2009年全国统一高考理综试卷（安徽卷）物理部分

大爆炸理论认为，我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除开始瞬间外，在演化至今的大部分时间内，宇宙基本上是匀速膨胀的。上世纪末，对$1A$型超新星的观测显示，宇宙正在加速膨胀。面对这个出人意料的发现，宇宙学家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量组成，它们的排斥作用导致宇宙在近段天文叶期内开始加速膨胀。如果真是这样，则标志宇宙大小的宇宙半径$R$和宇宙年龄$t$的关系，大致是下面哪个图像？（）

2009年2月11日，俄罗斯的"宇宙-2251"卫星和美国"铱-33"卫星在西伯利亚上空约$805km$处发生碰撞。这是历史上首次发生的完整在轨卫星碰撞事件。碰撞过程中产生的大量碎片可能影响太空环境。假定有甲、乙两块碎片，绕地球运动的轨道都是圆，甲的运行行速率比乙的大，则下列说法中正确的是（）

在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的$abcd$，顶点$a$、$c$处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于$b$点，自由释放，粒子将沿着对角线$bd$往复运动。粒子从$b$点运动到$d$点的过程中（）

为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是（）

图是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹．云室放置在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子（ ）

过山车是游乐场中常见的设施。图是一种过山车的简易模型，它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成，$B$、$C$、$D$分别是三个圆形轨道的最低点，$B$、$C$间距与$C$、$D$间距相等，半径$R_1=2.0m$、$R_2=1.4m$。一个质量为$m=0.1kg$g的小球（视为质点），从轨道的左侧A点以$v_0=12.0m/s$的初速度沿轨道向右运动，$A$、$B$间距$L_1=6.0m$。小球与水平轨道间的动摩擦因数$\mu =0.2$，圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长，圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取$g=10m/s^2$，计算结果保留小数点后一位数字。试求

（1）小球在经过第一个圆形轨道的最高点时，轨道对小球作用力的大小；
（2）如果小球恰能通过第二个圆形轨道，$B$、$C$间距$L$应是多少；
（3）在满足（2）的条件下，如果要使小球不脱离轨道，在第三个圆形轨道的设计中，半径$R_3$应满足的条件；小球最终停留点与起点$A$的距离。

如图甲所示，二个电阻为$R$，面积为S的矩形导线框$abcd$，水平放置在匀强磁场中，磁场的磁感应强度为$B$，方向与$ad$边垂直并与线框平面成$45°$角，$o$、$o`$分别是$ab$边和$cd$边的中点．现将线框右半边$obco`$绕$oo`$逆时针旋转$90°$到图乙所示位置。在这一过程中，导线中通过的电荷量是（）

如图所示，匀强电场方向沿$x$轴的正方向，场强为$E$。在$A（d，0）$点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为$m$的带电微粒，其中电荷量为$q$的微粒1沿$y$轴负方向运动，经过一段时间到达$（0，－d）$点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求
（1）分裂时两个微粒各自的速度；
（2）当微粒1到达$（0，－d）$点时，电场力对微粒1做功的瞬间功率；
（3）当微粒1到达$（0，－d）$点时，两微粒间的距离。

Ⅰ．用多用电表进行了几次测量，指针分别处于$a$、$b$的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，$a$和$b$的相应读数是多少？请填在表格中。

（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择$V$，电流表的量程应选择$A$；$R_0$应选择$\Omega$的定值电阻，R应选择阻值范围是$\Omega$的滑动变阻器。
Ⅱ．用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻$R_0$起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程$0.6A$、$3A$）；
（b）电压表（量程$3V$、$15V$）
（c）定值电阻（阻值$1\Omega$、额定功率$5W$）
（d）定值电阻（阻值$10\Omega$，额定功率$10W$）
（e）滑动变阻器（阴值范围$0--10\Omega$、额定电流$2A$）
（f）滑动变阻器（阻值范围$0-100\Omega$、额定电流$1A$）
那么

（2）引起该实验系统误差的主要原因是。
Ⅲ．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：

（1）设法让橡皮筋对小车做的功分别为$W$、$2W$、$3W$、……；
  （2）分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度$v_1$、$v_2$、$v_3$、……；
  （3）作出$W-v$草图；
  （4）分析$W-v$图像。如果$W-v$图像是一条直线，表明$\propto v$；如果不是直线，可考虑是否存在$W\infty v^2$、$W\infty v^3$、$W\infty \sqrt{v}$等关系。
以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是。
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为$W$、$2W$、$3W$、……。所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为$W$，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是$2W$、$3W$、……。
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜。
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带。纸带上打出的点，两端密、中间疏。出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小。
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算。