2009年江苏省高考物理试卷解析版

2009年江苏省高考物理试卷解析版参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意．1．（3分）两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　）𝑟2A．B．C．D．F112𝐹34𝐹43𝐹14【考点】A2：电荷守恒定律；A4：库仑定律．菁优网版权所有【专题】11：计算题．【分析】清楚两小球相互接触后，其所带电量先中和后均分。根据库仑定律的内容，根据变化量和不变量求出问题。【解答】解：接触前两个点电荷之间的库仑力大小为F＝k，两个相同的金属球各自带电，接触后再𝑄⋅3𝑄𝑟2分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带电为+Q，距离又变为原来的，库仑力为F′＝k12，𝑄⋅𝑄(𝑟2)2所以两球间库仑力的大小为。43𝐹故选：C。【点评】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。2．（3分）用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上，已知绳能承受的最大张力为10N，为使绳不断裂，画框上两个挂钉的间距最大为（g取10m/s2）（　　）A．B．C．D．32𝑚22𝑚12𝑚34𝑚【考点】2G：力的合成与分解的运用；3C：共点力的平衡．菁优网版权所有【分析】将重力按照力的效果进行分解，即沿两细线的方向分解，求出绳子即将断开时的临界角度（两细线夹角）即可得出画框上两个挂钉的最大间距．【解答】解：一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时，合力在分力的角平分线上，且两分力的夹角越大，分力越大，因而当绳子拉力达到F＝10N的时候，绳子间的张角最大，为120°，此时两个挂钉间的距离最大；画框受到重力和绳子的拉力，三个力为共点力，受力如图。绳子与竖直方向的夹角为θ＝60°，绳子长为L0＝1m，则有mg＝2Fcosθ，两个挂钉的间距离，解得m，A项正确；L=2⋅𝐿02𝑠𝑖𝑛𝜃L=32故选：A。【点评】熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律，是解决本题的根本．3．（3分）英国《新科学家（NewScientist）》杂志评选出了2008年度世界8项科学之最，在XTEJ1650﹣500双星系统中发现的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半径R约45km，质量M和半径R的关系满足（其𝑀𝑅=𝑐22𝐺中c为光速，G为引力常量），则该黑洞表面重力加速度的数量级为（　　）A．108m/s2B．1010m/s2C．1012m/s2D．1014m/s2【考点】4F：万有引力定律及其应用．菁优网版权所有【专题】11：计算题；21：信息给予题．【分析】根据物体与该天体之间的万有引力等于物体受到的重力，列出等式表示出黑洞表面重力加速度。结合题目所给的信息求解问题。【解答】解：黑洞实际为一天体，天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力，对黑洞表面的某一质量为m物体有：，G𝑀𝑚𝑅2=𝑚𝑔又有，𝑀𝑅=𝑐22𝐺联立解得，g=𝑐22𝑅代入数据得重力加速度的数量级为1012m/s2，故选：C。【点评】处理本题要从所给的材料中，提炼出有用信息，构建好物理模型，选择合适的物理方法求解。4．（3分）在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，下落过程中受到空气阻力，下列描绘下落速度的水平分量大小vx、竖直分量大小vy与时间t的图象，可能正确的是（　　）A．B．C．D．【考点】45：运动的合成和分解．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．【分析】跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力，与速度有关，且速度越大受到的阻力越大，明确这一点后，把跳伞运动员的下落运动与受的阻力分解为水平方向和竖直方向，竖直方向运动员受重力和空气阻力，合力向下，速度逐渐增大，阻力增大合力减小，加速度减小；水平方向只受阻力，开始由于惯性具有水平初速度，跳后速度减小，阻力减小，加速度减小．再根据v﹣t图象中图线的斜率作出判断．【解答】解：A、B：跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力，与速度有关，且速度越大受到的阻力越大，把阻力向水平方向分解，水平方向只受阻力，同时跳伞运动员具有水平方向速度，所以做减速运动，且速度减小，阻力减小，加速度减小。在v﹣t图象中图线的斜率表示加速度，∴A选项错误，B选项正确。C、D：竖直方向运动员受重力和空气阻力，竖直方向的速度逐渐增大，空气阻力增大，竖直方向的合力减小，竖直方向的加速度ay逐渐变小，图象中的图线的斜率减小，而由斜率表示加速度知，C图中，竖直方向的加速度不变，D图中加速度增大，与实际不符，故C、D错误。故选：B。【点评】知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键，再利用分解的思想把跳伞运动员的受力和运动向水平方向和竖直方向分解，在两个方向上分别分析判断．5．（3分）在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C．当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定（　　）A．电源的电动势E一定小于击穿电压UB．电容器所带的最大电荷量一定为CEC．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D．在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等【考点】AN：电容器与电容．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．【分析】本题重在理解题意并能明确电路的工作原理，根据工作原理才能明确电源电压与击穿电压U之间的关系，由Q＝UC可知极板上的电荷量．【解答】解：A、电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A项错误；B、电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为Q＝CU，B项错误；C、闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；D、充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确。故选：D。【点评】本题有效地将电路及电容器结合在一起，考查学生的审题能力及知识的迁移应用能力，对学生要求较高．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分，每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．6．（4分）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为u＝20sin100πtV氖2泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（　　）A．开关接通后，氖泡的发光频率为100HzB．开关接通后，电压表的示数为100VC．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输出功率不变【考点】BG：电功、电功率；E3：正弦式电流的图象和三角函数表达式；E8：变压器的构造和原理．菁优网版权所有【专题】53A：交流电专题．【分析】根据电压与匝数程正比，电流与匝数成反比，变压器的输入功率和输出功率相等，逐项分析即可得出结论．【解答】解：A、交变电压的频率为Hz，一个周期内电压两次大于100V，即一个周期内氖f=100𝜋2𝜋=50泡能两次发光，所以其发光频率为100Hz，所以A项正确；B、由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值为V＝20V，由得副线圈两U1=2022𝑛1𝑛2=𝑈1𝑈2端的电压为U2＝100V，电压表的示数为交流电的有效值，所以B项正确；C、开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，所以C项错误；D、断开后，电路消耗的功率减小，输出功率决定输入功率，所以D项错误。故选：AB。【点评】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解．7．（4分）如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2．此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（　　）A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系．菁优网版权所有【专题】11：计算题；32：定量思想；43：推理法；511：直线运动规律专题．【分析】本题中汽车有两种选择方案方案一、加速通过按照AB选项提示，汽车立即以最大加速度匀加速运动，分别计算出匀加速2s的位移和速度，与实际要求相比较，得出结论；方案二、减速停止按照CD选项提示，汽车立即以最大加速度匀减速运动，分别计算出减速到停止的时间和位移，与实际要求相比较，即可得出结论．【解答】解：AB、如果立即做匀加速直线运动，t1＝2s内的位移20m＞18m，此时汽车x=𝑣0𝑡1+12𝑎1𝑡12=的速度为v1＝v0+a1t1＝12m/s＜12.5m/s，汽车没有超速，A项正确、B错误；C、不管是用多小的加速度做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线，因为即使不减速，匀速行驶，2秒所能行驶的距离也只是16m＜18m；故C正确D、如果立即以最大加速度做匀减速运动，速度减为零需要的时间为：s，此过程通过的位移为t2=𝑣0𝑎2=1.66.4m，即刹车距离为6.4m，所以如果距停车线5m处减速，则会过线；D错误。x2=12𝑎2𝑡22=故选：AC。【点评】熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符．8．（4分）空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示，x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx，下列说法中正确的有（　　）A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x轴正方向C．电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D．负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功【考点】AB：电势差；AC：电势；AG：电势差和电场强度的关系．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．【分析】本题的入手点在于如何判断EBx和ECx的大小，由图象可知在x轴上各点的电场强度在x方向的分量不相同，如果在x方向上取极小的一段，可以把此段看做是匀强电场，用匀强电场的处理方法思考，从而得到结论，此方法为微元法。【解答】解：在B点和C点附近分别取很小的一段d，由图象，B点段对应的电势差大于C点段对应的电势差，看做匀强电场有，可见EBx＞ECx，A项正确；E=△𝜑𝑑同理可知O点场强最小，电荷在该点受到的电场力最小，C项错误；沿电场方向电势降低，在O点左侧，EBx的方向沿x轴负方向，在O点右侧，ECx的方向沿x轴正方向，所以B项错误，D项正确。故选：AD。【点评】本题需要对电场力的性质和能的性质由较为全面的理解，并要求学生能灵活应用微分法；故此题的难度较高。9．（4分）如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑，弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内．在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有（　　）A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B速度相等时，A的速度达到最大D．当A、B速度相等时，弹簧的弹性势能最大【考点】37：牛顿第二定律；6B：功能关系．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．【分析】对于整体而言，有力F对整体做正功，所以系统的机械能将不断的增大；A从静止开始运动，弹簧的被拉长，产生弹力，从而使B开始运动，在运动的过程中A的合力逐渐的减小，而B的合力在逐渐