2009年全国统一高考理综试卷（山东卷）物理部分

如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，$O$为球心，一质量为$m$的小滑块，在水平力F的作用下静止$P$点。设滑块所受支持力为$F_N$。$OF$与水平方向的夹角为0。下列关系正确的是（）

某物体做直线运动的$v-t$图象如图甲所示，据此判断图乙（$F$表示物体所受合力，$x$表示物体的位移）四个选项中正确的是（）

2008年9月25日至28日我国成功实施了"神舟"七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点$343$千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为$343$千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为$90$分钟。下列判断正确的是（）

某小型水电站的电能输送示意图如下。发电机的输出电压为$220V$，输电线总电阻为$r$，升压变压器原副线圈匝数分别为$n_1$，$n_2$。降压变压器原副线匝数分别为$a_3$、$n_4$（变压器均为理想变压器）。要使额定电压为$220V$的用电器正常工作，则（）

如图所示，在$x$轴上关于原点$O$对称的两点固定放置等量异种点电荷$+Q$和$-Q$，$x$轴上的$P$点位于的右侧。下列判断正确的是（）

如图所示，一导线弯成半径为$a$的半圆形闭合回路。虚线$MN$右侧有磁感应强度为$B$的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度$v$向右匀速进入磁场，直径$CD$始络与$MN$垂直。从$D$点到达边界开始到$C$点进入磁场为止，下列结论正确的是（）

图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为$M$的木箱与轨道的动摩擦因数为$\frac{\sqrt{3}}{6}$。木箱在轨道端时，自动装货装置将质量为$m$的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是（）

答案：

某同学在家中尝试验证平行四边形定则，他找到三条相同的橡皮筋（遵循胡克定律）和若干小事物，以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字，设计了如下实验：将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子$A$、$B$上，另一端与第二条橡皮筋连接，结点为$O$，将第三条橡皮筋的另一端通过细胞挂一重物。

①为完成实验，下述操作中必需的是
a．测量细绳的长度
b．测量橡皮筋的原长
c．测量悬挂重物后像皮筋的长度
d．记录悬挂重物后结点$O$的位置
②钉子位置固定，欲利用现有器材，改变条件再次实验证，可采用的方法是

为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开头可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为$Lx$）。某光敏电阻$R_P$在不同照度下的阻值如下表：

①根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。
②如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0($lx$)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。
（不考虑控制开关对所设计电路的影响）
提供的器材如下：
光敏电源$E$(电动势3$V$，内阻不计)；
定值电阻：$R_1$=10$k\Omega$，$R_2$=20$k\Omega$，$R_3$=40$k\Omega$（限选其中之一并在图中标出）
开关$S$及导线若干。

如图所示，某货场而将质量为$m_1=100kg$的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径$R=1.8m$。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板$A,B$，长度均为$l$=2$m$，质量均为$m_2=100kg$，木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为${\mu }_1$，木板与地面间的动摩擦因数$\mu =0.2$。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取$g$=10$m/s^2$）

（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。
（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板$B$时，木板$B$开始滑动，求${\mu }_1$应满足的条件。
（3）若${\mu }_1=0.5$，求货物滑到木板$A$末端时的速度和在木板$A$上运动的时间。

如图甲所示，建立$xOy$坐标系，两平行极板$P$、$Q$垂直于$y$轴且关于$x$轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于$xOy$平面向里。位于极板左侧的粒子源沿$x$轴间右连接发射质量为$m$、电量为$+q$、速度相同、重力不计的带电粒子在$0~3t$时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。
已知$t$=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在$t_0$时，刻经极板边缘射入磁场。上述$m$、$q$、$l$、$l_0$、$B$为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）
（1）求电压$U$的大小。
（2）求$\frac{1}{2}{t}_0$时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。
（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。

一定质量的理想气体由状态$A$经状态$B$变为状态$C$，其中$A\to B$过程为等压变化，$B\to C$过程为等容变化．已知$V_A＝0.3m^3$，$T_A＝T_C＝300K$，$T_B＝400K$.
(1)求气体在状态$B$时的体积．
(2)说明$B\to C$过程压强变化的微观原因．
(3)设$A\to B$过程气体吸收热量为$Q_1$，$B\to C$过程气体放出热量为$Q_2$，比较$Q_1$、$Q_2$的大小并说明原因．

如图为一简谐波在$t=0$时，对应的波形图，介质中的质点P做简谐运动的表达式为$y=4\sin 5xl$，求该波的速度，并指出$t=0.3s$时的波形图(至少画出一个波长)

一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图为过轴线的截面图，调整入射角$\alpha$，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为$\frac{4}{3}$，求$\sin \alpha$的值。

历史中在利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5$MeV$的质子${}_1{}^{1}H$轰击静止的$X$,生成两个动能均为8.9$MeV$的${}_2{}^{4}He$.（1$MeV$=1.6×10^-13J）

①上述核反应方程为。
②质量亏损为kg。

如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，$A$、$B$、$C$，质量分别为$m_B=m_C=2m,m_A=m$，$A$、$B$用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时$A$、$B$以共同速度$v_0$运动，$C$静止。某时刻细绳突然断开，$A$、$B$被弹开，然后$B$又与$C$发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求$B$与$C$碰撞前$B$的速度。