2009年宁夏高考 物理试题及解析

2009年 物理

14. 在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，

下列说法正确的是

A. 伽利略发现了行星运动的规律 B. 卡文迪许通过实验测出了引力常量 C．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因 D．笛卡尔对牛顿第一定律的建立做出了贡献

15. 地球和木星绕太阳运行的轨道都可以看作是圆形的。已知木星的轨道半径约为地球轨道

半径的5.2倍，则木星与地球绕太阳运行的线速度之比约为

A. 0.19 B. 0.44 C. 2.3 D. 5.2 16. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一

对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，

血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为

A. 1.3m/s ，a正、b负 B. 2.7m/s ， a正、b负 C．1.3m/s，a负、b正 D. 2.7m/s ， a负、b正 17. 质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开始受到

水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则 A．3t0时刻的瞬时功率为

5F0t0m2

B．3t0时刻的瞬时功率为

15F0t0m2

C．在t?0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

23F0t04m25F0t06m22

D. 在t?0到3t0这段时间内，水平力的平均功率为

18. 空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O?xyz，M、N、P为电场

中的三个点，M点的坐标(0,a,0)，N点的坐标为(a,0,0)，P点的坐标为(a,aa,)。已知电场方向平行于直线MN，M22E M 点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为

N A.22V B.

32V C.

14V D.

34V

19. 如图所示，一导体圆环位于纸面内，O为圆心。环内两

个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动，M端通过滑动触点与圆环良好接触。在圆心和圆环间连有电阻R。杆OM以匀角速度?逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。规定从a到b流经电阻R的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽略不计，则杆从t=0开始转动一周的过程中，电流随?t变化的图象是

20. 如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，

一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 A. 物块先向左运动，再向右运动

B. 物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动 C. 木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动 D. 木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

21. 水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为

?(0???1)。现对木箱施加一拉力F，使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为?，如图，在?从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则 A. F先减小后增大 B. F一直增大 C. F的功率减小 D. F的功率不变 22.（4分）某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d，示数如图。由图可读出l= cm, d= mm

23.(11分)

青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0：照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电磁开关的内部结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大

于50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为100mA。

（1） 利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。

光敏电阻R1,符号

R1 ，

灯泡L，额定功率40W，额定电压36V，符号

保护电阻R2,符号，

R2

，

电磁开关，符号 ，

蓄电池E，电压36V，内阻很小；开关S，导线若干。 （2） 回答下列问题：

① 如果励磁线圈的电阻为200?，励磁线圈允许加的最大电压为 V，保护电阻R2的阻值范围为 ?。

② 在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。

答： 。

③ 任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。 答： 。

24．（14分）

冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目，比赛场地示意如图。比赛时，运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O。为使冰壶滑行得更远，运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小。设冰壶与冰面间的动摩擦因数为?1=0.008，用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至?2=0.004.在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s的速度

沿虚线滑出。为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点，运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少？（g取10m/s）

25．(18分)

如图所示，在第一象限有一匀强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一匀强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=l,OQ?23l。不计重力。求

（1）M点与坐标原点O间的距离； （2）粒子从P点运动到M点所用的时间。

14.BD 15.B 16.A 17.BD 18.D 19.C 20.BC 21.AC 22. (1) 2.25 6.860

23.（2）①20 （2分） 160~520（2分） ②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。 ③电磁起重机

2

14【解析】行星运动定律是开普勒发现的A错误；B正确；伽利略最早指出力不是维持物体运 动的原因，C错误；D正确。

15. 【解析】天体的运动满足万有引力充当向心力即Gv木v地R地R木MmR2?mv2R可知v?GMR，可见木星与地球绕太阳运行的线速度之比

??15.2?0.44，B正确。

16. 【解析】依据右手定则，正离子在磁场中受到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中受

到洛伦兹力作用向下偏，因此电极a、b的正负为a正、b负；当稳定时，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，则qE=q，可得

EBUBd10?1.m3s，/ ?30.0?4?310F0mv???16?0?617.【解析】0-2t0 内物体的加速度为a?v1?a?2t0?2F0t0m，2t0 时刻的速度为

5F0t0m，在3t0时刻的瞬时速度v2?v1?3a?t0?2，

5Ft15F0t0则3t0时刻的瞬时功率为P?3F0?00?，A错误；B正确；

mm1222在t?0到3t0这段时间内，由动能定理可得W??Ek?2mv?25F0t02m22，则这段时间内的

平均功率P?25F0t06m，D正确。

18. 【解析】将立体图画成平面图，如图所示，可见P点沿电场线方向为MN的四等分线，故P点的电势为V，D正确。

4319. 【解析】依据右手定则，可知在0-1BL?R2?2内，电流方向M到O，在在电阻R内则是由b到a，

为负值，且大小为I?2相反，即沿正方向，

3?2为一定值，

?2~?内没有感应电流，?~32?内电流的方向

~2?内没有感应电流，因此C正确。

20. 【解析】对于物块由于运动过过程中与木板存在相对滑动，且始终相对木板向左运动，因此木板对物块的摩擦力向右，所以物块相对地面向右运动，且速度不断增大，直至相对静止而做匀速直线运动，B正确；对于木板由作用力与反作用力可知受到物块给它的向左的摩

擦力作用，则木板的速度不断减小，知道二者相对静止，而做直线运动，C正确；由于水平面光滑，所以不会停止，D错误。

21. 【解析】由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：mg?N?sFi?n，f??N?Fcos?两式联立解得

F??mgco?s???mg，可见F有最小值，所以F先减小后增大，A正??sin1??2si?n??()确；B错误；F的功率P?Fvcos???mgvcos?cos???sin???mgv1??tan?，可见在?从0逐渐增大

到90°的过程中tan?逐渐增大，则功率P逐渐减小，C正确，D错误。 22. 【解析】游标卡尺的读数x?22mm?0.1mm?5?22.5mm?2.25cm； 螺旋测微器的读数y?6.5mm?0.01mm?36.0?6.860mm。

23（2）①由U=IR得励磁线圈允许加的最大电压为U=ImR=0.1×200V=20V；依据允许通过励磁线圈的电流最大值和最小值计算得R2min?此保护电阻R2的阻值范围为160~320?；

②把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。

24. 【解析】设冰壶在未被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为S1，所受摩擦力的大小为f1：在 被毛刷擦过的冰面上滑行的距离为S2，所受摩擦力的大小为f2。则有S1+S2=S ①式中S为投掷线到圆心O的距离。f1??1mg ② f2??2mg ③

设冰壶的初速度为v0，由功能关系，得f1?S1?f2?S2?联立以上各式，解得S2?

2?1gS?v02160.1??160?，R2max?160.05??320?，因

12mv0 ④

22g(?1??2) ⑤代入数据得S2?10m ⑥

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