2009年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
物理部分试题答案
第Ⅰ卷
二、选择题（本题包括8小题。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）
14. 下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是
A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致
D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍。 解析：本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致，A正确。而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错。对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错。波峰与波谷在振动方向上的距离就是每个质点振动的两个最大位置间的距离，D正确。 答案AD。 15. 两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～
v/ms-1 0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之
4 间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中
3 时间t1分别为 乙 2 1甲 A．和0.30s B．3和0.30s
1 3t/s 0 1t1 0.40 C．和0.28s D．3和0.28s
3解析:（几何图形法）本题考查图象识图能力。根据速度图象可知甲做匀加速,乙做匀减
速。由于两物体之间仅存在相互作用，它们组成的系统动量守恒，既在0到t1的时间内有
m甲?v甲?m乙?v乙，根据纵坐标变化可得m甲：m乙?3。又在乙的速度图象与坐标轴形成
的三角形中根据正比关系得t1=0.3s。
16. 如图，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比
A．右边气体温度升高，左边气体温度不变 B．左右两边气体温度都升高 C．左边气体压强增大
D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量
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解析：（逐推法）气缸壁和隔板绝热表示左右两部分气体之间、以及它们与外界气体之间不存在热传递。给右气体通电加热→右气体温度升高压强增大推动隔板膨胀左气体被压缩→左右两部分气体压强都增大，且左对右做功W→根据热力学第一定律
?U右?Q?W，?U左?W，所以右边气体内能的增加量小于电热丝放出的热量，左气体
的内能增加量等于W→左气体的温度一定升高。答案为BC。
17. 因为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线。用此电源与三个阻值均为3?的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8V。则该电路可能为
解析：本题考查测实验识图和闭合电路的欧姆定律。由电源的U-I图线可知该电源的电动势为6v，内阻为0.5Ω。此电源与三个均为3?的电阻连接成电路时测的路端电压为4.8v，则内压为1.2v，有
1.24.8，得外电路的等效电阻为2Ω。所以为B电路。 ?0.5R18. 氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV到3.11eV之间。由此可推知, 氢原子
A. 从高能级向n=1能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短
B. 从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光
C. 从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高
D. 从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光 解析：本题考查波尔的能级理论。光的波长越小，频率越大，光子的能量越大。从高能级向n=1的能级跃迁的过程中2能级与1能级间的能级差最小辐射出的光子能量最小为
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9.20eV，大于所有可见光的光子能量，A正确；从高能级向n=2的能级跃迁的过程中辐射出的最大光子能量为3.40eV（从0 eV到-3.40eV），不在1.62eV到3.11eV之间，B错误；从高能级向n=3能级跃迁时辐射出的光子能量最小为0.66eV，此光的频率小于可见光的频率，C错误；从n=3到n=2的过程中释放的光的能量等于1.89 eV介于1.62 eV到3.11 eV之间，是可见光，D正确。答案为AD。
19. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点。若不计重力，则
A. M带负电荷，N带正电荷
B. N在a点的速度与M在c点的速度大小相同 C. N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D. M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零 解析：本题考查带电粒子在匀强电场中的运动。图中的虚线为等势线,电场线垂直虚线，但无法判断电场的方向，也无法判断M、N粒子的正负，A错误；o到a的电势差等于o到c的电势差, 而且电荷和质量大小相等, 则电场力对M、N所做正功相等，根据动能定理N在a点的动能与M在c点的动能大小相等，所以N在a点的速度与M在c点的速度大小相同，B正确，C错误；M从O点到b点的过程中电场力对粒子先做负功后做正功总功等于零,D正确。答案BD。
20. 以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为
A、
2v02g(1?2v0f)mg和v0mg?f B、
mg?f2v02g(1?2v0f)mg和v0mg
mg?fC、
2g(1?2f)mg和v0mg?f D、
mg?f2g(1?2f)mg和v0mg
mg?f解析：本题考查动能定理。上升的过程中,重力做负功,阻力f做负功，由动能定理得
12?(mgh?fh)??mvo ①，h?22v0f2g(1?)mg；下降的过程中,重力做正功,阻力f做
负功，由动能定理得mgh?fh?12mg?fmv ②，将①②相除化简得v?v0，A正2mg?f确。答案A。
21. 一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边?ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5。P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则
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A. 从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光 B. 屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度 C. 屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
解析：本题考查光的折射和全反射。宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45°>临界角??arcsin1,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度1.5的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上。平行光射到AC圆弧面上后入射角小于42°的光在AC上折射（法线是AC上各点到BC中点的连线，折射角大于入射角）后变成会聚光线，所以当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大,B D正确。答案BD。 22、（5分） 某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤： ⑴检查多用电表的机械零点。
⑵将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。 ⑶将红、黑表笔____①_______，进行欧姆调零。
⑷测反向电阻时，将____②______表笔接二极管正极，将____③_____表笔接二极管负极，读出电表示数。
⑸为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘____④_______（填“左侧”、“右侧”或“中央”）；否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤（3）、（4）。
⑹测量完成后，将选择开关拔向_____________⑤________________位置。 答案：（3）短接 （4）红 黑 （5）中央 （6）OFF 解析：本题考查多用电表的使用方法。首先进行机械调零，在选择量程后进行欧姆调零，在每一次换量程后要再次进行欧姆调零，最后进行测量，注意：测量时电流从黑表笔流出多用电表，从红表笔流入多用电表。将红黑表笔短接后,旋转调零螺母使指针指在0Ω位置,为欧姆调零。测量二极管的反向电阻时应将电流从二极管的负极进入正极流出。欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央。测量完成后应将开关打到OFF 档，断开内部电源。 23、（13分）
某同学得用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示。图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m。P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点，P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。
完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s2）
⑴设 P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3，纵坐标分别为y1、y2和y3，从图2中可读出│y1- y2│=____①_____m，│y1- y3│=____②______m，│x1-x2│=____③______m（保留两位小数）。
⑵若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动。利用（1）中读取的数据， 求出小球从P1运动到P2所用的时间为______④__________s，小球抛出后的水平速度为________⑤__________ m/s（均可用根号表示）。
⑶已测得小球抛也前下滑的高度为0.50m。设E1和E2分别为开始下滑时和抛出时的机
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械能，则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失，__________%（保留两位有效数字）
E1?E2?100%=________⑥E1答案：（1）0.61 1.61 0.60 （2）0.20 3.0 （3）8.2
解析:本题考查研究平抛运动的分解的实验。由图可知P1到P2两点在竖直方向的间隔为6格，P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格所以有│y1- y2│=0.60m，│y1- y3│=1.60m。P1到P2两点在水平方向的距离为6个格.则有│x1-x2│=0.60m。
(2)在水平方向P1到P2 与P2到P3的间隔都为6格，由匀速运动特点可知P1到P2与P2到P3的时间相等为t，根据?y?y2?y3?y1?y2?gt，解得时间约为0.2s。则有
2vo?x0.60??3.0m/s。 t0.2E?E20.5mg?4.5m12??0.082。 mvo, v0=3.0m/s，则根据1E10.5mg2(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为E1=mgh，h=0.50m，抛出时的机械能为E2=
24.(15分) 如图，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，大小随时间的变化率
?B?k，k 为负的常量。用电阻率为ρ、横?t截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框。将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求
⑴导线中感应电流的大小；
⑵磁场对方框作用力的大小随时间的变化 解析：本题考查法拉第电磁感应定律的应用。 (1) 根据法拉第电磁感应定律线框中感应电动势
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