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【物理】2009年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)物理试题(含解析)

绝密★启用前

2009年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）

理科综合物理部分

理科综合共300分，考试用时150分钟

物试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至6页，共120分。

答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利！

第Ⅰ卷

一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确

的）

1.物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F竖直向上，D中F竖直向下，施力后物块仍然

静止，则物块所受的静摩擦力增大的是

D【解析】四个图中都是静摩擦。A图中f A=G sinθ；B图中f B=G sinθ；C图中f C=(G-F)sin θ；D图中f C=(G+F)sinθ。

G f

F N

G f

F N

G f

F N

G f

F N

2.下列关于电磁波的说法正确的是 A.电磁波必须依赖介质传播 B.电磁波可以发生衍射现象 C.电磁波不会发生偏振现象 D.电磁波无法携带信息传播

B 【解析】电磁波在真空中也能传播，A 错；衍射是一切波所特有的现象，B 对；电磁波是横波，横波能发生偏振现象，

C 错；所有波都能传递信息，

D 错。

3.为探究小灯泡L 的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I 图象应是

C 【解析】灯丝电阻随电压的增大而增大，在图像上某点到原点连线的斜率应越来越大。C 正确。

4.如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻R ，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，棒在竖直向上的恒力F 作用下加速上升的一段时间内，力F 做的功与安培力做的功的代数和等于

A.棒的机械能增加量

B.棒的动能增加量

C.棒的重力势能增加量

D.电阻R 上放出的热量

A 【解析】棒受重力G 、拉力F 和安培力F A 的作用。由动能定理：K G F E W -W W ?=+安得mgh E W W K F +=+?安即力F 做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。选A 。 5.如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M 、N 为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度v M 经过M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N 折回N 点。则

A.粒子受电场力的方向一定由M 指向N

B.粒子在M 点的速度一定比在N 点的大

C.粒子在M 点的电势能一定比在N 点的大

D.电场中M 点的电势一定高于N 点的电势

B 【解析】由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A 错；粒子由M 到N 电场力做负功电势能增加，动能减少，速度增加，故B 对

C 错；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M 、N 点电势的高低，C 错。

二、不定项选择题（每小题6分，共18分。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，选错或不答的得0分）

6.下列说法正确的是

A.151124

7162N H C He +→+是α衰变方程 B.123112H H He +→+γ是核聚变反应方程 C.238234492902U Th He →+是核裂变反应方程

D.427301213150He Al P n +→+是原子核的人工转变方程

BD 【解析】A 选项中N 157在质子的轰击下发生的核反应，属于人工转变，A 错；C 选项是α衰变，不是裂变，C 错。

7.已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光 A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大

B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大

C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大

D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大 C 【解析】由n

v =

可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A 错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B 错。

从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式n

C 1

sin =可知，红光的折射率小，临界角大，C 正确；用同一装置进行双缝干涉实验，

由公式λ?d

x =

可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D 错 8.某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝Asin 4

t π

，则质点

A.第1 s 末与第3 s 末的位移相同

B.第1 s 末与第3 s 末的速度相同

C.3 s 末至5 s 末的位移方向都相同

D.3 s 末至5 s 末的速度方向都相同 AD 【解析】由关系式可知rad/s 4

ω=

，s 82==

T ，将t=1s 和t=3s 代入关系式中求得

两时刻位移相同，A 对；画出对应的位移-时间图像，

由图像可以看出，第1s 末和第3s 末的速度方向不同，B 错；仍由图像可知，3s 末至5s 末的位移大小相同，方向相反，而速度是大小相同，方向也相同。故C 错、D 对。

2009年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）

理科综合物理部分

第II 卷

注意事项：

1．用黑色墨水的钢笔或或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共4题。共72分。

-A

4 8 t/s

x 1 2 3 5 6

7 O

9.(18分)（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd 全部处于磁感应强度为 B 的水平匀强磁场中，线框面积为S ，电阻为R 。线框绕与cd 边重合的竖

直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值

I= 。线框从中性面开始转过2

的过程中，通过导线横截面的电荷量q= 。

(2)图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流R I =300μA,内阻R g =100 Ω，可变

电阻R 的最大阻值为10 k Ω，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，图中与接线柱A 相连的表笔颜色应是色，接正确使用方法测量电阻R x 的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x = k Ω.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x 其测量结果与原结果相比较（填“变大”、“变小”或“不变”）。

（3）如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静

止开始自由下落，利用此装置可以测定重力和速度。

① 所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需（填字母代号）中的器材。 A.直流电源、天平及砝码 B.直流电源、毫米刻度尺 C.交流电源、天平及砝码 D.交流电源、毫米刻度尺

② 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜

率等于重力加速度，除作v-t 图象外，还可作图象，其纵轴表示的是，横轴表示的是。（1）

BS 22ω，R BS

【解析】本题考查交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系及交变电流中有关电荷量的计算等知识。

电动势的最大值ωBS E =m ，电动势的有效值2

m E E =

，电流的有效值R BS R E I 22ω

==；

BS R t t R t R E t I q ====

=?Φ???Φ?? （2）红，5，变大

【解析】本题考查欧姆的结构、测量原理和相关计算，还涉及测量误差的分析。欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A 相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接(即R x =0)时，电流表应调至满偏电流I g ，设此时欧姆表的内阻为R 内此时有关系内R E I g =

得k Ω5内==g

I E

R ；当指针指在刻度盘的正中央时I=I g /2，有

g R R E

I +=

内2

，代入数据可得k Ω5内==R R x ；当

电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流I g 不变，由公式内

R E I g =，欧姆表内阻 R 内得调小，待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的，由

内

内内内1R R I R R R I R R E

I x

g x g x +=

+=+=

，可知当R 内变小时，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了。

（3）①D ， h v -2

，速度平方的二分之一，重物下落的高度。【解析】本题考查用打点计时器测重力加速度。涉及器材的选取和用图像处理数据的方法。 ①打点计时器需接交流电源。重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码。计算速度需要测相邻计数的距离，需要刻度尺，选D 。

②由公式gh v 22

=，如绘出h v -2

图像，其斜率也等于重力加速度。 10.(16分)如图所示，质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L=15 m,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物

块，以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s 2，求

（1）物块在车面上滑行的时间t;

（2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v ′0不超过多少。（1）0.24s (2)5m/s

【解析】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题。涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。

（1）设物块与小车的共同速度为v ，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 ()v m m v m 2102+= ① 设物块与车面间的滑动摩擦力为F ，对物块应用动量定理有

022v m v m t F --= ②

其中 g m F 2μ= ③ 解得

()g

m m v m t 210

1+=

代入数据得 s 24.0=t ④ （2）要使物块恰好不从车厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v ′，则

()v m m v m '+='210

2 ⑤

由功能关系有

()gL m v m m v m 222120

21μ+'+=' ⑥ 代入数据解得 =5m/s

故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v 0′不能超过5m/s 。

11.(18分)如图所示，直角坐标系xOy 位于竖直平面内，在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy 平面向里，电场线平行于y 轴。一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球，从y 轴上的A 点水平向右抛出，经x 轴上的M 点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场，MN 之间的距离为L,小球过M 点时的速度方向与x 轴的方向夹角为θ.不计空气阻力，重力

加速度为g,求

(1) 电场强度E 的大小和方向； (2) 小球从A 点抛出时初速度v 0的大小; (3) A 点到x 轴的高度h.

（1）q m g ，方向竖直向上（2）θcot 2m qBL （3）g

m L B q 22

228 【解析】本题考查平抛运动和带电小球在复合场中的运动。

（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力），有

mg qE = ①

m g

E =

② 重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上，由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。

（3）小球做匀速圆周运动，O ′为圆心，MN 为弦长，θ='∠P O M ，如图所示。设半

径为r ，由几何关系知