2009年普通高等学校招生全国统一考试（重庆卷）
理科综合 物理部分
14. 密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能） A ．内能增大，放出热量 B 内能减小，吸收热量 C ．内能增大，对外界做功 D 内能减小，外界对其做功
15. 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见题15图，以下说法正 确的是
A ．声波在水中波长较大，b 是水中声波的波形曲线。 B ．声波在空气中波长较大，b 是空气中声波的波形曲线 C ．水中质点振动频率较高，a 是水中声波的波形曲线 D ．空气中质点振动频率较高，a 是空气中声波的波形曲线
16. 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为
11131512
1+ +Q H +12H C N N C →→116776+X+Q 2
方程式中Q 1、Q 2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
3
A X是2He ，Q 2>Q 1 4B. X是2He ，Q 2>Q 1 3C, X是2He ，Q 2
17. 据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km 和100Km ，运动速率分别为v 1和v 2，那么v 1和v 2的比值为（月球半径取1700Km ） A.
1918 1819
18. 某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24V/200W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220V/2W),将其连接在220V 交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L 2 灯丝烧断，则
A. X1的功率减小，L 1的功率增大 B. X1的功率增大，L 1的功率增大 C, X2功率增大，其它指示灯的功率减小 D. X2功率减小，其它指示灯的功率增大
19. 在题19图所示电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM' 与NN'
，
之间的安培力的大小为f a 、f b ，判断这两段导线
A. 相互吸引，f a ＞f b B. 相互排斥，f a ＞f b C. 相互吸引，f a ＜f b D. 相互排斥，f a ＜f b
20. 题20图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧 （O 是线圈中心），则 XOY 运动，A. 从X 到O, 电流由E 经G 流向F ，先增大再减小 B. 从X 到O, 电流由F 经G 流向E ，先减小再增大 C. 从O 到Y, 电流由F 经G 流向E ，先减小再增大 D. 从O 到Y, 电流由E 经G 流向F ，先增大再减小 21. 用a 、b 、c 、d 表示四种单色光，若
①a 、b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于b 的临界角；
②用b 、c 和d 在相同条件下分别做双缝干涉实验，c 的条纹间距最大 ③用b 、d 照射某金属表面，只有b 能使其发射电子。 则可推断a 、b 、c 、d 可能分别是
A. 紫光、蓝光、红光、橙光 B. 蓝光、紫光、红光、橙光 C. 紫光、蓝光、橙光、红光 D. 紫光、橙光、红光、蓝光
22. （19分）
（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填 “是”或“否”）。
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；
②在摆球经过最低点时启动秒表计时； ③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。 该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径
的示数见题22图1. 该球的直径为 mm 。根据表中数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大。
（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系。图中R 0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。 ①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。 ②若电压表V 2的读数为U 0，
则I ＝ mA；
③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I 曲线a 。见题22图4，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 mA ，电动势为 V。
④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I 曲线b ，见题22图4. 当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V 。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。
23. （16分）2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如题23图，运动员将静止于O 点的冰壶（视为质点）沿直线OO' 推到A 点放手，此后冰壶沿AO' 滑行，最后停于C 点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m ，AC ＝L ，CO' ＝r, 重力加速度为g ， （1）求冰壶在A 点的速率；
（2）求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小；
（3）若将BO' 段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8 ，原只能滑到C 点的冰壶能停于O' 点，求A 点与B 点之间的距离。
24. （18分）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m 和4m. 笔的弹跳过程分为三个阶段：
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题24图a ）；
②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h 1时，与静止的内芯碰撞（见题24图b ）； ③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h 2处（见题24图c ）。 设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g 。求： （1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小； （2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；
（3）从外壳下端离开桌面到上升至h 2处，笔损失的机械能。
25. （19分）如题25图，离子源A 产生的初速为零、带电量均为e 、质量不同的正离子被电压为U 0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM 上的小孔S 离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN 进入磁感应强度为B 的匀强磁场。已知HO ＝d ，HS ＝2d ， MNQ ＝90°。（忽略粒子所受重力） （1）求偏转电场场强E 0的大小以及HM 与MN 的夹角φ； （2）求质量为m 的离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）若质量为4m 的离子垂直打在NQ 的中点S 1处，质量为16m 的离子打在S 2处。求S 1和S 2之间的距离以及能打在NQ 上的正离子的质量范围。
参考答案
22：
（1）①是，②是，③否，20.685(20.683-20.687)，摆长 （2）①见22题答案图，
②
U 0
， R 0
不
是
，
0.295(0.293-0.297)
，
③
2.67(2.64-2.70)， ④0.065(0.060-0.070)
23解析：
（1）对冰壶，从A 点放手到停止于C 点，设在A 点时的速度为V 1， 应用动能定理有－μmgL ＝
12
mV 1，解得V 1 2
（2）对冰壶，从O 到A ，设冰壶受到的冲量为I ， 应用动量定理有I ＝mV 1－0，解得I ＝； （
3）设AB 之间距离为S ，对冰壶，从A 到O ′的过程， 应用动能定理，－μmgS －0.8μmg(L＋r －S) ＝0
－解得S ＝L －4r 。
24解析：
设外壳上升高度h 1时速度为V 1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V 2， (1)对外壳和内芯，从撞后达到共同速度到上升至h 2处，应用动能定理有 (4mg＋m)( h2－h 1) ＝
12
mV 1， 2
12
(4m＋m)V 2，解得V 2； 2
（2）外壳和内芯，碰撞过程瞬间动量守恒，有4mV 1＝(4mg＋m)V 2，
解得V 1
设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W ，在此过程中，对外壳应用动能定理有
12
(4m)V1， 2
25h 2-9h 1
解得W ＝mg ；
4
W －4mgh 1＝
（3）由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h 2的过程，机械能守恒，只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失，损失的能量为E 损＝联立解得E 损＝
25解析： （1）
正离子被电压为U 0的加速电场加速后速度设为V 1，设 对正离子，应用动能定理有eU 0＝
1122
(4m)V1－(4m＋m)V 2， 22
5
mg(h2－h 1) 。 4
12
mV 1， 2
F
，即a m
正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动 受到电场力F ＝qE 0、产生的加速度为a ＝＝
qE 0
， m
12
at ， 2
垂直电场方向匀速运动，有2d ＝V 1t ， 沿场强方向：Y ＝联立解得E 0＝又tan φ＝（2）
正离子进入磁场时的速度大小为V 2
正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心
力
，
U 0
d
V 1
，解得φ＝45°； at
mV 22
qV 2B ＝，
R
解得离子在磁场中做圆周运动的半径R ＝
； （3）根据R ＝
可知，
质量为4m 的离子在磁场中的运动打在S 1，运动半径为R 1＝
质量为16m 的离子在磁场中的运动打在S 2，运动半径为R 2＝
又ON ＝R 2－R 1，
由几何关系可知S 1和S 2之间的距离ΔS
R 1， 联立解得ΔS ＝
2
2
； 2
由R ′＝(2 R1) +( R′－R 1) 解得R ′＝再根据
5
R 1， 2
15
R 1＜R ＜R 1， 22
解得m ＜m x ＜25m 。
2009年普通高等学校招生全国统一考试（重庆卷）
理科综合 物理部分
14. 密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能） A ．内能增大，放出热量 B 内能减小，吸收热量 C ．内能增大，对外界做功 D 内能减小，外界对其做功
15. 同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线见题15图，以下说法正 确的是
A ．声波在水中波长较大，b 是水中声波的波形曲线。 B ．声波在空气中波长较大，b 是空气中声波的波形曲线 C ．水中质点振动频率较高，a 是水中声波的波形曲线 D ．空气中质点振动频率较高，a 是空气中声波的波形曲线
16. 某科学家提出年轻热星体中核聚变的一种理论，其中的两个核反应方程为
11131512
1+ +Q H +12H C N N C →→116776+X+Q 2
方程式中Q 1、Q 2表示释放的能量，相关的原子核质量见下表：
3
A X是2He ，Q 2>Q 1 4B. X是2He ，Q 2>Q 1 3C, X是2He ，Q 2
17. 据报道，“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为200Km 和100Km ，运动速率分别为v 1和v 2，那么v 1和v 2的比值为（月球半径取1700Km ） A.
1918 1819
18. 某实物投影机有10个相同的强光灯L 1～L 10(24V/200W)和10个相同的指示灯X 1～X 10(220V/2W),将其连接在220V 交流电源上，电路见题18图，若工作一段时间后，L 2 灯丝烧断，则
A. X1的功率减小，L 1的功率增大 B. X1的功率增大，L 1的功率增大 C, X2功率增大，其它指示灯的功率减小 D. X2功率减小，其它指示灯的功率增大
19. 在题19图所示电路中，电池均相同，当电键S 分别置于a 、b 两处时，导线MM' 与NN'
，
之间的安培力的大小为f a 、f b ，判断这两段导线
A. 相互吸引，f a ＞f b B. 相互排斥，f a ＞f b C. 相互吸引，f a ＜f b D. 相互排斥，f a ＜f b
20. 题20图为一种早期发电机原理示意图，该发电机由固定的圆形线圈和一对用铁芯连接的圆柱形磁铁构成，两磁极相对于线圈平面对称，在磁极绕转轴匀速转动过程中，磁极中心在线圈平面上的投影沿圆弧 （O 是线圈中心），则 XOY 运动，A. 从X 到O, 电流由E 经G 流向F ，先增大再减小 B. 从X 到O, 电流由F 经G 流向E ，先减小再增大 C. 从O 到Y, 电流由F 经G 流向E ，先减小再增大 D. 从O 到Y, 电流由E 经G 流向F ，先增大再减小 21. 用a 、b 、c 、d 表示四种单色光，若
①a 、b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于b 的临界角；
②用b 、c 和d 在相同条件下分别做双缝干涉实验，c 的条纹间距最大 ③用b 、d 照射某金属表面，只有b 能使其发射电子。 则可推断a 、b 、c 、d 可能分别是
A. 紫光、蓝光、红光、橙光 B. 蓝光、紫光、红光、橙光 C. 紫光、蓝光、橙光、红光 D. 紫光、橙光、红光、蓝光
22. （19分）
（1）某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作，请判断是否恰当（填 “是”或“否”）。
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放；
②在摆球经过最低点时启动秒表计时； ③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期。 该同学改进测量方法后，得到的部分测量数据见表。用螺旋测微器测量其中 一个摆球直径
的示数见题22图1. 该球的直径为 mm 。根据表中数据可以初步判断单摆周期随 的增大而增大。
（2）硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用题22图2所示电路探究硅光电池的路端电压U 与总电流I 的关系。图中R 0为已知定值电阻，电压表视为理想电压表。 ①请根据题22图2，用笔画线代替导线将题22图3中的实验器材连接成实验电路。 ②若电压表V 2的读数为U 0，
则I ＝ mA；
③实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-I 曲线a 。见题22图4，由此可知电池内阻 （填“是”或“不是”）常数，短路电流为 mA ，电动势为 V。
④实验二：减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I 曲线b ，见题22图4. 当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V 。则实验二中外电路消耗的电功率为 mW（计算结果保留两位有效数字）。
23. （16分）2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程：如题23图，运动员将静止于O 点的冰壶（视为质点）沿直线OO' 推到A 点放手，此后冰壶沿AO' 滑行，最后停于C 点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为μ，冰壶质量为m ，AC ＝L ，CO' ＝r, 重力加速度为g ， （1）求冰壶在A 点的速率；
（2）求冰壶从O 点到A 点的运动过程中受到的冲量大小；
（3）若将BO' 段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8 ，原只能滑到C 点的冰壶能停于O' 点，求A 点与B 点之间的距离。
24. （18分）探究某种笔的弹跳问题时，把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分，其中内芯和外壳质量分别为m 和4m. 笔的弹跳过程分为三个阶段：
①把笔竖直倒立于水平硬桌面，下压外壳使其下端接触桌面（见题24图a ）；
②由静止释放，外壳竖直上升至下端距桌面高度为h 1时，与静止的内芯碰撞（见题24图b ）； ③碰后，内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为h 2处（见题24图c ）。 设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力，重力加速度为g 。求： （1）外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小； （2）从外壳离开桌面到碰撞前瞬间，弹簧做的功；
（3）从外壳下端离开桌面到上升至h 2处，笔损失的机械能。
25. （19分）如题25图，离子源A 产生的初速为零、带电量均为e 、质量不同的正离子被电压为U 0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM 上的小孔S 离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN 进入磁感应强度为B 的匀强磁场。已知HO ＝d ，HS ＝2d ， MNQ ＝90°。（忽略粒子所受重力） （1）求偏转电场场强E 0的大小以及HM 与MN 的夹角φ； （2）求质量为m 的离子在磁场中做圆周运动的半径；
（3）若质量为4m 的离子垂直打在NQ 的中点S 1处，质量为16m 的离子打在S 2处。求S 1和S 2之间的距离以及能打在NQ 上的正离子的质量范围。
参考答案
22：
（1）①是，②是，③否，20.685(20.683-20.687)，摆长 （2）①见22题答案图，
②
U 0
， R 0
不
是
，
0.295(0.293-0.297)
，
③
2.67(2.64-2.70)， ④0.065(0.060-0.070)
23解析：
（1）对冰壶，从A 点放手到停止于C 点，设在A 点时的速度为V 1， 应用动能定理有－μmgL ＝
12
mV 1，解得V 1 2
（2）对冰壶，从O 到A ，设冰壶受到的冲量为I ， 应用动量定理有I ＝mV 1－0，解得I ＝； （
3）设AB 之间距离为S ，对冰壶，从A 到O ′的过程， 应用动能定理，－μmgS －0.8μmg(L＋r －S) ＝0
－解得S ＝L －4r 。
24解析：
设外壳上升高度h 1时速度为V 1，外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小为V 2， (1)对外壳和内芯，从撞后达到共同速度到上升至h 2处，应用动能定理有 (4mg＋m)( h2－h 1) ＝
12
mV 1， 2
12
(4m＋m)V 2，解得V 2； 2
（2）外壳和内芯，碰撞过程瞬间动量守恒，有4mV 1＝(4mg＋m)V 2，
解得V 1
设从外壳离开桌面到碰撞前瞬间弹簧做功为W ，在此过程中，对外壳应用动能定理有
12
(4m)V1， 2
25h 2-9h 1
解得W ＝mg ；
4
W －4mgh 1＝
（3）由于外壳和内芯达到共同速度后上升高度h 2的过程，机械能守恒，只是在外壳和内芯碰撞过程有能量损失，损失的能量为E 损＝联立解得E 损＝
25解析： （1）
正离子被电压为U 0的加速电场加速后速度设为V 1，设 对正离子，应用动能定理有eU 0＝
1122
(4m)V1－(4m＋m)V 2， 22
5
mg(h2－h 1) 。 4
12
mV 1， 2
F
，即a m
正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动 受到电场力F ＝qE 0、产生的加速度为a ＝＝
qE 0
， m
12
at ， 2
垂直电场方向匀速运动，有2d ＝V 1t ， 沿场强方向：Y ＝联立解得E 0＝又tan φ＝（2）
正离子进入磁场时的速度大小为V 2
正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛仑兹力提供向心
力
，
U 0
d
V 1
，解得φ＝45°； at
mV 22
qV 2B ＝，
R
解得离子在磁场中做圆周运动的半径R ＝
； （3）根据R ＝
可知，
质量为4m 的离子在磁场中的运动打在S 1，运动半径为R 1＝
质量为16m 的离子在磁场中的运动打在S 2，运动半径为R 2＝
又ON ＝R 2－R 1，
由几何关系可知S 1和S 2之间的距离ΔS
R 1， 联立解得ΔS ＝
2
2
； 2
由R ′＝(2 R1) +( R′－R 1) 解得R ′＝再根据
5
R 1， 2
15
R 1＜R ＜R 1， 22
解得m ＜m x ＜25m 。