2009物理高考真题(重庆)

14.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）A．内能增大，放出热量B内能减小，吸收热量C．内能增大，对外界做功D内能减小，外界对其做功答案：D解析：不计分子势能，空气内能由温度决定、随温度降低而减小，AC均错；薄塑料瓶因降温而变扁、空气体积减小，外界压缩空气做功，D对；空气内能减少、外界对空气做功，根据热力学第一定律可知空气向外界放热、B错。16.某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为11H+126C137N+1Q11H+157N126C+X+2Q方程式中Q1、2Q表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：原子核11H32He42He126C137N157N质量/u1.00783.01604.002612.000013.005715.0001AX是32He，21QQB.X是42He，21QQC,X是32He，21QQD.X是42He，21QQ答案：B解析：11213167HCN中质量亏损为Δm1＝1.0078＋12.0000－13.0057＝0.0021,根据根据电荷数守恒和质量数守恒可知11312176HNCX中X的电荷数为2、质量数为4，质量亏损为Δm2＝1.0078＋15.0001－12.0000－4.0026＝0.0053，根据爱因斯坦的质能方程可知Q1＝Δm1C2、Q2＝Δm2C2，则Q1＜Q2。17.据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km和100Km，运动速率分别为v1和v2，那么v1和v2的比值为（月球半径取1700Km）A.1918B.1918C,1819D.1819答案：C解析：“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有2GMmR＝2mVR可得V＝GMR（M为月球质量），它们的轨道半径分R1＝1900Km、R2＝1800Km，则v1：v2＝21RR。18.某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L2灯丝烧断，则（）A.X1的功率减小，L1的功率增大B.X1的功率增大，L1的功率增大C,X2功率增大，其它指示灯的功率减小D.X2功率减小，其它指示灯的功率增大答案：C解析：显然L1和X1并联、L2和X2并联…然后他们再串联接在220V交流电源上，L2灯丝烧断，则总电阻变大、电路中电流I减小，又L1和X1并联的电流分配关系不变，则X1和L1的电流都减小、功率都减小，同理可知除X2和L2外各灯功率都减小，A、B均错；由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源电压不变，则X2上电压增大，根据P＝U2/R可知X2的功率变大，C对、D错。19.在题19图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM'与NN'，之间的安培力的大小为af、bf，判断这两段导线（）A.相互吸引，af＞bfB.相互排斥，af＞bfC.相互吸引，af＜bfD.相互排斥，af＜bf答案：D解析：电键S分别置于a、b两处时，电源分别为一节干电池、两节干电池，而电路中灯泡电阻不变，则电路中电流Ia＜Ib，MM'在NN'处的磁感应强度Ba＜Bb，应用安培力公式F＝BIL可知fa＜fb，又MM'在NN'电流方向相反、则相互排斥。20.题20图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧XOY运动，（O是线圈中心），则（）A.从X到O,电流由E经G流向F，先增大再减小B.从X到O,电流由F经G流向E，先减小再增大C.从O到Y,电流由F经G流向E，先减小再增大D.从O到Y,电流由E经G流向F，先增大再减小答案：D解析：在磁极绕转轴从X到O匀速转动，穿过线圈平面的磁通量向上增大，根据楞次定律可知线圈中产生瞬时针方向的感应电流，电流由F经G流向E，又导线切割磁感线产生感应电动势E感＝BLV，导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小、则电流先增大再减小，AB均错；在磁极绕转轴从O到Y匀速转动，穿过线圈平面的磁通量向上减小，根据楞次定律可知线圈中产生逆时针方向的感应电流，电流由E经G流向F，又导线切割磁感线产生感应电动势E感＝BLV，导线处的磁感应强度先增后减可知感应电动势先增加后减小、则电流先增大再减小，C错、D对。22.（19分）（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填“是”或“否”）。①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；②在摆球经过最低点时启动秒表计时；③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数见题22图1.该球的直径为mm。根据表中数据可以初步判断单摆周期随的增大而增大。（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。②若电压表2V的读数为0U，则I＝mA；③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I曲线a。见题22图4，由此可知电池内阻（填“是”或“不是”）常数，短路电流为mA，电动势为V。④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见题22图4.当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为mW（计算结果保留两位有效数字）。答案：（1）①是，②是，③否，20.685(20.683-20.687)，摆长（2）①见22题答案图，②00UR，③不是，0.295(0.293-0.297)，2.67(2.64-2.70)，④0.065(0.060-0.070)解析：（1）单摆作简谐运动要求摆角小，单摆从平衡位置拉开约5°释放满足此条件；因为最低点位置固定、容易观察，所以在最低点启动秒表计时；摆球一次全振动的时间太短、不易读准、误差大，应测多个周期的时间求平均值；表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大。（2）①见右图；②根据欧姆定律可知I＝00UR；③路端电压U＝E－Ir，若r为常数、则U-I图为一条不过原点的直线，由曲线a可知电池内阻不是常数；当U＝0时的电流为短路电流、约为295μA＝0.295mA；当电流I＝0时路端电压等于电源电动势E、约为2.67V；④实验一中的路端电压为U1＝1.5V时电路中电流为I1＝0.21mA，连接a中点（0.21mA、1.5V）和坐标原点，此直线为此时对应滑动变阻器阻值的外电路电阻（定值电阻）的U-I图，和图线b的交点为实验二中的路端电压和电路电流，如右图,电流和电压分别为I＝97μA、U＝0.7V,则外电路消耗功率为P＝UI＝0.068mW。23.（16分）2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如题23图，运动员将静止于O点的冰壶（视为质点）沿直线OO'推到A点放手，此后冰壶沿AO'滑行，最后停于C点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m，AC＝L，CO'＝r,重力加速度为g，（1）求冰壶在A点的速率；（2）求冰壶从O点到A点的运动过程中受到的冲量大小；（3）若将BO'段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8，原只能滑到C点的冰壶能停于O'点，求A点与B点之间的距离。解析：（1）对冰壶，从A点放手到停止于C点，设在A点时的速度为V1，应用动能定理有－μmgL＝12mV12，解得V1＝2Lg；（2）对冰壶，从O到A，设冰壶受到的冲量为I，应用动量定理有I＝mV1－0，解得I＝m2Lg；（3）设AB之间距离为S，对冰壶，从A到O′的过程，应用动能定理，－μmgS－0.8μmg(L＋r－S)＝0－12mV12，解得S＝L－4r。24.（18分）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m和4m.笔的弹跳过程分为三个阶段：①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题24图a）；②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h1时，与静止的内芯碰撞（见题24图b）；③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h2处（见题24图c）。设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g。求：（1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小；（2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；（3）从外壳下端离开桌面到上升至h2处，笔损失的机械能。解析：设外壳上升高度h1时速度为V1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V2，(1)对外壳和内芯，从撞后达到共同速度到上升至h2处，应用动能定理有(4mg＋m)(h2－h1)＝12(4m＋m)V22，解得V2＝212()ghh；（2）外壳和内芯，碰撞过程瞬间动量守恒，有4mV1＝(4mg＋m)V2，解得V1＝2152()4ghh，设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W，在此过程中，对外壳应用动能定理有W－4mgh1＝12(4m)V12，解得W＝212594hhmg；（3）由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h2的过程，机械能守恒，只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失，损失的能量为E损＝12(4m)V12－12(4m＋m)V22，联立解得E损＝54mg(h2－h1)。25.（19分）如题25图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO＝d，HS＝2d，MNQ＝90°。（忽略粒子所受重力）（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ；（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径；（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处，质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。解析：（1）正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为V1，设对正离子，应用动能定理有eU0＝12mV12，正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动受到电场力F＝qE0、产生的加速度为a＝Fm，即a＝0qEm，垂直电场方向匀速运动，有2d＝V1t，沿场强方向：Y＝12at2，联立解得E0＝0Ud又tanφ＝1Vat，解得φ＝45°；（2）正离子进入磁场时的速度大小为V2＝221()Vat，解得V2＝正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心力，qV2B＝22mVR，解得离子在磁场中做圆周运动的半径R＝202mUeB；（3）根据R＝202mUeB可知，质量为4m的离子在磁场中的运动打在S1，运动半径为R1＝202(4)mUeB，质量为16m的离子在磁场中的运动打在S2，运动半径为R2＝202(16)mUeB，又ON＝R2－R1，由几何关系可知S1和S2之间的距离ΔS＝222RON－R1，联立解得ΔS＝4(3－1)02mUeB；由R′2＝(2R1)2+(R′－R1)2解得R′＝52R1，再根据12R1＜R＜52R1，解得m＜mx＜25m。