2009年天津市高考物理试卷解析版_全国卷+地方卷_4.物理_1.物理高考真题试卷_2008-2020年_地方卷_天津高考物理07-21_A3word版

B．电磁波可以发生衍射现象 2009 年天津市高考物理试卷解析版 C．电磁波不会发生偏振现象 参考答案与试题解析 D．电磁波无法携带信息传播 一、单项选择题（每小题6分，共30分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 【考点】G4：电磁波的发射、传播和接收；G6：电磁波的应用． 菁优网版权所有 1．（6分）物块静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物块施加大小相等的力 F，施力后物块仍然静止， 【专题】54H：光的衍射、偏振和电磁本性专题． 则物块所受的静摩擦力增大的是（ ） 【分析】电磁波既可以在真空中传播，也可以在介质中传播；所有的波都能发生衍射现象，横波能够发生偏 振现象，电磁波是横波，所有波都能传递信息． 【解答】解：A、电磁波既可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故A错误。 A． F垂直于斜面向上 B． F垂直于斜面向下 B、衍射是波特有的现象，所有的波都能发生衍射现象，故B正确。 C、横波能够发生偏振现象，电磁波是横波，故电磁能能发生偏振现象，故C错误。 D、所有波都能传递信息，故电磁波能够携带信息，故D错误。 C． F竖直向上 D． F竖直向下 故选：B。 【考点】25：静摩擦力和最大静摩擦力；3C：共点力的平衡． 【点评】通过多读教材，加强对基础知识的积累是解决此类题目的唯一途径． 菁优网版权所有 【专题】11：计算题． 3．（6分）为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路后闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的 【分析】物体施加力F前后都处于平衡状态，受的合外力为零，分析物体受到的力，然后沿斜面和垂直斜面 电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光．由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的 U﹣I图象应是 正交分解力，在沿斜面方向上求静摩擦力，比较前后的大小变化来作出判断． （ ） 【解答】解：分析四个图中的物体施加F后的受力如图： 物体处于平衡状态，合外力为零，正交分解物体受到的力，可知沿斜面方向的合力为零。即 A图中F ＝ fA Gsin ； A． B． B图中θ F fB ＝Gsin ；C图中F fC ＝（G﹣F）sin ；D图中F fD ＝（G+F）sin ，而原来都为：Gsin ，比较得知静 摩擦力增大的为θD，所以A、B、C、选项错误θ，D选项正确。 θ θ 故选：D。 【点评】知道物体的共点力平衡条件：合外力为零，会正交分解物体的受力，然后得知两互相垂直的方向上 C． D． 的合力为零． 【考点】B8：电阻率与温度的关系；BE：伏安法测电阻；N5：描绘小电珠的伏安特性曲线． 2．（6分）下列关于电磁波的说法正确的是（ ） 菁优网版权所有 【专题】535：恒定电流专题． A．电磁波必须依赖介质传播【分析】解答本题的关键是理解电阻的U﹣I图象的物理意义以及温度对电阻的影响． 哪些力对物体做功，分析时不能遗漏． 【解答】解：灯丝电阻随电压的增大而增大，在图象上某点到原点连线的斜率应越来越大，故ABD错误，C 5．（6分）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点 正确。 一带电粒子（不计重力）以速度v 经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以 M 故选：C。 速度v 折回N点．则（ ） N 【点评】本题考查的恒定电流中的基础知识：U﹣I图象含义以及温度对电阻的影响．对于这些基本知识要加 强理解和应用． 4．（6分）如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨之间接有定值电阻 R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始 终保持垂直并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向与导轨平面 A．粒子受电场力的方向一定由M指向N 垂直，棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，力 F做的功与安培力做的功的代数和等于（ B．粒子在M点的速度一定比在N点的大 ） C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D．电场中M点的电势一定高于N点的电势 【考点】AC：电势；AE：电势能与电场力做功；AK：带电粒子在匀强电场中的运动． 菁优网版权所有 【专题】16：压轴题． 【分析】由粒子的运动情景可得出粒子受到的电场力的方向，由电场力做功的性质可得出电势能及动能的变 化；由电势与电势能的关系可判断电势． A．棒的机械能增加量 B．棒的动能增加量 【解答】解：A、由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错误； C．棒的重力势能增加量 D．电阻R上放出的热量 B、粒子由M到N电场力做负功，电势能增加，动能减少，故速度减小，故M点的速度大于N点的速度， 【考点】65：动能定理；D9：导体切割磁感线时的感应电动势；DD：电磁感应中的能量转化． 菁优网版权所有 故B正确，C错误； 【专题】16：压轴题． D、由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，D错误。 【分析】棒在竖直向上的恒力F作用下加速上升的一段时间内，F做正功，安培力做负功，重力做负功，动 【点评】本题应明确：（1）电场力做正功则电势能减小，电场力做负功则电势能增加；（2）电场力做功要 能增大．根据动能定理分析力F做的功与安培力做的功的代数和． 注意电荷的正负极性，极性不同则做功不同． 【解答】解：A、棒受重力G、拉力F和安培力F A 的作用。由动能定理：W F +W G +W安 ＝△E K 二、不定项选择题（每小题6分，共18分．每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选 得W F +W安 ＝△E K +mgh 项正确．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 即力F做的功与安培力做功的代数和等于机械能的增加量。故A正确。 6．（6分）下列说法正确的是（ ） B、由动能定理，动能增量等于合力的功。合力的功等于力F做的功、安培力的功与重力的功代数和。 A． N H→ C He方程是 衰变方程 故B错误。 α C、棒克服重力做功等于棒的重力势能增加量。故C错误。 B． H H→ He+ 是核聚变反应方程 D、棒克服安培力做功等于电阻R上放出的热量。故D错误 γ 故选：A。 C． U→ Th He是核裂变反应方程 【点评】本题运用功能关系分析实际问题．对于动能定理理解要到位：合力对物体做功等于物体动能的增量，D． He Al→ P n是核人工转变 D、用同一装置进行双缝干涉实验，由公式 可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，故D错误。 【考点】JA：原子核衰变及半衰期、衰变速度；JF：原子核的人工转变；JJ：裂变反应和聚变反应． 菁优网版权所有 故选：C。 【分析】解决本题的关键是理解： 衰变是原子核自发放射 粒子的核衰变过程；由轻原子核生成较重的原 【点评】折射率大的频率高、波长短、临界角小、光子能量高等这些规律要明确，并能正确应用． 子核，同时释放出巨大能量的核反应α 叫核聚变；核裂变是指较α重的原子核分裂成两个中等质量的新核；用人 工的方法使原子核发生转变的过程叫做原子核的人工转变。 8．（6分）某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x＝Asin ，则质点（ ） 【解答】解：A、用人工的方法使原子核发生转变的过程叫做原子核的人工转变。 N在质子的轰击下发 A．第1s末与第3s末的位移相同 生的核反应，属于人工转变。 故A错误。 B．第1s末与第3s末的速度相同 B、由轻原子核生成较重的原子核，同时释放出巨大能量的核反应叫核聚变。故B正确。 C．3s末至5s末的位移方向都相同 C、 衰变是原子核自发放射 粒子的核衰变过程，故该反应是 衰变。故C错误。 D．3s末至5s末的速度方向都相同 D、α用 粒子轰击 Al产生α P和 n，是在人为的作用下发α生的故该反应是人工转变。故D正确。 【考点】73：简谐运动的振动图象． 菁优网版权所有 α 【专题】16：压轴题；51B：简谐运动专题． 故选：BD。 【分析】通过简谐运动的表达式可以知道角速度、周期、振幅。结合简谐运动的图象可以分析出各个时刻的 【点评】加强对基本知识、基本概念的积累，是解决概念题的唯一的法宝。 位移方向和速度方向。 7．（6分）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（ ） 【解答】 解：A、由关系式可知，将t＝1s和t＝3s代入关系式中求得两时刻位移相同。故A正确。 A．在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大 B、画出对应的位移﹣时间图象，由图象可以看出，第1s末和第3s末的速度方向不同。故B错误。 B．以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大 C、由图象可知，3s末至5s末的位移先是为正，后为负，位移方向不相同。故C错误。 C．从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大 D、由图象可知，3s末至5s末的速度都是沿着负方向，方向相同。故D正确。 D．用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大 故选：AD。 【考点】H3：光的折射定律；H9：光的干涉． 菁优网版权所有 【专题】16：压轴题；54D：光的折射专题． 【分析】根据题目中的蓝光的折射率比红光的折射率大，可以判断这两种光在该玻璃中的波速大小，以及波 长、临界角等大小情况，然后以及相关物理知识即可解答． 【解答】解：A、由 可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，故A错误； 【点评】解决本题的关键是能从简谐运动的表达式中获取信息，并会画简谐运动的位移时间图象，结合图象 分析问题。 B、以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，故 B 三、实验题 错误； 9．（18分）（1）如图1所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面 C、从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式 可知，红光的折射率小，临界角大，故C正确； 积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度 匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝ ω（2）根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小，内阻变大时测量结果 ．线框从中性面开始转过 的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝ ． 的变化． （3）根据用打点计时器测重力加速度的原理，和实验的步骤可以判断遗漏的器材，用图象法处理实验的数 （2）图2为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的满偏电流I ＝300 A，内阻R ＝100 ，可变电阻R的最 R g 据比较简单直观． 大阻值为10k ，电池的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5 ，图中与接线柱μA相连的表笔颜色Ω应是 红 色，接 【解答】解：（1） 正确使用方法Ω测量电阻R 的阻值时，指针指在刻度盘Ω的正中央，则R ＝ 5 k ．若该欧姆表使用一段时间 x x 后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述RΩ其测量结果与原结果相比较 电动势的最大值为E m ＝BS ，电动势的有效值为 ， x 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）． ω （3）如图3所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以 所以电流的有效值 ； 测定重力和速度． 所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 D 电荷量为 ①（填字母代号）中的器材． A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、毫米刻度尺 （2） C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、毫米刻度尺 欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“﹣”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进 通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度．为使图线的斜率等于重力加速度， 去，所以与A相连的表笔颜色是红色； ② 除作v﹣t图象外，还可作 图象，其纵轴表示的是 速度平方的二分之一 ，横轴表示的是 重物 当两表笔短接（即R x ＝0）时，电流表应调至满偏电流I g ，设此时欧姆表的内阻为R内 此时有关系 得 下落的高度 ． ； 当指针指在刻度盘的正中央时I ，有 ，代入数据可得R x ＝R内 ＝5k ； Ω 当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流 I g 不变，由公式 ，欧姆表内阻R内 【考点】B4：多用电表的原理及其使用；E5：交流的峰值、有效值以及它们的关系；M1：用打点计时器测 速度． 得调小， 菁优网版权所有 【专题】16：压轴题． 待测电阻的测量值是通过电流表的示数体现出来的， 【分析】（1）根据交变流电的产生和最大值、有效值、平均值的关系可以求得电流的有效值，交变电流中 电荷量可以根据库仑定律来计算．和运动学公式这些物理规律的运用。 由 ， （1）根据动量守恒定律、动量定理物块在车面上滑行的时间 t，首先判断动量是否守恒，再选取正方向列式 求解；也可运用运动学公式和牛顿第二定律求解，对m 进行受力分析，求出加速，结合运动学公式v＝v +at 2 0 可知当R内 变小时，I变小，指针跟原来的位置相比偏左了，欧姆表的示数变大了． 可解出结果。 （3） （2）根据动量守恒定律、能量守恒求解。也可运用牛顿第二定律求出物体和小车的加速度，由相对运动表 打点计时器需接交流电源．重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码．计算速度需要测相邻计 ①数的距离，需要刻度尺，选D． 示出出物块和小车的相对位移L，再结合运动学公式 可解出结果。 由公式v2＝2gh，如绘出 图象，其斜率也等于重力加速度． 【解答】解： ② 解法一： 故答案为：（1） ， ； （1）由题意知动量守恒，设物块与小车的共同速度为 v，以水平向右为正方向（如图所示），根据动量守恒 定律有 （2）红，5，变大； m 2 v 0 ＝（m 1 +m 2 ）v… 设物块与车面间的滑动①摩擦力为F，对物块应用动量定理有 （3）D， ，速度平方的二分之一，重物下落的高度． ﹣Ft＝m v﹣m v … 2 2 0 其中F＝ m 2 g… ② 【点评】（1）知道交变流电的最大值和有效值之间的关系，计算电荷量时要注意电流要用平均电流来计算． μ ③ （2）本小题了考查欧姆表的结构、测量原理，同时还要注意测量误差应如何来分析． 解得 （3）根据用打点计时器测重力加速度的实验原理，可以判断实验需要的器材，同时还要知道利用图象处理 数据可以使实验结果简单直观的展现出来． 代入数据得 t＝0.24s… 四、简答题 （2）要使物块恰好不从车④厢滑出，须物块到车面右端时与小车有共同的速度v′，则 10．（16分）如图所示，质量m 1 ＝0.3kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1.5m，现有质量m 2 ＝0.2kg可 m 2 v' 0 ＝（m 1 +m 2 ）v'… 视为质点的物块，以水平向右的速度v ＝2m/s从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止。物 ⑤ 0 由功能关系有 块与车面间的动摩擦因数 ＝0.5，取g＝10m/s2，求 ⑥ （1）物块在车面上滑行的μ时间t； 联立并代入数据解得：v ′＝5m/s 0 （2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′ 不超过多少？ 0 ⑤故要⑥使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车的速度v 0 ′不能超过5m/s。 解法二： （1）选物块原来的方向为正， 【考点】52：动量定理；53：动量守恒定律；6B：功能关系． 菁优网版权所有 【专题】16：压轴题． 对小车有a 1 m/s2，… 【分析】本题考查摩擦拖动类的动量和能量问题，涉及动量守恒定律、动量定理、功能关系、牛顿第二定律 ①对物块a 5m/s2… 2 ② 由于物块在车面上某处与小车保持相对静止，物块和车具有共同速度。 所以有v +a t＝a t… 0 2 1 式代入 式解得③t＝0.24s 【考点】AK：带电粒子在匀强电场中的运动；CI：带电粒子在匀强磁场中的运动． ①（2②）要使物③块恰好不从车厢滑出，须物块到车面最右端时与小车有共同的速度v′设小车的位移为s 1 ，物块 菁优网版权所有 【专题】11：计算题；31：定性思想；4B：图析法；4C：方程法；537：带电粒子在复合场中的运动专题． 的位移为s ，物块原来的速度为v ' 2 0 【分析】（1）带电小球在受到重力、电场力、洛伦兹力共同作用下做匀速圆周运动，可得知电场力与重力 对小车有：v′2﹣0＝2a s … 1 1 是一对平衡力，从而可得知电场的方向；由二力平衡可求出电场的大小。 对物块有： ④ （2）先由几何关系表示出小球在复合场中做圆周运动的半径，结合半径公式和速度的分解，便可求出小球 ⑤ s ﹣s ＝L… 抛出时的初速度。 2 1 ⑥联立解得v 0 '＝5m/s （3）小球在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出h大小。 ①答：②（④1）⑤物⑥块在车面上滑行的时间为0.24s 【解答】解：（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动， （2）要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v ′不超过5m/s。 说明电场力和重力平衡（恒力不能充当圆周运动的向心力）， 0 有：qE＝mg， 解得：E ； 【点评】从以上两种解法中可以看出，按照第一种解法，本题是考查学生对摩擦拖动类的动量和能量问题的 认识，涉及动量守恒定律、动量定理和功能关系这些物理规律的运用。而按照第二种解法，学生掌握相对运 重力的方向竖直向下，电场力方向只能向上， 动和基本的牛顿定律就能顺利解出。通常解决此类问题的关键是掌握动量和能量的观点，该观点始终贯穿从 由于小球带正电，所以电场强度方向竖直向上。 力学到原子物理的整个高中物理学，动量和能量的观点是继牛顿定律解决力学问题的另一条方法，它往往可 （2）小球做匀速圆周运动，O′为圆心，MN为弦长， 以忽略力作用的中间过程，只需关注始、末状态，用全局的观点和整体的观点使得解题的思路更加简捷。 ∠MO′P＝ ，如图所示。设半径为r，由几何关系知：sin ， 11．（18分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场 θ θ 的磁感应为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从 小球做匀速圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，设小球做圆周运动的速率为v， y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一 次离开电场和磁场，MN之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为 ．不计空气阻力， 由牛顿第二定律得：qvB＝m ， 重力加速度为g，求 θ （1）电场强度E的大小和方向； 由速度的合成与分解知：cos ， （2）小球从A点抛出时初速度v 的大小； 0 θ （3）A点到x轴的高度h。质量的倍数关系．研究发现，有一星体S2绕人马座A*做椭圆运动，其轨道半长轴为9.50×102天文单位（地 解得：v ； 0 球公转轨道的半径为一个天文单位），人马座A*就处在该椭圆的一个焦点上．观测得到S2星的运行周期为 15.2年． （3）设小球到M点时的竖直分速度为v ， y （1）若将S2星的运行轨道视为半径r＝9.50×102天文单位的圆轨道，试估算人马座A*的质量M 是太阳质量 它与水平分速度的关系为：v ＝v tan ， A y 0 M 的多少倍（结果保留一位有效数字）； 由匀变速直线运动规律得：v y 2＝2gh，θ s （2）黑洞的第二宇宙速度极大，处于黑洞表面的粒子即使以光速运动，其具有的动能也不足以克服黑洞对 解得：h ； 它的引力束缚．由于引力的作用，黑洞表面处质量为m的粒子具有势能为E ＝﹣G （设粒子在离黑洞无 p 答：（1）电场强度E的大小为： ，方向：竖直向上； 限远处的势能为零），式中M、R分别表示黑洞的质量和半径．已知引力常量G＝6.7×10﹣11N•m2/kg2，光速 c＝3.0×108m/s，太阳质量M＝2.0×1030kg，太阳半径R＝7.0×108m，不考虑相对论效应，利用上问结果，在 （2）小球从A点抛出时初速度v 的大小为 ； s s 0 经典力学范围内求人马座A*的半径R 与太阳半径R 之比应小于多少（结果按四舍五入保留整数）． A g 【考点】4F：万有引力定律及其应用． 菁优网版权所有 （3）A点到x轴的高度h为 。 【专题】11：计算题；16：压轴题；21：信息给予题． 【分析】研究S2星绕人马座A*做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出人马座A*的质量． 研究地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出太阳的质量． 根据题目提供的信息，筛选出有用的信息，结合功能关系，求出问题． 【解答】解：（1）S2星绕人马座A*做圆周运动的向心力由人马座A*对S2星的万有引力提供，设S2星的 质量为m ，角速度为 ，周期为T，则 m 2r S2 S2 【点评】该题考查到了复合场的问题，即在同一区域内同时存在电场、磁场和重力场三者中的任何两个，或 ω ω ① 三者都存在。此类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握。 常用的处理方法： ω ② 1、建立带电粒子在复合场中运动的物理情景。 设地球质量为m ，公转轨道半径为r ，周期为T ，研究地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力 2、物理情（图）景与解析几何知识有机结合，将物理问题化归为数学问题。 E E E 则 思想方法：数理结合，建模和化归的思想方法。 解题思维流程：题给文字信息→建立物理图景→化归为几何问题→还原为物理结论（构建物理图景（模型） m E 2r E 是关键、化归为几何问题是手段）。 ω ③ 12．（20分）2008年12月，天文学家们通过观测的数据确认了银河系中央的黑洞“人马座A*”的质量与太阳综合上述三式得 式中 T ＝1年，r ＝1天文单位， E E 代入数据可得 4×106 （2）引力对粒子作用不到的地方即为无限远，此时粒子的势能为零．“处于黑洞表面的粒子即使以光速运 动，其具有的动能也不足以克服黑洞对它的引力束缚”，说明了黑洞表面处以光速运动的粒子在远离黑洞的 过程中克服引力做功，粒子在到达无限远之前，其动能便减小为零，此时势能仍为负值，则其能量总和小于 零，则有 mc2 0 ④ 依题意可知R＝R ，M＝M A A 可得R A ⑤ 代入数据得R ＜1.2×1010 m A 所以： 17 答：（1）人马座A*的质量M 是太阳质量M 的4×106倍， A s （2）在经典力学范围内求人马座A*的半径R 与太阳半径R 之比应小于17． A g 【点评】本题考查天体运动的知识．其中第2小题为信息题，如“黑洞”“引力势能”等陌生的知识都在题 目中给出，考查学生提取信息，处理信息的能力，体现了能力立意． 求一个物理量之比，我们可以把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比．