2009年全国统一高考物理试卷（全国卷ⅰ）（含解析版）

2009年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅰ）一、选择题（本题共8小题，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）1．（6分）下列说法正确的是（ ）A．气体对器壁的压强大小等于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．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大2．（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4m，右镜8m，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．24mB．32mC．40mD．48m3．（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=0.6328µm，λ2=3.39µm，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为△E1=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的．用△E2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则△E2的近似值为（ ）A．10.50eVB．0.98eVC．0.53eVD．0.36eV4．（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（ ）第1页（共22页）A．方向沿纸面向上，大小为（+1）ILBB．方向沿纸面向上，大小为（﹣1）ILBC．方向沿纸面向下，大小为（+1）ILBD．方向沿纸面向下，大小为（﹣1）ILB5．（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轴正方向做直线运动6．（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=6.67×10﹣11N•m2/kg2，由此估算该行星的平均密度为（ ）A．1.8×103kg/m3B．5.6×103kg/m3C．1.1×104kg/m3D．2.9×104kg/m37．（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=1.5m和x=4.5m．P点的振动图象如图2所示．在下列四幅图中，Q点的振动图象可能是（ ）A．B．C．D．第2页（共22页）8．（6分）质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比可能为（ ）A．2B．3C．4D．5 二、解答题（共5小题，满分72分）9．（8分）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点连接．（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，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤． ．10．（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：第3页（共22页）①用游标卡尺测测最滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；②用直尺测量A、B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t；④重复步骤③数次，井求挡光时间的平均值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= ．11．（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．在一定的温度范围内α是与温度无关的常数．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，具有负温数系数．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阻．已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10﹣8Ω•m，碳的电阻率为3.5×10﹣5Ω•m，在0℃附近时，铜的电阻温度系数为3.9×10﹣3℃﹣1，碳的电阻温度系数为﹣5.0×10﹣4℃﹣1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m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）．第4页（共22页）12．（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。13．（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xy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．带点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．第5页（共22页） 第6页（共22页）2009年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅰ）参考答案与试题解析 一、选择题（本题共8小题，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）1．（6分）下列说法正确的是（ ）A．气体对器壁的压强大小等于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．单位体积的气体分子数增加，气体的压强一定增大【考点】9C：气体压强的微观意义；9K：封闭气体压强．菁优网版权所有【专题】549：气体的压强专题．【分析】由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强．根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即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．气体压强与温度和体积有关．【解答】解：A、由于大量气体分子都在不停地做无规则热运动，与器壁频繁碰撞，使器壁受到一个平均持续的冲力，致使气体对器壁产生一定的压强。根据压强的定义得压强等于作用力比上受力面积，即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。故A正确，B错误。C、气体压强与温度和体积有关。气体分子热运动的平均动能减少，即温度减小，但是如果气体体积也在减小，分子越密集，气体的压强不一定减小，故C错误。D、单位体积的气体分子数增加，分子越密集，但是如果温度降低，分子热运第7页（共22页）动的平均动能减少，气体的压强不一定增大，故D错误。故选：A。【点评】加强对基本概念的记忆，基本方法的学习利用，是学好3﹣3的基本方法．此处高考要求不高，不用做太难的题目． 2．（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4m，右镜8m，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．24mB．32mC．40mD．48m【考点】H1：光的反射定律；H2：平面镜成像．菁优网版权所有【分析】物体在左右两个平面镜中都能成像，根据物像到平面镜距离相等作出物体在左右平面镜中成像情况，物体在左平面镜中成像又可以在右平面镜中成像，依次作出像在平面镜中成像．【解答】解：（1）物体AB距离左平面镜4m，根据物像到平面镜距离相等，所以物体AB在左平面镜中成像距离左平面镜4m，如图中左1；物体AB距离右平面镜8m，根据物像到平面镜距离相等，所以物体AB在右平面镜中成像距离右平面镜8m，如图中右1。（2）像左1又在右平面镜中成像，像左1距离右平面镜16m，根据物像到平面镜距离相等，所以像左1在右平面镜中成像距离右平面镜16m，如图中右2；像右1又在左平面镜中成像，像右1距离左平面镜20m，根据物像到平面镜距离相等，所以像右1在左平面镜中成像距离左平面镜20m，如图中左2。第8页（共22页）（3）如图中像右2又在左平面镜中成像，像右2距离左平面镜28m，根据物像到平面镜距离相等，所以像右2在左平面镜中成像距离左平面镜28m，所以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32m。故选：B。【点评】物体在左右平面镜中进行多次成像，根据物像到平面镜的距离相等，依次判断各次成像位置，是解决本题的关键 3．（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=0.6328µm，λ2=3.39µm，已知波长为λ1的激光是氖原子在能级间隔为△E1=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的．用△E2表示产生波长为λ2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则△E2的近似值为（ ）A．10.50eVB．0.98eVC．0.53eVD．0.36eV【考点】J4：氢原子的能级公式和跃迁．菁优网版权所有【专题】54N：原子的能级结构专题．【分析】激光光子的能量E=hγ=，激光是氖原子在能级间隔为△E两个能级之间跃迁产生的，则有△E=，根据此式分别研究即可求解．【解答】解：由题分析得，△E1=，△E2=，则得，，代入解得，△E2≈0.36eV。故选：D。【点评】本题关键要掌握光子的能量公式E=hγ=和玻尔能量跃迁原理． 第9页（共22页）4．（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（+1）ILBB．方向沿纸面向上，大小为（﹣1）ILBC．方向沿纸面向下，大小为（+1）ILBD．方向沿纸面向下，大小为（﹣1）ILB【考点】CC：安培力；CD：左手定则．菁优网版权所有【分析】当磁场方向与电流方向垂直时，由安培力F=BIL，根据电流的大小可求出各段安培力大小，由左手定则判定安培力方向，再根据平行四边形定则，对安培力进行分解即可解得．【解答】解：该导线可以用a和d之间的直导线长为L来等效代替，根据F=BIL，可知大小为，方向根据左手定则判断，向上；故选：A。【点评】本题考查安培力的大小与方向的判断；解决本题的关键要掌握安培力的大小公式F=BIL（B与I垂直），同时运用力的平行四边形定则对安培力时行分解．此处的导线也可以等效成将ad两点连接的导线所受的安培力． 5．（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