2017年高考物理卷理综北京卷（物理部分）

2017年高考物理卷理综北京卷（物理部分）一、选择题1.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.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.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，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 4.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WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为VD.副线圈输出交流电的周期为50 s 5.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）1/7B.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 6.2017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=6.610 34 Js，真空光速c=310 8 m/s）A.10 21 JB.10 18 JC.10 15 JD.10 12 J 7.图1和图2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 1和L 2为电感线圈。实验时，断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关S 2，灯A 2逐渐变亮，而另一个相同的灯A 3立即变亮，最终A 2与A 3的亮度相同。下列说法正确的是（）A.图1中，A 1与L 1的电阻值相同B.图1中，闭合S 1，电路稳定后，A 1中电流大于L 1中电流C.图2中，变阻器R与L 2的电阻值相同D.图2中，闭合S 2瞬间，L 2中电流与变阻器R中电流相等 8.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、简答题9.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。2/7 （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 （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x 1、x 2、x 3，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v 2为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图3所示的v 2W图象。由此图象可得v 2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v 2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v 2W关系的是_。10.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=37。已知小球所带电荷量q=1.010 6 C，匀强电场的场强E=3.010 3 N/C，取重力加速度g=10 m/s 2，sin 37=0.6，cos 37=0.8。求：3/7 （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。11.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（4 2He）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 A ZX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.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。4/7 参考答案1.C解析：水流速度是机械运动速度，不能反映热运动情况，A错误；分子在永不停息地做无规则运动，B错误；水的温度升高，水分子的平均速率增大，并非每一个水分子的运动速率都增大，D错误；选项C说法正确。2.D解析：根据题意作出完整光路图，如图所示，a光进入玻璃砖时光线偏折角较大，根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大，因此a光的频率应高于b光，故选D。3.A解析：在t=1 s和t=3 s时，振子偏离平衡位置最远，速度为零，回复力最大，加速度最大，方向指向平衡位置，A正确，C错误；在t=2 s 和t=4 s时，振子位于平衡位置，速度最大，回复力和加速度均为零，BD错误。4.B解析：电表的读数均为有效值，原线圈两端电压有效值为220V，由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比，可知副线圈两端电压有效值为110V，C错误；流过电阻R的电流为2A，可知负载消耗的功率为220W，根据能量守恒可知，原线圈的输入功率为220W，A错误；由P=UI可知，电流表的读数为1A，B正确，由交变电压瞬时值表达式可知，=100rad/s,周期T=0.02s，D错误。5.D解析：在地球表面附近，在不考虑地球自转的情况下，物体所受重力等于地球对物体的万有引力，有，可得，A能求出地球质量。根据万有引力提供卫星、月球、地球做圆周运动的向心力，由，vT=2R，解得；由，解得；由，会消去两边的M；故BC能求出地球质量，D不能求出。6.B解析：一个处于极紫外波段的光子的能量约为，由题意可知，光子的能量应比电离一个分子的能量稍大，因此数量级应相同，故选B。7.C解析：断开开关S 1瞬间，灯A 1突然闪亮，由于线圈L 1的自感，通过L 1的电流逐渐减小，且通过A 1，即自感电流会大于原来通过A 1的电流，说明闭合S 1，电路稳定时，通过A 1的电流小于通过L 1的电流，L 1的电阻小于A 1的电阻，AB错误；闭合S 2，电路稳定时，A 2与A 3的亮度相同，说明两支路的电流相同，因此变阻器R与L 2的电阻值相同，C正确；闭合开关S 2，A 2逐渐变亮，而A 3立即变亮，说明L 2中电流与变阻器R中电流不相等，D错误。8.C解析：由于两无线电波波源对称分布在跑道两侧，两种波长的无线电波各自发生干涉，在跑道处干涉均加强，两种无线电波各自在空间的强弱分布稳定，但不重合，当接收到的 1和 2的信号都保持最强时，表明飞机已对准跑道。由题意，天线发出的两种无线电波不必一样强，A错误；导航利用了两种波长的无线电波各自的稳定干涉，B错误；若两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合，则接收到 1和 2的信号都保持最强的位置，不一定在跑道上，D错误；故选C。9.（1）B；（2）A；B；（3）mgx 2；5/7 （4）v 2=kW，k=(4.55.0)kg 1；质量；（5）A解析：（1）打点计时器均使用交流电源，选B。（2）平衡摩擦和其他阻力，是通过垫高木板右端，构成斜面，使重力沿斜面向下的分力跟它们平衡，选A；平衡摩擦力时需要让打点计时器工作，纸带跟打点计时器限位孔间会有摩擦力，且可以通过纸带上打出的点迹判断小车的运动是否匀速直线运动，选B。（3）小车拖动纸带移动的距离等于重物下落的距离，又小车所受拉力约等于重物重力，因此W=mgx 2；小车做匀变速直线运动，因此打B点时小车的速度为打AC段的平均速度，则。（4）由图3可知，图线斜率k4.7 kg 1，即v 2=4.7 kg 1W；设小车质量为M，根据动能定理有，变形得，即k=，因此与图线斜率有关的物理量为质量。（5）若m不满足远小于M，则由动能定理有，可得，v 2与W仍然成正比关系，选A。10.（1）3.010 3 N；（2）4.010 4 kg；（3）2.0 m/s解析：（1）根据电场强度定义式可知，小球所受电场力大小为F=qE=1.010-63.010 3N=3.010-3N；（2）小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用处于平衡状态，如图所示 根据几何关系有得m=4.010 4 kg （3）撤去电场后，小球将绕悬点摆动，根据动能定理有 得=2.0m/s11.（1）A ZX A-4 Z-2Y+4 2He；（2）；（3)解析：（1）根据核反应中质量数与电荷数守恒可知，该衰变的核反应方程式为 A ZX A-4 Z-2Y+4 2He；（2）设粒子在磁场中做圆周运动的速度大小为v，由洛伦兹力提供向心力有 根据圆周运动的参量关系有 得粒子在磁场中运动的周期 根据电流强度定义式，可得环形电流大小为 （3）由，得 设衰变后新核Y的速度大小为v，核反应前后系统动量守恒，有Mvmv=0 6/7可得 根据爱因斯坦质能方程和能量守恒定律有 解得 说明：若利用解答，亦可。12.（1）；BLvt （2）a如图3、图4 b见解析 解析：（1）图1中，电路中的电流 棒ab受到的安培力F 1=BI 1L 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 （2）a图3中，棒ab向右运动，由左手定则可知其中的正电荷受到ba方向的洛伦兹力，在该洛伦兹力作用下，正电荷沿导体棒运动形成感应电流，有沿ba方向的分速度，受到向左的洛伦兹力作用；图4中，在电源形成的