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1 2017 年北京市高考物理试卷年北京市高考物理试卷 一、本部分共一、本部分共 8 小题,每小题小题,每小题 6 分,共分,共 120 分在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目分在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目 要求的一项要求的一项 1 (6 分)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 2 (6 分)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 3 (6 分)某弹簧振子沿 x 轴的简谐振动图象如图所示,下列描述正确的是( ) At=1s 时,振子的速度为零,加速度为负的最大值 Bt=2s 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 Ct=3s 时,振子的速度为负的最大值,加速度为零 Dt=4s 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 4 (6 分)如图所示,理想变压器的原线圈接在 u=220sint(V)的交流电源上,副线圈接 有 R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为 2:1,电流表、电压表均为理想电表下列说 法正确的是( ) 2 A原线圈的输入功率为 220W B电流表的读数为 1A C电压表的读数为 110V D副线圈输出交流电的周期为 50s 5 (6 分)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地球的半径及地球表面附近的重力加速度(不考虑地球自转的影响) 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 6 (6 分)2017 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 100nm(1nm=109m)附近连续可调的世界上首个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=6.61034Js,真空光速 c=3108m/s) ( ) A1021JB1018JC1015JD1012J 7 (6 分)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 3 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 8 (6 分)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 二、解答题(共二、解答题(共 4 小题,满分小题,满分 72 分)分) 9 (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他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他阻力的影响 A计时器不打点 B计时器打点 4 (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,利用实验数据做如图 3 所示的 v2W 图象由此图象可得 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他阻力的影响,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 v2W 关系的是 10 (16 分)如图所示,长 l=1m 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 =37已知小球所带电荷量 q=1.0106 C,匀强电场的场强 E=3.0103 N/C,取重力加速度 g=10m/s2,sin 37=0.6,cos 37 =0.8求: (1)小球所受电场力 F 的大小 5 (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 11 (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 m、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为为 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 12 (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 6 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 7 2017 年北京市高考物理试卷年北京市高考物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、本部分共一、本部分共 8 小题,每小题小题,每小题 6 分,共分,共 120 分在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目分在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目 要求的一项要求的一项 1 (6 分)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 【分析】明确分子热运动的性质,知道分子热运动与宏观运动无关,是物体内部分子的无规则 运动,其剧烈程度与温度有关,但要注意温度很低时分子热运动仍在继续,同时温度升高时并 不是所有分子的速率都增大。 【解答】解:A、分子的热运动是内部分子的运动,只与温度有关,与水流速度无关,故 A 错 误; B、水凝结成冰后,水分子仍然在进行无规则运动,故 B 错误; C、分子热运动与温度有关,水的温度越高,水分子的热运动越剧烈,故 C 正确; D、水的温度升高,分子的平均动能增大,但是并不是每个分子的运动速率都增大,可能有些 分子运动速率减小,故 D 错误。 故选:C。 【点评】本题考查分子热运动的基本性质,要注意明确温度是统计规律,温度升高时分子的热 运动剧烈,分子平均动能增大,大多数分子运动加快,但可能有些分子运动减慢。 2 (6 分)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( ) 8 A红光B黄光C绿光D紫光 【分析】根据两光对应的折射角可确定折射率大小,进而确定频率关系确定光束的性质 【解答】解:光从空气斜射到玻璃,因为玻璃上下表面平行,当第二次折射时折射光线与第一 次折射入射光线平行。由于折射率不同,a 光偏折较大,b 光偏折较小。所以此玻璃对 a 光的 折射率大于对 b 光的折射率,所以 a 的频率大于 b 的频率,给出的各色光中频率大于蓝光的只 有紫光,故 D 正确,ABC 错误。 故选:D。 【点评】本题主要考查了折射定律的直接应用,要求同学们能根据偏折角的关系判断折射率及 频率的关系;同时还要熟记可见光中各种颜色的单色光的频率大小关系 3 (6 分)某弹簧振子沿 x 轴的简谐振动图象如图所示,下列描述正确的是( ) At=1s 时,振子的速度为零,加速度为负的最大值 Bt=2s 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值 Ct=3s 时,振子的速度为负的最大值,加速度为零 Dt=4s 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 【分析】根据简谐运动的位移图象直接读出质点的位移与时间的关系。当物体位移为零时,质 点的速度最大,加速度为零;当位移为最大值时,速度为零,加速度最大。加速度方向总是与 位移方向相反,位移为负值,加速度为正值。 【解答】解:A、t=1s 时,振子位于正向最大位移处,振子的速度为零,加速度的方向指向平 衡位置,所以加速度为负的最大值,故 A 正确; B、t=2s 时,振子位于平衡位置正在向下运动,振子的速度最大,方向向下,加速度为 0,故 B 错误; C、t=3s 时,振子位于负向最大位移处,振子的速度为零,加速度最大,故 C 错误; D、t=4s 时,振子位于平衡位置正在向上运动,振子的速度为正,加速度为 0,故 D 错误。 故选:A。 9 【点评】本题考查对简谐运动图象的理解能力,要抓住简谐运动中质点的速度与加速度的变化 情况是相反。 4 (6 分)如图所示,理想变压器的原线圈接在 u=220sint(V)的交流电源上,副线圈接 有 R=55 的负载电阻,原、副线圈匝数之比为 2:1,电流表、电压表均为理想电表下列说 法正确的是( ) A原线圈的输入功率为 220W B电流表的读数为 1A C电压表的读数为 110V D副线圈
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