2017北京高考物理试卷及答案 9页

‎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 A．t =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值 B．t =2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值 C．t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零 D．t =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，副线圈接有的负载电阻，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 B．电流表的读数为‎1 A ‎ C．电压表的读数为 D．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 ‎2017年北京高考理综物理试卷 ‎ 2017.6‎ ‎18．2017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100 nm（1 nm=10-9 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 =6.6´10-34 J∙s，真空光速c =3´108 m/s）‎ A．10-21 J B．10-18 J C．10-15 J D．10-12 J ‎19．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l1和l2的无线电波。飞机降落过程中，当接收到l1和l2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l1与l2两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。已知小球所带电荷量q =1.0×10-6 C，匀强电场的场强E = 3.0×103 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a衰变。放射出的a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a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a衰变的核反应方程。‎ ‎（2）a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a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Dm。‎ ‎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Dt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。‎ ‎ ‎ ‎2017年北京高考理综物理答案部分 第一部分共20小题，每小题6分，共120分。‎ ‎13．C 14．D 15．A 16．B 17．D ‎ ‎18．B 19．C 20．C 第二部分共11小题，共180分。‎ ‎21．（18分）‎ ‎（1）B ‎ ‎（2）A B ‎ ‎（3） ‎ ‎（4），m2·s-2·J-1 ‎ ‎ 质量 ‎ ‎（5）A ‎ ‎22．（16分）‎ ‎（1） ‎ ‎（2）由，得 ‎ ‎（3）由，得 ‎ ‎23．（18分）‎ ‎（1） ‎ ‎（2）设a粒子的速度大小为v，由 ，，得 a粒子在磁场中运动周期 ‎ 环形电流大小 ‎ ‎（3）由，得 ‎ 设衰变后新核Y的速度大小为，系统动量守恒 由 ‎ 得 ‎ 说明：若利用解答，亦可。‎ ‎24．（20分）‎ ‎（1）图1中，电路中的电流 ‎ ‎ 棒ab受到的安培力 ‎ 在Dt时间内，“发电机”产生的电能等于棒ab克服安培力做的功 ‎ ‎ 图2中，棒ab受到的安培力 ‎ 在Dt时间内，“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab做的功 ‎ ‎ ‎（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。‎ 如图4所示，沿棒方向的洛伦兹力，做负功 ‎ ‎ 垂直棒方向的洛伦兹力，做正功 所以，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零。‎ ‎ 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。 ‎