法正确的是（ ）2017年北京市高考物理试卷一、本部分共8小题，每小题6分，共120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．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A．原线圈的输入功率为220WB．水凝结成冰后，水分子的热运动停止B．电流表的读数为1AC．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈C．电压表的读数为110VD．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大D．副线圈输出交流电的周期为50s2．（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（ ）光，则光束a可能是（ ）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A．红光B．黄光C．绿光D．紫光100nm（1nm=10﹣9m）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（ ）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=6.6×10﹣34J•s，真空光速c=3×108m/s）（ ）A．10﹣21JB．10﹣18JC．10﹣15JD．10﹣12J7．（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A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值同的灯A3立即变亮，最终A2与A3的亮度相同。下列说法正确的是（ ）B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零D．t=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=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω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。下列说第1页（共12页）（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A．图1中，A1与L1的电阻值相同（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）。B．图1中，闭合S1，电路稳定后，A1中电流大于L1中电流A．把长木板右端垫高B．改变小车的质量C．图2中，变阻器R与L2的电阻值相同在不挂重物且 （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D．图2中，闭合S2瞬间，L2中电流与变阻器R中电流相等动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。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A．计时器不打点B．计时器打点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（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λ1和λ2的无线电波．飞机带上依次取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…降落过程中，当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道．下列说法正确的各点到O点的距离为x1、x2、x3…，如图2所示。是（ ）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A．天线发出的两种无线电波必须一样强中，拉力对小车做的功W= ，打B点时小车的速度v= 。222B．导航利用了λ1与λ2两种无线电波之间的干涉（4）以v为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据做如图3所示的v﹣W图象。由此图象可得vC．两种无线电波在空间的强弱分布稳定随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D．两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是 。 二、解答题（共4小题，满分72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。第2页（共12页）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α衰变。放射出的α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α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α衰变的核反应方程。（2）α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α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（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v2﹣W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θ=37°．已知小球所带电荷量q=1.0×12．（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10﹣6C，匀强电场的场强E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景．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。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．第3页（共12页）（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4页（共12页）光，则光束a可能是（ ）2017年北京市高考物理试卷参考答案与试题解析 一、本部分共8小题，每小题6分，共120分．在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要A．红光B．黄光C．绿光D．紫光求的一项．1．（6分）以下关于热运动的说法正确的是（ ）【考点】H3：光的折射定律．菁优网版权所有A．水流速度越大，水分子的热运动越剧烈【专题】31：定性思想；43：推理法；54D：光的折射专题．B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止【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．C．水的温度越高，水分子的热运动越剧烈【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D．水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大折射入射光线平行。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【考点】83：分子的热运动．菁优网版权所有紫光，故D正确，ABC错误。【专题】31：定性思想；43：推理法；541：分子运动论专题．故选：D。【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【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．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（ ）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A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值动剧烈，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。B．t=2s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．t=3s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零2．（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是蓝第5页（共12页）D．t=4s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值【考点】BG：电功、电功率；E8：变压器的构造和原理．菁优网版权所有【专题】32：定量思想；43：推理法；53A：交流电专题．【考点】73：简谐运动的振动图象．菁优网版权所有【分析】根据瞬时值的表达式可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成【专题】31：定性思想；43：推理法；51D：振动图像与波动图像专题．正比，电流与匝数成反比，即可求得结论。【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【解答】解：A、由题意知，原线圈电压有效值为220V，原、副线圈匝数之比为2：1，由=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。可得，U2=110V，输入功率和输出功率相等可得原线圈中的输入功率为P入=P出=【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；=220W，故A错误；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B、副线圈的电流为I2===2A，由n1I1=n2I2可得，I1=1A，即电流表的读数为1A，故B正误；确；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；C、电压表的读数为有效值，即U=110V，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。D、由u=220sin100πt（V）可知，ω=100π，又由ω=，解得：T=0.02s，理想变压器不改变故选：A。周期，故D错误。【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故选：B。况是相反。【点评】本题主要考查变压器的知识，要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压 原理、功率等问题彻底理解。4．（6分）如图所示，理想变压器的原线圈接在u=220sin100πt（V）的交流电源上，副线圈接 有R=55Ω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5．