%,在这一过程 中人做的功为多少? (ii)若此千斤顶的效率为 100%,当重物上升时,人对 手柄的作用力 F 至少要多大? 34. [物理——选修 3-3](15 分) (1) 分)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想 (5 体开始处于状态 a, 然后经过过程 ab 到达状态 b 或进 到状态 c,b、c 状态温度相同,如 V-T 图所示。设气 体在状态 b 和状态 c 的压强分别为 Pb、和 PC ,在过程 ab 和 ac 中 吸 收 的 热 量 分 别 为 Qab 和 Qac , 则 (填入选项前的字母,有填错的不得分) A. Pb >Pc,Qab>Qac B. Pb >Pc,Qab<Qac C. Pb <Pc,Qab>Qac

气体。 气 过过程 ac

D. Pb <Pc,Qab<Qac (2)(10 分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为 S 的容器组成。左容器足 够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管 连通。 容器内两个绝热的活塞 A、B 下方封有氮气, B 上方封有氢气。 大气的压强 p0, 温度为 T0=273K, 连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强 均为 0.1 p0。 系统平衡时, 各气体柱的高度如图 所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再 次平衡时 A 上升了一定的高度。用外力将 A 缓 慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达 到平衡后,氢气柱高度为 0.8h。氮气和氢气均 可视为理想气体。求 (i)第二次平衡时氮气的体积; (ii)水的温度。 35. [物理——选修 3-4] (15 分) (1) 分)某振动系统的固有频率为 fo ,在周期性驱动力的作用下做受迫振动,驱动 (5 力的频率为 f 。若驱动力的振幅保持不变,下列说法正确的是_______(填入选项前的字母, 有填错的不得分) A.当 f < f0 时,该振动系统的振幅随 f 增大而减小 B.当 f > f0 时,该振动系统的振幅随 f 减小而增大 C.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于 f0 D.该振动系统的振动稳定后,振动的频率等于 f (2) (10 分)一棱镜的截面为直角三角形 ABC,∠ o A=30 ,斜边 AB=a。棱镜材料的折射率为 n= 。在此截 o 面所在的平面内,一条光线以 45 的入射角从 AC 边的中点 M 射入棱镜射出的点的位置 (不考虑光线沿原来路返回的情 况) 。 36. [物理——选修 3-5] (15 分) (1) 分) (5 关于光电效应, 下列说法正确的是_______ (填入选项前的字母,有填错的不得分) A.极限频率越大的金属材料逸出功越大 B.只要光照射的时间足够长,任何金属都能产生光电效应 C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大,这种金属的逸出功越小 D.入射光的光强一定时,频率越高,单位时间内逸出的光电子数就越多

(2) (10 分)两质量分别为 M1 和 M2 的劈 A 和 B,高度相同,放在光滑水平面上,A 和 B 的倾 斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图 所示,一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜面上, 距水平面的高度为 h。物块从静止滑下,然后双滑

上劈 B。求物块在 B 上能够达到的最大高度。

2009 年全国高考物理试卷(宁夏卷) 参考答案
二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分,个哦个 48 分。全部选对的给 6 分,部分选对的 给 3 分,有选错的给 0 分。 14.BD 15. B 16. A 17. BD 18. D 19. C 20. BC 21. AC

第Ⅱ卷
22. (4 分) 2.25 6.860 23. (11 分) (1)电路原理如图所示。 分) (4 (2)①20 (2 分) 160~520(2 分) ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧,保证 当电磁铁吸合铁片时,3、4 之间接通:不吸合 时,3、4 之间断开。 ③电磁起重机 24. (14 分) 设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为 S 1 , 所受摩擦力的大小为 f 1 : 被毛刷 在 擦过的冰面上滑行的距离为 S 2 ,所受摩擦力的大小为 f 2 。则有
S 1 + S 2 =S



式中 S 为投掷线到圆心 O 的距离。
f1 ? ? 1 m g f2 ? ? 2mg

② ③

设冰壶的初速度为 v 0 ,由功能关系,得
f1 ? S 1 ? f 2 ? S 2 ? 1 2 m v0
2



联立以上各式,解得
S2 ? 2 ?1 g S ? v0
2

2 g ( ?1 ? ? 2 )



代入数据得
S 2 ? 10 m



25.(18 分) (1)带电粒子在电场中做类平抛运动,在 y 轴负方向上做初速度为零的匀加速运动, 设加速度的大小为 a ;在 x 轴正方向上做匀速直线运动,设速度为 v 0 ,粒子从 P 点运动到 Q 点所用的时间为 t1 ,进入磁场时速度方向与 x 轴正方向的夹角为 ? ,则
a ? qE m
t1 ? 2 y0 a





v0 ?

x0 t1



其中 x 0 ? 2 3 l , y 0 ? l 。又有
tan ? ? a t1 v0



联立②③④式,得
? ? 30 ?

因为 M 、 O 、 Q 点在圆周上, ? M O Q = 9 0 ? ,所以 MQ 为直径。从图中的几何关系可 知。
R ? 2 3l
M O ? 6l

⑥ ⑦

(2)设粒子在磁场中运动的速度为 v ,从 Q 到 M 点运动的时间为 t 2 ,则有
v ? t2 ? v0 co s ? ?R v

⑧ ⑨

带电粒子自 P 点出发到 M 点所用的时间为 t 为
t ? t1 + t 2



联立①②③⑤⑥⑧⑨⑩式,并代入数据得
? 3 ? t ?? ? + 1? ? 2 ? ? ? 2ml qE
11 ○

33.[物理——选修 2-2](15 分)

(1)链传动 带传动 液压传动 从动轮 从动轮 主动轮 (2) (10 分) (i)将重物托起 h 需要做的功
W1 ? m g h

① 设人对手柄做的功为 W 2 ,则千斤顶的效率为
? ?
W1 W
2



代入数据可得
W 2 ? 5 .0 ? 1 0 J
3



(i i)设大活塞的面积为 S 1 , 小活塞的面积为 S 2 ,作用在小活塞上的压力为 F1 ,当于 斤顶的效率为 100%时,有
mg F1 ? S1 S2



S1 S2

?

D1

2 2



D2

当 F1 和 F 都与杠杆垂直时,手对杠杆的压力最小。利用杠杆原理,有
F1 ? O D ? F? O C



由④⑤⑥式得 F=500N 34.[物理——选修 3-3](15 分) (1)C (15 分) (2) (10 分)



(i)考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为 p o ,体积为 hS,末态体积为 0.8hS。 设末态的压强为 P,由玻意耳定律得
p ? po hs 0 .8 h S ? 1 .2 5 p o



活塞 A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为 1.1 p o , 体积为 V;末态的压强为 P ,体积为 V ,则
'
'

p ? p ? 0.1 p o ? 1.35 p o
'

② ③

V ? 2 .2 h S
'

由玻意耳定律得
V ? 1 .3 5 p o 1 .1 p o ? 2 .2 h S ? 2 .7 h S



(i i) 活塞 A 从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为
2 h S 和 T 0 ? 2 7 3 K ,末态体积为 2 .7 h S 。设末态温度为 T,由盖-吕萨克定律得

T ?

2 .7 h S 2hS

T 0 ? 3 6 8 .5 5 K



35.[物理——选修 3-4](15 分) (1)BD (2) 设入射角为 i,折射角为 r,由折射定律得
sin i sin r ? n



由已知条件及①式得
r ? 30
0



如果入射光线在法线的右侧,光路图如图 1 所示。设出射点为 F,由几何关系可得
AF ? 3 8 a
3



即出射点在 AB 边上离 A 点 a 的位置。
8

如果入射光线在法线的左侧,光路图如图 2 所示。设折射光线与 AB 的交点为 D。 由几何关系可知,在 D 点的入射角
? ? 60
0



设全发射的临界角为 ? c ,则
sin ? c ? 1 n



由⑤和已知条件得
? c ? 45
0



因此,光在 D 点全反射。 设此光线的出射点为 E,由几何关系得 ∠DEB= 9 0
0

BD ? a ? 2 AF


0

B E ? B D sin 30



联立③⑦⑧式得
BE ? 1 8 a 1 8


a 的位置。

即出射点在 BC 边上离 B 点

36.[物理——选修 3-5](15 分) (1)1(5 分) (2) (10 分) 设物块到达劈 A 的低端时,物块和 A 的的速度大小分别为? 和 V,由机械能守恒和动量守 恒得
m gh ? 1 2
M 1V ? m v

mv ?
2

1 2

M 1V

2

① ②

设物块在劈 B 上达到的最大高度为 h ' ,此时物块和 B 的共同速度大小为 V ' ,由机械能守恒 和动量守恒得
m g h '? 1 2
mv ? (M
2

(M

2

? m )V ' ?
2

1 2

mv

2

③ ④

? m )V '

联立①②③④式得
h'? M 1M
2 2

( M 1 ? m )( M

? m)

h




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