2009年北京市高考物理试卷（含解析版）

2009年北京市高考物理试卷一、选择题．本题包括8小题．每题6分，共48分．每小题只有一个选项符合题意1．（6分）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ ）A．EP＞EQ，UP＞UQB．EP＞EQ，UP＜UQC．EP＜EQ，UP＞UQD．EP＜EQ，UP＜UQ5．（6分）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ．若在x=0处质点的振动图象如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（ ）A．分子无规则运动的情况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度﹣﹣时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线2．（6分）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）．粒子散射现象．天然放射现象AαBA．B．C．光电效应现象D．原子发光现象3．（6分）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，C．D．总结出下列内容，其中不正确的是（ ）6．（6分）如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用因数为μ．若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象（ ）C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波4．（6分）某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ，电势分别为UP和UQ，则（ ）A．将滑块由静止释放，如果μ＞tanθ，滑块将下滑B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ＜tanθ，滑块将减速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是2mgsinθ第1页（共13页）D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ=tanθ，拉力大小应是mgsinθC．7．（6分）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场．一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由D．区域右边界的O′（图中未标出）穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b（ ） 二、实验题（共1小题，18分）9．（18分）（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏．从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm．然后，接通电源使光源正常工作．A．穿出位置一定在O′点下方B．穿出位置一定在O′点上方C．运动时，在电场中的电势能一定减小D．在电场中运动时，动能一定减小8．（6分）图示为一个内、外半径分别为R1和R2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度．某同学调整手轮后，从测量头的目镜σ．取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴．设轴上任意点P到O点的距离为x，看去，第1次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的P点电场强度的大小为E．下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如是合理的．你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的1图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x2= ；合理性做出判断．根据你的判断，E的合理表达式应为（ ）②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离△x= mm；这种色光的波长λ= nm．（2）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用）一只电流表（量程I=0.6A，内阻r=0.1Ω）和若干导线．Rg①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来．A．B．第2页（共13页）11．（18分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）．由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计．它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成．传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c，a，c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直．当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q．设磁场均匀恒定，磁感应强度为B．（1）已知D=0.40m，B=2.5×10﹣3T，Q=0.12m3/s，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的小（π取3.0）阻值R=2.6Ω时，其对应的电流表的示数如图5所示．处理实验数据时首先计算出每个电流值（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值．但实际显示却为负I的倒数；再制作R﹣坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应值．经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从如水口流出．因为已的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上．加压充满管道．不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方③在图6上把描绘出的坐标点练成图线．法；④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V，内电阻r= Ω（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R．a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率 色变化而变化，从而会影响显示仪表的示数．试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电三、解答题（共3小题，满分54分）压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响．10．（16分）已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响．（1）推导第一宇宙速度v1的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T．第3页（共13页）12．（20分）（1）如图1所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为m1的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m2的小球发生碰撞，碰撞后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球m2的速度大小v2；（2）碰撞过程中的能量传递规律在屋里学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图2所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为m1、m2、m3…mn﹣1、mn…的若干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初能Ek1，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第n个球经过依次碰撞后获得的动能Ek与Ek1之比为第1个球对第n个球的动能传递系数k1n。a．求k1n；b．若m1=4m0，mk=m0，m0为确定的已知量。求m2为何值时，k1n值最大图1图2 第4页（共13页）2．（6分）下列现象中，与原子核内部变化有关的是（ ）A．α粒子散射现象B．天然放射现象2009年北京市高考物理试卷C．光电效应现象D．原子发光现象参考答案与试题解析 【考点】IC：光电效应；J1：粒子散射实验；J4：氢原子的能级公式和跃迁；J9：天然放射现一、选择题．本题包括8小题．每题6分，共48分．每小题只有一个选项符合题意象．1．（6分）做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是（ ）【分析】α粒子散射现象是用α粒子打到金箔上，受到原子核的库伦斥力而发生偏折的现象；天然放射现象是原子核内部自发的放射出α粒子或电子的现象；光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出；原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁而辐射能量的过程。A．分子无规则运动的情况【解答】解：A、α粒子散射实验表明了原子内部有一个很小的核，并没有涉及到核内部的变化，B．某个微粒做布朗运动的轨迹故A错误；C．某个微粒做布朗运动的速度﹣﹣时间图线B、天然放射现象是原子核内部发生变化自发的放射出α粒子或电子，从而发生α衰变或β衰D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线变，反应的过程中核内核子数，质子数，中子数发生变化，故B正确；C、光电效应是原子核外层电子脱离原子核的束缚而逸出，没有涉及到原子核的变化，故C错【考点】84：布朗运动．菁优网版权所有误；【专题】13：实验题．D、原子发光是原子跃迁形成的，即电子从高能级向低能级跃迁，释放的能量以光子形式辐射出【分析】布朗运动是固体微粒的无规则运动，在任意时刻微粒的位置，而不是运动轨迹，而只是去，没有涉及到原子核的变化，故D错误。按时间间隔依次记录位置的连线。故选：B。【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A【点评】本题考查这几种物理现象的本质，内容简单，只要加强记忆就能顺利解决，故应加强对项错误。基本知识的积累。B、布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误。 C、对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时3．（6分）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C项错误。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，D、任意两点间的位置的连线，故D对。总结出下列内容，其中不正确的是（ ）故选：D。A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用【点评】本题主要考查对布朗运动的理解，属于基础题。B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播第5页（共13页）D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波【专题】532：电场力与电势的性质专题．【分析】根据电场线越密代表场强越强，可以判定P点的场强大于Q点的场强；根据沿电场线方【考点】F2：机械波．菁优网版权所有向电势逐渐降低可以判定P点的电势高于Q点的电势．【分析】本题实际考查了机械波和电磁波的区别和联系，它们虽然都是波，但是产生机理是不同【解答】解：电场线越密代表场强越强，从图可以看出P点的电场线的密集程度大于Q点的密集的。程度，故P点的场强大于Q点的场强，所以Ep＞EQ，【解答】解：A、波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A正又由于沿电场线方向电势逐渐降低，由图可知电场线的方向由P指向Q，所以P点的电势高于Q确；点的电势，即UP＞UQ，故A正确。B、干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B正确；故选：A。C、机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的【点评】只要理解了电场线的特点即可顺利解决此题．电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C正确； D、机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，5．（6分）一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为λ．若在x=0处质点的振动图象而偏振现象是横波才有的，D项错误。如图所示，则该波在t=时刻的波形曲线为（ ）本题选错误的。故选：D。【点评】本题通过新颖的题意考查了机械波和电磁波的区别，有创新性。同时类比法是一种重要的思想方法，要在平时学习中不断应用。 ．（分）某静电场的电场线分布如图所示，图中、两点的电场强度的大小分别为和46PQEPA．B．EQ，电势分别为UP和UQ，则（