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2009年全国高考物理试题及答案-海南卷

2009年普通高等学校招生全国统一考试（海南卷）物理注意事项：

1. 本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分。答卷前，考试务必将自己的

姓名、准考证号填写在答题卡上。

2. 回答第I 卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需

改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号，写在本试卷上无效。 3. 回答第II 卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 4. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

第I 卷

一、单项选择题：（本题共6小题，每小题3分，共18分，在每小题给出的四个选项中，

只有一项是符合题目要求的）

1．两个大小分别为1F 和2F （21F F

<）的力作用在同一质点上，它们的合力的大小F 满足 A ．21F F F ≤≤ B ．

1212

F F F F F -+≤≤ C ．1212F F F F F -≤≤+

D ． 22222

1212F F F F F -≤≤+

2．一根容易形变的弹性导线，两端固定。导线中通有电流，方向如图中箭头所示。当没有磁场时，导线呈直线状态；当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时，描述导线状态的四个图示中正确的是

3．两刚性球a 和b 的质量分别为a m 和b m 、直径分别为a d 个b d (a d >b d )。

将a 、b 球依次放入一竖直放置、内径为a a a ()d d d d d <<+的平底圆筒内，如图所示。设a 、b 两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为1f 和

2f ，筒底所受的压力大小为F 。已知重力加速度大小为g 。若所以接触都是光滑的，则

A ．()a b 12, F m m g f f =+=

B ．()a 12, b F m m g f f =+≠

C ．()a 12, a b m g F m m g f f <<+=

D ．()a a 12, b m g F m m g f f <<+≠

4．一长直铁芯上绕有一固定线圈M ，铁芯右端与一木质圆

柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N ，N 可在木质圆柱上无摩擦移动。M 连接在如图所示的电路中，其中R 为滑线变阻器，1E 和2E 为直流电源，S 为单刀双掷开关。下列情况中，可观测到N 向左运动的是 A ．在S 断开的情况下，S 向a 闭合的瞬间 B ．在S 断开的情况下，S 向b 闭合的瞬间

C ．在S 已向a 闭合的情况下，将R 的滑动头向c 端移动时

D ．在S 已向a 闭合的情况下，将R 的滑动头向d 端移动时

5．一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ，电容为/o S d ε，其中o ε是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间距时，电容器极板间 A ．电场强度不变，电势差变大 B ．电场强度不变，电势差不变 C ．电场强度减小，电势差不变 D ．电场强度减小，电势差减小

6．近地人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动的周期分别为T 1和2T ，设在卫星1、卫星2各自所在的高度上的重力加速度大小分别为1g 、2g ，则

A ．4/3

1122g T g T ??= ?

B ． 4/3

1221g T g T ??= ?

D ．2

1122g T g T ??

= ???

D ． 2

1221g T g T ??= ???

二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，

有二个或三个选项是符合题目要求的。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分）

7．一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不

变，大小随时间的变化如图所示。设该物体在0t 和02t 时刻相对于出发点的位移分别是1x 和2x ，速度分别是1v 和2v ，合外力从开始至o t 时刻做的功是1W ，从0t 至02t 时刻做的功是2W ，则 A ．215x x = 213v v = B ．21219 5x x v v ==

C ．21215 8x x W W ==

D ．2 1 2139v v W W ==

8．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v t -图像如图所示，图中OPQ ?和OQT ?的面

积分别为1s 和2s ()21s s >。初始时，甲车在乙车前方0s 处。

A ．若012s s s =+，两车不会相遇

B ．若01s s <，两车相遇2次

C ．若01s s =，两车相遇1次

D ．若02s s =，两车相遇1次

9．一台发电机最大输出功率为4000kW ，电压为4000V ，经变压器1T 升压后向远方输电。

输电线路总电阻1k ΩR =。到目的地经变压器2T 降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V 、60W ）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%，变压器1T 和2T 的损耗可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则 A ．1T 原、副线圈电流分别为3

10A 和20A B ．2T 原、副线圈电压分别为5

1.810V ?和220V C ．1T 和2T 的变压比分别为1：50和40：1

D ．有4

610?盏灯泡（220V 、60W ）正常发光

10．如图，两等量异号的点电荷相距为2a 。M 与两点电荷共线，

N 位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M

和N 的距离都为L ，且L a 。略去()()/2n

a L n ≥项的贡献，则两点电荷的合电场

在M 和N 点的强度 A ．大小之比为2，方向相反 B ．大小之比为1，方向相反 C ．大小均与a 成正比，方向相反

D ．大小均与L 的平方成反比，方向相互垂直

第II 卷

本卷包括必考题和选考题两部分。第11题~第16题为必考题，每个试题考生都必须做答。第17题~第19题为选考题，考生根据要求做答。

三、填空题（本题共2小题，每小题4分，共8分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不

要求写出演算过程）

11．在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是

。（安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第）

12．钳型电流表的工作原理如图所示。当通有交流电的导线从环形

铁芯的中间穿过时，与绕在铁芯上的线圈相连的电表指针会发生偏转。由于通过环形铁芯的磁通量与导线中的电流成正比，所以通过偏转角度的大小可以测量导线中的电流。日常所用交

流电的频率在中国和英国分别为50Hz 和60Hz 。现用一钳型电流表在中国测量某一电流，电表读数为10A ；若用同一电表在英国测量同样大小的电流，则读数将是 A 。若此表在中国的测量值是准确的，且量程为30A ；为使其在英国的测量值变为准确，应重新将其量程标定为 A ．

四、实验题（本题共2小题，第13题4分，第14题11分，共15分。把答案写在答题卡

中指定的答题处，不要求写出演算过程）

13．某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度，读出图中的示

数，该金属圆片的直径的测量值为 cm ，厚度的测量值为 mm 。

14．图1是利用两个电流表

和

测量干电池电动势E 和内阻r 的电路原理图。图中S 为

开关，R 为滑动变阻器，固定电阻1R 和内阻之和为10000Ω（比r 和滑动变阻器的总

电阻都大得多），为理想电流表。

①按电路原理图在图2虚线框内各实物图之间画出连线。

②在闭合开关S 前，将滑动变阻器的滑动端c 移动至（填“a 端”、“中央”或“b 端”）。

③闭合开关S ，移动滑动变阻器的滑动端c 至某一位置，读出电流表和

的示数1I 和2I 。

多次改变滑动端c 的位置，得到的数据为

在图3所示的坐标纸上以1I 为纵坐标、2I 为横坐标画出所对应的12I I -曲线。 ④利用所得曲线求的电源的电动势E= V ，内阻r= Ω．（保留两位小数） ⑤该电路中电源输出的短路电流m I = A 。

五、计算题（本题共2小题，第15题9分，第16题10分，共19分。把解答写在答题卡

中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）

15．一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以012/v m s =的速度匀速行驶，其所受

阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为2

2/a m s =的加速度减速滑行。在车厢脱落3t s =后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。

16．如图，ABCD 是边长为a 的正方形。质量为m 、电荷量为e 的电子以

大小为0v 的初速度沿纸面垂直于BC 边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从BC 边上的任意点入射，都只能从A 点射出磁场。不计重力，求：

（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；（2）此匀强磁场区域的最小面积。

六、选考题（请考生在第17、18、19三题中任选二题做答，如果多做，则按所做的第一、

二题计分。做答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑，计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤） 17．模块3-3试题（12分）

（I ）（4分）下列说法正确的是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣2分，最低得分为0分）

（A）气体的内能是分子热运动的动能和分子间势能之和；

（B）气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变；

（C）功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功；

（D）热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体；

（E）一定量的气体，在体积不变时，分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小；

（F）一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加。

（II）（8分）

一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0℃的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为-48.0℃。求：

（1）氦气在停止加热前的体积；

（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

18．模块3-4试题（12分）

n ，半径为R、长为L。一平行光束从（I）（5分）如图，一透明半圆柱体折射率为2

半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射

出。球该部分柱面的面积S。

（II）（7分）有一种示波器可以同时显示两列波形。对于这两列波，显示屏上横向每格代表的时间间隔相同。利用此中示波器可以测量液体中的声速，实验装置的一部分如图1所示：管内盛满液体，音频信号发生器所产生的脉冲信号由置于液体内的发射器发出，被接受器所接受。图2为示波器的显示屏。屏上所显示的上、下两列波形分别为发射信号与接受

信号。若已知发射的脉冲信号频率为2000f Hz =，发射器与接收器的距离为 1.30s m =，求管内液体中的声速。（已知所测声速应在1300~1600m/s 之间，结果保留两位有效数字。）

19．模块3-5试题（12分）

（I ）（5分）已知：功率为100W 灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速8

3.010/c m s =?，普朗克常量34

6.6310J s h -=??，假定所发出的可见光的波长都是

560nm ，计算灯泡每秒内发出的光子数。

(II)（7分）钚的放射性同位素23994Pu 静止时衰变为铀核激发态235

92U *和α粒子，而铀核激发态23592U *立即衰变为铀核23592U ，并放出能量为0.097MeV 的γ光子。已知：23994Pu 、23592U

和α粒子的质量分别为Pu m =239.0521u 、u m =235.0439u 和m α =4.0026u ，

21931.5MeV/c u =

（1）写出衰变方程；

（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求α粒子的动能。

2009年普通高等学校招生全国统一考试

物理试题参考答案和评分参考

评分说明：

1．考生如按其他方法或步骤解答，正确的是，同样给分，有错的，根据错误的性质，参照评分参考中相应的规定的评分。

2．计算题只有最后答案而无演算过程的，不给分；只写出一般公式但未能与试题所给的具体条件联系的，不给分。

第I卷

一、单项选择题：每小题3分，共18分

1．C 2. D 3. A 4. C 5. A 6. B

二、多项选择题：每小题4分，共16分，全部选对给4分，选对但不全的给2分。

有错选的给0分。

7. AC 8. ABC 9. ABD 10. AC

第II卷

二、填空题：每小题4分，共8分。

11．第谷（1分）开普勒（1分）牛顿（1分）卡文迪许（1分）评分说明：每选错1个扣1分，最低得分为0分。

12．12 （2分）25（2分）

四、实验题：共15分

13．1.240 （2分） 1.682 （2分，填1.683的同样给分）

14．①连线如图1所示（3分）

②b端（1分）

③如图2所示。（2分）

④1.49（在1.48~1.50范围内同样给分）（2分）

0.60（在0.55~0.65范围内同样给分）（2分）

⑤2.4（2.3~2.7范围内同样给分）（1分）

五、计算题：共19分。

15．设卡车的质量为M ，车所受阻力与车重之比为μ；刹车前卡车牵引力的大小为F ，卡车刹车前后加速度的大小分别为1a 和2a 。重力加速度大小为g 。由牛顿第二定律有

1220 3 F Mg F Mg Ma Mg Ma Mg Ma μμμμ-=-===①②

③

④

设车厢脱落后，3t s =内卡车行驶的路程为1s ，末速度为1v ，根据运动学公式有

21011

s v t a t =+ ⑤

101v v a t =+ ⑥

21222v a s = ⑦

式中，2s 是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为s ，有

202v as = ⑧

卡车和车厢都停下来后相距

12s s s s ?=+- ⑨

由①至⑨式得

00242

333

v s v t at a ?=-++ ⑩

代入题给数据得

36s m ?= ○11

评分参考：本题9分。①至⑧式各1分，○11式1分

16. （1）设匀强磁场的磁感应强度的大小为B 。令圆弧 AEC 是自C 点垂直于BC 入射的电子在磁场中的运行轨道。电子所受到的磁场的作用力

0f ev B = ①

应指向圆弧的圆心，因而磁场的方向应垂直于纸面向外。圆弧 AEC 的圆心在CB 边或其延长线上。依题意，圆心在A 、C 连线的中垂线上，故B 点即为圆心，圆半径为a ，按照牛顿定律有

v f m a

= ②

联立①②式得

mv B ea

③

（2）由（1）中决定的磁感应强度的方向和大小，可知自C 点垂直于BC 入射电子在A 点沿DA 方向射出，且自BC 边上其它点垂直于入射的电子的运动轨道只能在BAEC 区域中。因而，圆弧 AEC 是所求的最小磁场区域的一个边界。

为了决定该磁场区域的另一边界，我们来考察射中A 点的电子的速度方向与BA 的延长线交角为θ（不妨设02

θ≤<）的情形。该电子的运

动轨迹qpA 如右图所示。

图中，圆 AP 的圆心为O ，pq 垂直于BC 边，由③式知，圆弧 AP 的半径仍为a ，在以D 为原点、DC 为x 轴，AD 为y 轴的坐标系中，P 点的坐标(,)x y 为

sin x a θ= ④

[(cos )]cos y a a a a θθ=---=- ⑤

这意味着，在范围02

θ≤≤

内，p 点形成以D 为圆心、a 为半径的四分之一圆周

AFC ，它是电子做直线运动和圆周运动的分界线，构成所求磁场区域的另一边界。

因此，所求的最小匀强磁场区域时分别以B 和D 为圆心、a 为半径的两个四分之一圆周 AEC 和 AFC 所围成的，其面积为

222

1122()422

S a a a ππ-=-=

评分参考：本题10分。第（1）问4分，①至③式各1分；得出正确的磁场方向的，再给1分。第（2）问6分，得出“圆弧 AEC 是所求磁场区域的一个边界”的，给2分；得出所求磁场区域的另一个边界的，再给2分；⑥式2分。

选考题

17．（Ⅰ）ADEF （4分，选对一个给1分，每选错一个扣2分，最低得分为0分）（Ⅱ）（1）在气球上升至海拔6.50km 高空的过程中，气球内氦气经历一等温过程。根据玻意耳—马略特定律有

1122pV p V = ①

式中，3

276.0, 3.50,36.0,p cmHg V m p cmHg ===2V 是在此等温过程末氦气的体积。由①式得

327.39V m = ②

（2）在停止加热较长一段时间后，氦气的温度逐渐从1300T K =下降到与外界气体温度相同，即2225T K =。这是一等压过程。根据盖—吕萨克定律有

212

V V T T = ③ 式中，3V 是在此等压过程末氦气的体积。由③式得

33 5.54V m = ④

评分参考：本题8分。①至④式各2分。

18. （Ⅰ）半圆柱体的横截面如图所示，'OO 为半圆的半径。设从A 点入射的光线在B 点处恰好满足全反射条件，由折射定律有

s i n

1n θ= ①

式中，θ为全反射临界角。由几何关系得

'OO B θ∠= ② 2'S RL O OB =?∠ ③

代入题给条件得

S RL π

④

评分参考：本题5分。①式2分，②③④式各1分。

（Ⅱ）设脉冲信号的周期为T ，从示波器显示的波形可以看出，图2中横向每一分度（即两条长竖线间的距离）所表示的时间间隔为

t ?=

① 其中

T f

② 对比图2中上、下两列波形，可知信号在液体中从发射器传播只接受器所用的时间为

()(2 1.6)t t n =?+ ③

其中n =0，1，2，……

液体中的声速为

v t

= ④

联立①②③④式，代入已知条件并考虑到所测声速应在1300～1600m/s 之间，得

31.410m/s v =? ⑤

评分参考：本题7分。①式2分，②式1分，③式2分，④⑤式各1分。得3

1.510m/s v =? 的，也同样给分。 19．（Ⅰ）一波长为λ光子能量为 y hc

E λ

①

设灯泡每秒内发出的光子数为n ，灯泡电功率为P ，则 kP

n E

② 式中，5%k =是灯泡的发光效率。联立①②式得

kP n hc

= ③ 代入题给数据得

191

1.410s n -=? ④

评分参考：本题5分。①②式各2分：④式1分，没写1

s -的，同样给这1分。（Ⅱ）（1）衰变方程为 239235

*9492Pu U α→+ ① 235*23592

92U U λ→+ ②

或合起来有

239

235

92Pu U αγ→++ ③ （2）上述衰变过程的质量亏损为 Pu U m m m m α?=-- ④ 放出的能量为

E c m ?=?? ⑤

这能量是轴核235

92U 的动能U E 、α粒子的动能a E 和γ光子的能量E γ之和

U E E E E αγ?=++ ⑥ 由④⑤⑥式得

()U Pu U E E m m m c E ααγ+=--- ⑦

设衰变后的轴核和α粒子的速度分别为U v 和v α，则由动量守恒有 U U m v m v αα= ⑧ 又由动能的定义知 22

11,22

U U U a E m v E m v αα== ⑨ 由⑧⑨式得 U a a U

E m E m = ⑩ 由⑦⑩式得

()U a Pu U U m E m m m c E m m αγα

??=-+-??- ○11 代入题给数据得

5.034MeV E α= ○12

评分参考：本题7分。第（1）问2分，①②各1分，若只写出③式，也给这2分；第（2）

问5分，⑦○11式各2分；○12式1分。得 5.033MeV E α=的，同样给分。