2009年全国统一高考理综试卷（北京卷）物理部分

如图所示，将质量为$m$的滑块放在倾角为$\theta$的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为$\mu$。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（）

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）。由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$a$和$c$，$a$、$c$间的距离等于测量管内径$D$，测量管的轴线与$a$、$c$的连接放像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$a$、$c$的间出现感应电东势$E$，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$D=0.40m,B=2.5\times {10}^{-3}T,Q=0.12m^3/s$，设液体在测量管内各处流速相同，试求$E$的大小（$\pi$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，从如水口流出。因为已加压充满管道。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直的简便方法。
（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为$R$。 $a$、$c$间导电液体的电阻$r$随液体电阻率色变化而变化，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。

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$O\prime$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$b$（）

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）推导第一宇宙速度$v_2$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$T$。

下列现象中，与原子核内部变化有关的是（）

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（）

（1）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$m_1$的小球从高位$h$处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道$BC$段上质量为$m_2$的小球发生碰撞，碰撞后两球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$m_2$的速度大小$v_2$。

（2）碰撞过程中的能量传递规律在屋里学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的恶简化力学模型。如图2所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为$m_1,m_2,m_3.......m_{n-1},m_n....$的若干个球沿直线静止相间排列，给第1个球初能$E_{k1}$，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第$n$个球经过依次碰撞后获得的动能$E_k$与$E_{k1}$之比为第1个球对第个球的动能传递系数$k_{1n}$。
a.求$k_{1n}$；

b.若$m_1=4m_0,m_k=m_0,m_0$为确定的已知量。求$m_2$为何值时，$k_{1n}$值最大。

图示为一个内、外半径分别为$R_1$和$R_2$的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为$\sigma$。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$$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（）

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

做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是（）

（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1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$x_1=1.16mm$；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$x_2=$；
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$∆x=$$mm$；这种色光的波长$\lambda =$$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$和内电阻$r$，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为$9.999\Omega$，科当标准电阻用）一只电流表（量程$I_g=0.6A$,内阻$r_g=0.1\Omega$）和若干导线。
①请根据测定电动势$E$内电阻$r$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$R$，读处与$R$对应的电流表的示数$I$，并作记录。
当电阻箱的阻值$R=2.6\Omega$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$\frac{1}{I}$;再制作$R-\frac{1}{I}$坐标图，如图6所示，图中已标注出了$(R,\frac{1}{I})$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$r=$$\Omega$。

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（）