2017年高考北京卷物理试题及答案.pdf

13以下关于热运动的说法正确的是A水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B水凝结成冰后，水分子的热运动停止C水的温度越高，水分子的热运动越剧烈D水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大14如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，变为 a、b 两束单色光。如果光束 b 是蓝光，则光束 a 可能是 A红光B黄光C绿光D紫光15某弹簧振子沿 x 轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是At=1 s 时，振子的速度为零，加速度为负的最大值Bt=2 s 时，振子的速度为负，加速度为正的最大值Ct=3 s 时，振子的速度为负的最大值，加速度为零Dt=4 s 时，振子的速度为正，加速度为负的最大值16如图所示，理想变压器的原线圈接在的交流电源上，副线圈220 2sin100Vut（接有的负载电阻，原、副线圈匝数之比为 21，电流表、电压表均为理想55R 电表。下列说法正确的是 A原线圈的输入功率为220 2 WB电流表的读数为 1 A C电压表的读数为110 2 VD副线圈输出交流电的周期为 50 s 17利用引力常量 G 和下列某一组数据，不能计算出地球质量的是A地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转）B人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期C月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离D地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离182017 年年初，我国研制的“大连光源”极紫外自由电子激光装置，发出了波长在100 nm（1 nm=109 m）附近连续可调的世界上最强的极紫外激光脉冲。大连光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技术、雾霾治理等领域的研究中发挥重要作用。一个处于极紫外波段的光子所具有的能量可以电离一个分子，但又不会把分子打碎。据此判断，能够电离一个分子的能量约为（取普朗克常量 h=6.61034 Js，真空光速 c=3108 m/s）A1021 JB1018 JC1015 JD1012 J19图 1 和图 2 是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和 L2为电感线圈。实验时，断开开关 S1瞬间，灯 A1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关 S2，灯 A2逐渐变亮，而另一个相同的灯 A3立即变亮，最终 A2与 A3的亮度相同。下列说法正确的是 A图 1 中，A1与 L1的电阻值相同B图 1 中，闭合 S1，电路稳定后，A1中电流大于 L1中电流C图 2 中，变阻器 R 与 L2的电阻值相同D图 2 中，闭合 S2瞬间，L2中电流与变阻器 R 中电流相等20物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如，利用波的干涉，可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示，两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧，它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为1和2的无线电波。飞机降落过程中，当接收到1和2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是 A天线发出的两种无线电波必须一样强B导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉C两种无线电波在空间的强弱分布稳定D两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合第二部分（非选择题 共 180 分）本部分共 11 小题，共 180 分。21（18 分）如图 1 所示，用质量为 m 的重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。（1）打点计时器使用的电源是 （选填选项前的字母）。A直流电源B交流电源（2）实验中，需要平衡摩擦力和其它阻力，正确操作方法是 （选填选项前的字母）。A把长木板右端垫高B改变小车的质量 在不挂重物且 （选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车。若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其它阻力的影响。A计时器不打点B计时器打点（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点 标为 O。在纸带上依次取 A、B、C若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为 T。测得 A、B、C各点到 O 点的距离为 x1、x2、x3，如图 2 所示。实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为 mg。从打 O 点到打 B 点的过程中，拉力对小车做的功 W=，打 B 点时小车的速度v=。（4）以 v2为纵坐标，W 为横坐标，利用实验数据做出如图 3 所示的 v2-W 图像。由此图像可得 v2随 W 变化的表达式为 。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 v2这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是 。（5）假设已经完全消除了摩擦力和其它阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图 4 中正确反映 v2-W 关系的是 。22（16 分）如图所示，长 l=1 m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角。已知小球所37 带电荷量 q=1.0106 C，匀强电场的场强 E=3.0103 N/C，取重力加速度 g=10 m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）小球所受电场力 F 的大小。（2）小球的质量 m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时速度 v 的大小。23（18 分）在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，一个静止的放射性原子核发生了一次衰变。放射出的粒子（）在与磁场垂直的平面内做圆周运动，其轨道半径为 R。以42Hem、q 分别表示粒子的质量和电荷量。（1）放射性原子核用表示，新核的元素符号用Y 表示，写出该衰变的核反应方XAZ程。（2）粒子的圆周运动可以等效成一个环形电流，求圆周运动的周期和环形电流大小。（3）设该衰变过程释放的核能都转化为粒子和新核的动能，新核的质量为 M，求衰变过程的质量亏损m。24（20 分）发电机和电动机具有装置上的类似性，源于它们机理上的类似性。直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图 1、图 2 所示的情景。在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道 MN、PQ 固定在水平面内，相距为 L，电阻不计。电阻为 R 的金属导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好，以速度 v（v 平行于MN）向右做匀速运动。图 1 轨道端点 MP 间接有阻值为 r 的电阻，导体棒 ab 受到水平向右的外力作用。图 2 轨道端点 MP 间接有直流电源，导体棒 ab 通过滑轮匀速提升重物，电路中的电流为 I。（1）求在t 时间内，图 1“发电机”产生的电能和图 2“电动机”输出的机械能。（2）从微观角度看，导体棒 ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。a请在图 3（图 1 的导体棒 ab）、图 4（图 2 的导体棒 ab）中，分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图。b我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功。那么，导体棒 ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请以图 2“电动机”为例，通过计算分析说明。第一部分共 20 小题，每小题 6 分，共 120 分。13C14D15A16B17D18B19C20C第二部分共 11 小题，共 180 分。21（18 分）（1）B（2）AB（3）2mgx312xxT（4），m2s2J1 2kWv 4.55.0k （质量（5）A22（16 分）（1）33.0 10 NFqE（2）由，得tan37qEmg44.0 10kgm（3）由，得21(1cos37)2mglm v2(1cos37)2.0m/sgl v23（18 分）（1）4422XYHeAAZZ（2）设粒子的速度大小为 v，由，得2q BmRvv2RT v粒子在磁场中运动周期 2mTqB环形电流大小 22qq BITm（3）由，得2q BmRvvqBRmv设衰变后新核 Y 的速度大小为，系统动量守恒 v0MmvvmqBRMM vv由 11 22mcMm222+vv得22()()2Mm qBRmmMc说明：若利用解答，亦可。44AMm24（20 分）（1）图 1 中，电路中的电流 1BLIRrv 棒 ab 受到的安培力 1FBI L1在t 时间内，“发电机”产生的电能等于棒 ab 克服安培力做的功 222B LtEFtRr1电vv图 2 中，棒 ab 受到的安培力 FBIL2在t 时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒 ab 做的功 2EFtBILt机vv（2）a如图 3、图 4 所示。b设自由电荷的电荷量为 q，沿导体棒定向移动的速率为。u如图 4 所示，沿棒方向的洛伦兹力，做负功1fq B v 11Wfu tq Bu t v垂直棒方向的洛伦兹力，做正功2fquB22WftquBtvv所以，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。12WW 做负功，阻碍自由电荷的定向移动，宏观上表现为“反电动势”，消耗电源的电1f能；做正功，宏观上表现为安培力做正功，使机械能增加。大量自由电荷所2f受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用。