2017年北京高考理綜試題答案與解析（word版）

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本試卷共16頁，共300分。考試時長150分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

13．以下關(guān)于熱運動的說法正確的是

A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈

B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動停止

C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈

D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大

【參考答案】C

14．如圖所示，一束可見光穿過平行玻璃磚后，變?yōu)閍、b兩束單色光。如果光束b是藍光，則光束a可能是

A．紅光B．黃光C．綠光D．紫光

【參考答案】D

【參考解析】由題圖可知，a光進入玻璃磚時的折射角較大，因此玻璃磚對a光的折射率較大，因此a光的頻率應(yīng)高于b光，故選項D正確。

15．某彈簧振子沿x軸的簡諧振動圖像如圖所示，下列描述正確的是

A．t=1s時，振子的速度為零，加速度為負的最大值

B．t=2s時，振子的速度為負，加速度為正的最大值

C．t=3s時，振子的速度為負的最大值，加速度為零

D．t=4s時，振子的速度為正，加速度為負的最大值

【參考答案】A

16.如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=sin100πt(V)的交流電源上，副線圈接有的負載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為2:1，電流表、電壓表均為理想電表。下列說法正確的是

A.原線圈的輸入功率為

B.電流表的讀數(shù)為

C.電壓表的讀數(shù)為

D.副線圈輸出交流電的周期為50s

【參考答案】B

【參考解析】電表的讀數(shù)均為有效值，因此在原線圈兩端電壓有效值為220V，由理想變壓器原副線圈兩端電壓與線圈匝數(shù)成正比，因此副線圈兩端電壓有效值為110V，故選項C錯誤；流過電阻R的電流為2A，可知負載消耗的功率為220W，根據(jù)能量守恒可知，原線圈的輸入功率為220W，故選項A錯誤；由P=UI可知，電流表的讀數(shù)為1A，故選項B正確，由交變電流瞬時值表達式可知：ω=100π，因此周期為：T=0.02s，故選項D錯誤。

17.利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計算出地球質(zhì)量的是

A.地球的半徑及重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)）

B.人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運動的速度及周期

C.月球繞地球做圓周運動的周期及月球與地球間的距離

D.地球繞太陽做圓周運動的周期及地球與太陽間的距離

【參考答案】D

【參考解析】在地球表面附近，在不考慮地球自轉(zhuǎn)的情況下，物體所受重力等于地球?qū)ξ矬w的萬有引力，有：mg=，故選項A能求出地球質(zhì)量，根據(jù)萬有引力定律和圓周運動向心力公式可知：=，解得：M=，M為中心體的質(zhì)量，故選項C能求出地球質(zhì)量，選項D不能求出；又由圓周運動參量關(guān)系可知：r=，故選項B也能求出地球質(zhì)量。

18.2017年年初，我國研制的“大連光源”--極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長在100nm（1nm=10-9m）附近連續(xù)可調(diào)的世界上個最強的極紫外激光脈沖，學(xué)科*網(wǎng)大連光源因其光子的能量大、密度高，可在能源利用、光刻技術(shù)、霧霾治理等領(lǐng)域的研究中發(fā)揮重要作用。

一個處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個分子，但又不會把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個分子的能量約為（取普朗克常量，真空光速）

A.B.C.D.

【參考答案】B

【參考解析】一個處于極紫外波段的光子的能量為：E=h=2×10-18J，由題意可知，光子的能量應(yīng)比電離一個分子的能量稍大，因此數(shù)量級必須相同，故選項B正確。

19．圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個電路圖，L1和L2為電感線圈。實驗時，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗；閉合開關(guān)S2，燈A2逐漸變亮，而另一個相同的燈A3立即變亮，最終A2與A3的亮度相同。下列說法正確的是

A．圖1中，A1與L1的電阻值相同

B．圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流大于L1中電流

C．圖2中，變阻器R與L2的電阻值相同

D．圖2中，閉合S2瞬間，L2中電流與變阻器R中電流相等

【參考答案】C

【參考解析】斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，隨后逐漸變暗，是由于線圈L1的自感，維持原有的電流經(jīng)過了燈A1，而等A1突然閃亮，說明閉合S1，電路穩(wěn)定后，A1中電流小于L1中電流，L1的電阻小于了等A1的電阻，故選項A、B錯誤；閉合開關(guān)S2，由于線圈L2的自感，燈A2逐漸變亮，故選項D錯誤；最終A2與A3的亮度相同，說明穩(wěn)定后兩支路的電流相同，因此變阻器R與L2的電阻值相同，故選項C正確。

20．物理學(xué)原理在現(xiàn)代科技中有許多重要應(yīng)用。例如，利用波的干涉，可將無線電波的干涉信號用于飛機降落的導(dǎo)航。

如圖所示，兩個可發(fā)射無線電波的天線對稱地固定于飛機跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實驗中的雙縫。兩天線同時都發(fā)出波長為和的無線電波。飛機降落過程中學(xué).科.網(wǎng)，當(dāng)接收到和的信號都保持最強時，表明飛機已對準(zhǔn)跑道。下列說法正確的是

A．天線發(fā)出的兩種無線電波必須一樣強

B．導(dǎo)航利用了與兩種無線電波之間的干涉

C．兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定

D．兩種無線電波各自在空間的強弱分布完全重合

【參考答案】B

【參考解析】由題意“類似于楊氏干涉實驗中的雙縫”可知，選項B正確；兩波需頻率相同才能相干，但強弱不一定相同，故選項A錯誤；隨著波的傳播，振動加強點和減弱點雖不變，但由于兩波波峰、波谷在移動，振動最強點和最弱點也移動，故選項C錯誤；兩波在空間各自的振動強弱點是以自身波源為中心的相間的圓形面，故選項D錯誤。

第二部分（非選擇題共180分）

本部分共11小題，共180分。

21.（18分）

如圖1所示，用質(zhì)量為m的重物通過滑輪牽引小車，使它在長木板上運動，打點計時器在紙帶上記錄小車的運動情況。利用該裝置可以完成“探究動能定理”的實驗。

（1）打點計時器使用的電源是（選填選項前的字母）。

A.直流電源B.交流電源

（2）實驗中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是（選填選項前的字母）。

A.把長木板右端墊高B.改變小車的質(zhì)量

在不掛重物且（選填選項前的字母）的情況下，輕推一下小車，若小車拖著紙帶做勻速運動，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。

A.計時器不打點B.計時器打點

（3）接通電源，釋放小車，打點計時器在紙帶上打下一系列點，將打下的第一個點標(biāo)為O。在紙帶上依次去A、B、C……若干個計數(shù)點，已知相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T。測得A、B、C……各點到O點的距離為x1、x2、x3……，如圖2所示。

實驗中，重物質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量，可認為小車所受的拉力大小為mg，從打O點打B點的過程中，拉力對小車做的功W=，打B點時小車的速度v=。

（4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)作如圖3所示的v2-W圖象。由此圖象可得v2隨W變化的表達式為_________________。根據(jù)功與能的關(guān)系，動能的表達式中可能包含v2這個因子；分析實驗結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是_________。

（5）假設(shè)已經(jīng)完全消除了摩擦力和其他阻力的影響，若重物質(zhì)量不滿足遠小于小車質(zhì)量的條件，則從理論上分析，圖4中正確反映v2-W關(guān)系的是______________。

【參考答案】⑴B；⑵A，B；⑶mgx2，；⑷v2=0.008+4.69W，kg-1；⑸D

擇圖象D。

22.（16分）

如圖所示，長l=1m的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10-6C，勻強電場的場強E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.，求：

（1）小球所受電場力F的大小。

（2）小球的質(zhì)量m。

（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大小。

【參考答案】⑴F＝3.0×10-3N；⑵m＝4.0×10-4kg；⑶v＝2.0m/s

【參考解析】⑴根據(jù)電場強度定義式可知，小球所受電場力大小為：

F＝qE＝1.0×10-6×3.0×103N＝3.0×10-3N

⑵小球受mg、繩的拉力T和電場力F作用，如下圖所示

根據(jù)共點力平衡條件和圖中幾何關(guān)系有：mgtan37°＝F

解得：m＝4.0×10-4kg

⑶撤去電場后，小球?qū)⒗@懸點擺動，根據(jù)動能定理有：mgl(1－cos37°)＝－0

解得：v＝＝2.0m/s

23．（18分）

在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，一個靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出α粒子（）在與磁場垂直的平面內(nèi)做圓周運動，其軌道半徑為R。以m、q分別表示α粒子的質(zhì)量和電荷量。

（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號用Y表示，寫出該α衰變的核反應(yīng)方程。

（2）α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，求圓周運動的周期和環(huán)形電流大小。

（3）設(shè)該衰變過程釋放的核能都轉(zhuǎn)為為α粒子和新核的動能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損Δm。

【參考答案】⑴→+；⑵I＝，T＝；Δm＝

24．（20分）

發(fā)電機和電動機具有裝置上的類似性，源于它們機理上的類似性。直流發(fā)電機和直流電動機的工作原理可以簡化為如圖1、圖2所示的情景。

在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v（v平行于MN）向右做勻速運動。

圖1軌道端點MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點MP間接有直流電源，導(dǎo)體棒ab通過滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I。

（1）求在Δt時間內(nèi)，圖1“發(fā)電機”產(chǎn)生的電能和圖2“電動機”輸出的機械能。

（2）從微觀角度看，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便，可認為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。

a．請在圖3（圖1的導(dǎo)體棒ab）、圖4（圖2的導(dǎo)體棒ab）中，分別畫出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖。

b．我們知道，洛倫茲力對運動電荷不做功。那么，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢請以圖2“電動機”為例，通過計算分析說明。

【參考答案】答案⑴E1＝，E2＝I2RΔt＋ILBvΔt；⑵①，②電荷移動的速度可分解為沿ba方向和垂直于ab方向，各自由電荷因這兩個分速度引起的洛倫茲合力可分解成垂直ab方向和平行ab方向，垂直ab方向的分力做正功，平行ab方向的分力做負功。

【參考解析】⑴圖1中由于導(dǎo)體棒ab運動切割磁感線，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電流做功，導(dǎo)體棒與電阻發(fā)熱產(chǎn)生焦耳熱，由焦耳定律、閉合電路歐姆定律和能量守恒定律可知，圖1“發(fā)電機”產(chǎn)生的電能為：E1＝

在圖2中，由于電流做功，導(dǎo)體棒產(chǎn)生焦耳熱，根據(jù)焦耳定律有：Q＝I2RΔt

同時提升重物做功為：W＝mgvΔt

對重物和導(dǎo)體棒分別應(yīng)用平衡條件有：T＝mg，T＝ILB

根據(jù)功能關(guān)系可知，圖2“電動機”輸出的機械能為：E2＝Q＋W

解得：E2＝I2RΔt＋ILBvΔt

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