2009年高考物理真题(Word版)——全国1卷(试题 答案解析)资料

2009年普通高等学校招生全国统一考试（全国Ⅰ卷）

物理试题

一、选择题

14.下列说法正确的是

A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 B. 气体对器壁的压强就是大量气体分子单位时间作用在器壁上的平均冲量 C. 气体分子热运动的平均动能减少，气体的压强一定减小 D. 单位面积的气体分子数增加，气体的压强一定增大 15.(6分)

某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4 m，右镜8 m，如图所示。物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是( )

A.24 m B.32 m C.40 m D.48 m 16.(6分)

氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为λ1=0.632 8 μm,λ2=3.39 μm。已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为ΔE1=1.96 eV的两个能级之间跃迁产生的。用ΔE2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁能级间隔，则ΔE2的近似值为( ) A.10.50 eV B.0.98 eV C.0.53 eV D.0.36 eV 17.(6分)

如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力( )

A.方向沿纸面向上，大小为(B.方向沿纸面向上，大小为(C.方向沿纸面向下，大小为(

+1)ILB -1)ILB +1)ILB

D.方向沿纸面向下，大小为(－1)ILB

18.(6分)

如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN。P点在y轴右侧，MP⊥ON。则( )

A.M点的电势比P点的电势高

B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差

D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动 19.(6分)

天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍，质量是地球的

-122

25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.67×101 N·m/kg,由此估算该行星的平均密度约为( )

3

A.1.8×10

33

kg/m B.5.6×10

3

kg/m

4

C.1.1×10

3

kg/m D.2.9×4310 kg/m 20.(6分)

一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5 m和x=4.5 m。P点的振动图像如图2所示。

在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是( )

21.(6分)

质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等。两者质量之比M/m可能为( )

A.2 B.3 C.4 D.5

二、非选择题

如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。

(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的________挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的________挡。

(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________可能有故障。

(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。 ________________________________________________________________________

23.(10分)

某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；

③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间;

④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值t;

⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cosα

⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-cosα关系曲线。 （1）用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g)： ①斜面倾角的余弦cosα=__________________； ②滑块通过光电门时的速度v=__________________; ③滑块运动时的加速度a=__________________;

④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=__________________。

(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=__________________。

24.(15分)

材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率。在一的温度范围内α是与温度无关的常量。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温度系数。利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电

-8-5

阻。已知:在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 Ω·m,碳的电阻率为3.5×10 Ω·m；在0 ℃

-3-1-4-1

附近，铜的电阻温度系数为3.9×10 ℃,碳的电阻温度系数为-5.0×10 ℃。将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。

25.(18分)

如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求：

(1)工人的推力；

(2)三个木箱匀速运动的速度； (3)在第一次碰撞中损失的机械能。

26.(21分)

如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xOy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴

的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于。带电粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速

度不变，y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。

答案解析

14. (6分)A

解析：本题考查气体部分的知识.根据压强的定义A正确,B错.气体分子热运动的平均动能减小,说明温度降低,但不能说明压强也一定减小,C错.单位体积的气体分子增加,但温度降低有可能气体的压强减小,D错. 15、(6分) B

解析:作图可知，A1、A2分别是物A在左、右镜中所成的第一个像，A1′、A2′分别是像A2、A1在左、右镜所成的第二个像，A1″是A2′在左镜中所成的第三个像，由对称性知：A1″与物体间距d=16×2 m=32 m。 16、(6分) D

解析:能级跃迁满足ΔE1=hc/λ1,ΔE2=hc/λ2代入数值可求得ΔE2=0.36 eV。 17、(6分) A

解析:每段导线所受安培力的大小为F=BIL，受力情况如图所示.F合=F+方向沿纸面向上，A对。

F=(

+1)BIL

18、(6分) AD

解析:等势面垂直电场线，在原图与M点电势相同的等势面，交P所在电场线的一点M′，可得出φm=φM′＞φP，负电荷由0→M电场力做负功，M→M′电场力不做功,M′→P电场力做负功，B错；

,C错；正电荷受力方向与电场方向相同，D对。

19、(6分) D

解析:球体的体积,万有引力提供向心力，①

②

求得

③

由②③式得到，代入数值可求得D正确。

20、(6分) BC

解析:由（下图）求知λ=4 m

xPQ=3 m,P、Q两点振动相差。波右传时，P点在平衡位置往上振，Q点在波峰如图：

A错，B对；波左传时，P点在平衡位置往上振，Q点在波谷，如图。C对，D错。

21、(6分) AB

解析:由题意知：碰后两物体运动方向相同，动量守恒Mv=Mv1+mv2又Mv1=mv2得出

能量关系满足：Mv≥

2

Mv1+

2

mv2,把v1、v2代入求得M/m≤3,A、B正确。

2

22、(8分) （1）电压 欧姆 （2）开关或接点5、6 （3）a.调到欧姆挡；

b.将红、黑表笔相接，检查欧姆表能否工作；

c.测量小灯泡电阻，如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。

解析:主要考查欧姆表的使用：①欧姆表内有电源；②使用前需欧姆调零。 23、(10分)

（1）① ②d/

③d/2s

22

④

(2)d=3.62 cm

解析:(1)如图所示，

①由几何关系得AB间的水平距离为

，

②由速度定义式得

2

;

;

2

2

③由运动学关系v=2as a=d/2s;

④由牛顿第二定律mgsinθ-f=ma

。

(2)由主尺读出3.6 cm，由游标尺读出0.02 cm,所以d=3.62 cm。 24、(15分) 分析:主要考查电阻定律、电阻与温度的关系。

解析:设所需碳棒的长度为L1，电阻率为ρ1,电阻温度系数为α1;铜棒的长度为L2，电阻率为ρ2，电阻温度系数为α2。根据题意有 ρ1=ρ10(1+α1t)① ρ2=ρ20(1+α2t)②

式中ρ10、ρ20分别为碳和铜在0 ℃时的电阻率。 设碳棒的电阻为R1，铜棒的电阻为R2，有

③

④

式中S为碳棒与铜棒的横截面积。

碳棒与铜棒连接成的导体的总电阻和总长度分别为 R=R1+R2⑤ L0=L1+L2⑥

式中L0=1.0 m。 联立以上各式得

⑦

要使R不随t变化，⑦式中t的系数必须为零，即 ρ10α1L1+ρ20α2L2=0⑧ 联立⑥⑧式得

⑨

代入数据解得

-3

L1=3.8×10 m。⑩

25、(18分) 分析:木箱滑动过程中利用动能定理，在碰撞过程中动量守恒，碰撞是完全非弹性碰撞，损失机械能最大。

解析:（1）设工人的推力为F，则有 F=3mg(sinθ+μcosθ)。①

(2)设第一次碰撞前瞬间木箱速度为v1,由功能关系得

Fl=mglsinθ+μmglcosθ+mv1②

2

设碰撞后两木箱的速度为v2，由动量守恒得 mv1=2mv2③

设再次碰撞前瞬间速度为v3,由功能关系得

Fl=2mglsinθ+2μmglcosθ+×2m(v3-v2)④

22

设碰撞后三个木箱一起运动的速度为v4,由动量守恒得 2mv3=3mv4⑤ 联立以上各式得

。⑥

(3)设在第一次碰撞中损失的机械能为ΔE,有

⑦

联立①②③⑦式得

ΔE=mgl(sinθ+μcosθ)。⑧

26、(21分) 分析:带电粒子在磁场中偏转问题，带电粒子在磁场内做匀速圆周运动，在磁场外做匀速直线运动（除碰撞外），重点要画出带电粒子的运动轨迹。

解析:设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为N0′，与板碰撞后再次进入磁场的位置为N1。粒子在磁场中运动的半径为R，有

①

粒子速率不变，每次进入磁场与射出磁场位置间距离x1保持不变 x1=N0′N0=2Rsinθ ②

粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离x2始终不变，与N0′N1相等。由图可以看出 x2=a ③

设粒子最终离开磁场时，与挡板相碰n次（n=0,1,2,…）。若粒子能回到P点，由对称性，出射点的x坐标应为-a,即 (n+1)x1-nx2=2a ④ 由③④式得

⑤

若粒子与挡板发生碰撞，有x1-x2＞联立③④⑥式得n＜3 ⑦ 联立①②⑤式得

⑧

式中

代入⑧式得

,n=0 ⑨

,n=1 ⑩

,n=2。

⑥