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绝密启封前2009年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷)理科综合能力测试物理部分第I卷(选择题共126分)一、选择题(本题共17小题。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)14. 如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三棱柱与斜面之的动摩擦因数为,斜面的倾角为30,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为11C.2mg和2mg3、密D.丁mg和丁mg込1A.mg和2mg10)的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为10已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为J11A.5kq22ki20kq2B.1k-k120o0o0o13F圣7慕工F,备F23o0o0o13FJ1fJF1F23C.l5kq24k120D.l5kq22k120答案C【解析】第三个小球受三个力的作用它们的关系是骨=kq;kq2(21匕5kq24k1205kq24k12017. 如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abed用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。贝y线框中应电流的方向是A. abfcfdB. dfefbfafdC. 先是bfcfbfafd,后是abfcfdaD. 先是afbfcfdfa,后是bfcfbfad答案B【解析】由楞次定律,一开始磁通量减小,后来磁通量增大,由“增反二、选择题(本题共4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。)18如图所示,有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点,并偏折到FACF点。已知入射方向与边AB的夹角为0=30。,e、F分别为边BC的中点,贝A. 该棱镜的折射率为耳3B. 光在F点发生全反射C. 光从空气进入棱镜,波长变小D. 从F点出射的光束与入射到E点的光束平行答案AC【解析】在E点作出法结线可知入射角为60。,折射角为30。,折射率为3;由光路的可逆性可知,在BC边上的入射角小于临界角,不会发生全反射,B错;由公式九空气,介n可知C对;三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折,不会与入射到E点的光束平行,故D错19.在讨论地球潮汐成因时,地球绕太阳运行轨道与月球绕地球运行轨道可视为圆轨道。已知太阳质量约为月球质量的2.7x107倍,地球绕太阳运行的轨道半径约为月球绕地球运行的轨道半径的400倍。关于太阳和月球对地球上相同质量海水的引力,以下说法正确的是A. 太阳引力远大于月球引力B. 太阳引力与月球引力相差不大C. 月球对不同区域海水的吸引力大小相等D. 月球对不同区域海水的吸引力大小有差异答案ADFMR2【解析】太阳=一太阳月,代入数据可知,太阳的引力远大于月球的引力;由于月心FMR2月月太阳到不同区域海水的距离不同,所以引力大小有差异。20向存在匀强电场,有一电荷量q(q0),质量m的从O点以速率V。射入电场,运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷为q、质量m的粒子以速率2v仍从O点射入该电场,运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响,则A. 在O、A、B三点中,B点电势最高B. 在O、A、B三点中,A点电势最高C. OA间的电势差比BO间的电势差大D. OA间的电势差比BA间的电势差小答案AD【解析】正电荷由O到A,动能变大,电场力做正功,电势能减小,电势也减小,O点电势较高;负电荷从O到B速度增大,电场力也做正功,电势能减小,电势升高,B点电势比O点高。所以B点最高,A对;OAOBm3v2oOBqqOA(2v)205mv2o,故D对2q,V)23mv22q21.一列波长大于1m的横波沿着x轴正方向的播振动图像如图所示。由此可知、4A. 波长为3mB. 波速为1m/sC. 3s末A、B两质点的位移相同D. 1s末A点的振动速度大于B点的振动答案A【解析】xX-x1m,由于波沿x正方向传播,所以A先振动,又由于波长大于1m,213 34、丄x1.所以=3s=T,所以Ax=九,九=m,A对,波速v=m/s,B错;由振4 43At3动图像知,在3s末,A、B两质点的位移不相同,C错;1s末A点速度为零,B点速度最大,D错。第II卷(非选择题部分共174分)221.(9分)(1)如图甲所示,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,同组同学已经完成部分导线的连接,请你在实物接线图中完成余下导线的连接。图甲阳乙(2)某同学从标称为“220V25W”“220V300W”“220V500W”的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示。该灯泡的阻值是,标称的额定功率为W。答案(1)如图;(2)160,25【解析】I.本题考查多用电表和电路设计(1)如图所示。实验要求电压从零开始调整,滑动变阻器采用分压式接法。(2)16x10=160Q,由于灯泡正常工作时的电阻为U2R=-p比不工作时的电阻大的多,而“220V25W”、“220V300W”、“220V500W”正常工作时的电阻分别为1936Q、161Q和98Q。故为25WII.(9分)(1)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是(选填“甲”或“乙”)。图甲图乙(2)实验时,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻,如图甲所示。光敏电阻与某一自动记录相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图乙所示,则该单摆的振动周期为。若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径2倍的另一小球进行实验,则该单摆的周期将(填“变大”、“不变”或“变小”),图乙中的At将(填“变大”、“不变”或“变小”)。图乙答案:(1)乙(2)2t0,变大,变大解析】本题考查游标卡尺和单摆的知识1)应将待测物体正确地放在测脚中如乙图;(2)单摆1个周期遮光两次;单摆周期与小球质量、大小无关,但若改用直径变为原小球直径的2倍,周期变大,但遮光时间At变大23. (14分)如图所示,相距为d的平行金属板A、B竖直放置,在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q(q0)的小物块在与金属板A相距l处静止。若某一时刻在金属板A、B3mgd13mgd间加一电压uAB=-,小物块与金属板只发生了AB2q22q1一次碰撞,碰撞后电荷量变为-q,并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为卩,若不计小物块几何量对电场的影响和碰撞时间。则(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少?(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?答案(1)gl(2)时间为4停在21处或距离B板为21【解析】本题考查电场中的动力学问题(1)加电压后,B极板电势高于A板,小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动。电场强度为EUE一bad小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为F二qE,pmg合故小物块运动的加速度为aF合qU-pmgd1mmd设小物块与A板相碰时的速度为V,由v22al11解得(2)小物块与A板相碰后以V大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦力的方向发生改变,小物块所受的合外力大小为qE加速度大小为F1a2m合4Pg设小物块碰后到停止的时间为t,注意到末速度为零,有解得设小物块碰后停止时距离为x,注意到末速度为零,有0-v2-2ax12V2贝0X212a2或距离B板为d2l24. (18分)某校物理兴趣小组决定举行遥控塞车比赛。比赛路径如图所示,赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,出B点进入半径为R的光滑竖直圆轨道,离开竖直圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到C点,并能越过壕沟。已知赛车质量m=O.lkg,通电后以额定功率p=1.5W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻值为0.3N,随后在运动中受到的阻力均可不计。图中L=10.00m,R=0.32m,h=1.25m,S=1.50m。问:要使赛车完成比赛,电动机至少工作多长时间?(取g=10m/s2)IZ答案2.53s【解析】本题考查平抛、圆周运动和功能关系。设赛车越过壕沟需要的最小速度为V,由平抛运动的规律Svt11h2gt2解得设赛车恰好越过圆轨道,对应圆轨道最高点的速度为v2,最低点的速度为v3,由牛顿第二定律及机械能守恒定律v2mg=m2(2R)11mv2mv2+mg2322b解得V35gh4m/s通过分析比较,赛车要完成比赛,在进入圆轨道前的速度最小应该是v4m/smin设电动机工作时间至少为t,根据功能原理Pt一fL.1mv2min由此可得t=2.53s25. (22分)如图所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xOy平面内与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆内还有与xOy平面垂直的匀强磁场。在圆的左边放置一带电微粒发射装置,它沿x轴正方向发射出一束具有相同质量m、电荷量q(q0)和初速度v的带电微粒。发射时,这束带电微粒分布在0VyV2R的区间内。已知重力加速度大小为g。(1)从A点射出的带电微粒平行于x轴从C点进入有磁场区域,并从坐标原点O沿y轴负方向离开,求电场强度和磁感应强度的大小与方向。(2)请指出这束带电微粒与x轴相交的区域,并说明理由。(3)在这束带电磁微粒初速度变为20,那么它们与x轴相交的区域又在哪里?并说明理由。mv答案(1)门;方向垂直于纸面向外(2)见解析(3)与x同相交的区域范围是x0.qR【解析】本题考查带电粒子在复合场中的运动。带电粒子平行于x轴从C点进入磁场,说明带电微粒所受重力和电场力平衡。设电场强度大小为E,由mgqE可得Emgq方向沿y轴正方向。带电微粒进入磁场后,将做圆周运动。且r=R如图(a)所示,设磁感应强度大小为B。由qvBmv2mvqR方向垂直于纸面向外图2)这束带电微粒都通过坐标原点。方法一:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动,其圆心位于其正下方的Q点,如图b所示,这束带电微粒进入磁场后的圆心轨迹是如图b的虚线半圆,此圆的圆心是坐标原点。方法二:从任一点P水平进入磁场的带电微粒在磁场中做半径为R的匀速圆周运动。如图b示,高P点与O点的连线与y轴的夹角为0,其圆心Q的坐标为(-RsinO,RcosO),圆周运动轨迹方程为(x+Rsin,)2+(yRcos,匕R2得x=0x=-Rsin0y=0或y=R(1+cos0)(3) 这束带电微粒与x轴相交的区域是x0带电微粒在磁场中经过一段半径为r的圆弧运动后,将在y同的右方(x0)的区域离开磁场并做匀速直线运动,如图c所示。靠近M点发射出来的带电微粒在突出磁场后会射向x同正方向的无穷远处国靠近N点发射出来的带电微粒会在靠近原点之处穿出磁场。所以,这束带电微粒与x同相交的区域范围是x0.|y带点微粒发射
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