2009年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）

理科综合能力测试物理部分

本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至4页，第Ⅱ卷5至13页，共300分。考试时间150分钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

注意事项：

1．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

2．答题前考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、准考证号，然后再用2B铅笔将与准考证号对应的信息点涂黑。

3．答题卡上第Ⅰ卷必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以盖住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净。第Ⅱ卷必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均不得分。

以下数据可供解题时参考：

可能用到的相对原子质量：H 1    C 12     N 14     O 16      F 19

Na 23  Al 27     Si 28     P 31      S 32

第Ⅰ卷（选择题  共120分）

本卷共20小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。

13．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图。图中记录的是

A．分子无规则运动的情况

B．某个微粒做布朗运动的轨迹

C．某个微粒做布朗运动的速度――时间图线

D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线

14．下列现象中，与原子核内部变化有关的是

A．粒子散射现象            B．天然放射现象

C．光电效应现象              D．原子发光现象

15．类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是

    A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用

B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象

C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播

D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波

16．某静电场的电场线分布如图所示，图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E_P和E_Q，电势分别为U_P和U_Q，则

     A．E_P＞E_Q，U_P＞U_Q          B．E_P＞E_Q，U_P＜U_Q

C．E_P＜E_Q，U_P＞U_Q          D．E_P＜E_Q，U_P＜U_Q

17．一简谐机械波沿x轴正方向传播，周期为T，波长为。若在x=0处质点的振动图像如下图所示，则该波在t=T/2时刻的波形曲线为

18．如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g，则

    A．将滑块由静止释放，如果＞tan，滑块将下滑

    B．给滑块沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑块将减速下滑

    C．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是2mgsin

D．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果=tan，拉力大小应是mgsin

19．如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b

    A．穿出位置一定在O′点下方

B．穿出位置一定在O′点上方

C．运动时，在电场中的电势能一定减小

    D．在电场中运动时，动能一定减小

20．图示为一个内、外半径分别为R₁和R₂的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心O为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点P到O点的距离为x，P点电场强度的大小为E。下面给出E的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E的合理表达式应为

   A．

B．

C．

  D．

第II卷（非选择题  共180分）

21．（18分）

（1）在《用双缝干涉测光的波长》实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后，接通电源使光源正常工作。

   ①已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图2（a）所示，图2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图2（b）中游标尺上的读数x₁=1.16mm；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图3（a）所示，此时图3（b）中游标尺上的读数x₂=           mm；

   ②利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离=         mm；这种色光的波长=              nm。

   （2）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999，可当标准电阻用）、一只电流表（量程=0.6A，内阻）和若干导线。

①请根据测定电动势E和内电阻的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。

②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值,读处与对应的电流表的示数I,并作记录。当电阻箱的阻值时，其对应的电流表的示数如图5所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数;再制作R-坐标图，如图6所示，图中已标注出了（）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。

③在图6上把描绘出的坐标点练成图线。

④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=     V,内电阻        

22．（16分）

已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转的影响。

（1）推到第一宇宙速度v₁的表达式；

（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，求卫星的运行周期T。

23．（18分）

单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。

传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极和c，a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连接方向以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c的间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。

（1）已知，设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（取3.0）

（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，既液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法；

（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。

24．（20分）

如图1所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为的小球从高为处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为的小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球的速度大小；

（2）碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图2所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为、……的若干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初动能，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第个球经过一次碰撞后获得的动能_n与之比为第1个球对第个球的动能传递系数

a 求

b 若为确定的已知量。求为何值时，k₁₃最大