2017年高考理綜真題試卷（物理部分）（北京卷）

2017年高考理綜真題試卷(物理部分)(北京卷)(正式版)一、本部分共8小題，每小題6分，共120分.在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項.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()D.副線圈輸出交流電的周期為50s6.2017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=10C.圖2中，變阻器R與L?的電阻值相同二、解答題(共4小題，滿分72分)二、解答題(共4小題，滿分72分)C.兩種無線電波在空間的強弱分布穩(wěn)定9.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打點計時器(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xi、X?、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，(4)以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實驗數(shù)據(jù)做如圖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(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)系的是右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角0=37°,已知小球所帶電荷量q=1.0×10?6C,勻強電場的場強(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.荷量.(1)放射性原子核用4X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.(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.答案解析部分【解析】【解答】A、分子的熱運動是分子的無規(guī)則熱運動，只與溫度有關(guān)，與水流速度無關(guān)，故A錯B、水凝結(jié)成冰后，水分子仍然在進行無規(guī)則運動，故B錯誤；C、分子熱運動與溫度有關(guān)，水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈，故C正確；D、分子動理論是統(tǒng)計觀點，水的溫度升高，分子的平均動能增大，但是并不是每個分子的運動速率都增大，可能有些分子運動速率減小，故D錯誤.【分析】明確分子熱運動的性質(zhì)，知道分子熱運動與宏觀運動無關(guān)，是物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動，其劇烈程度與溫度有關(guān)，但要注意溫度很低時分子熱運動仍在繼續(xù)，同時溫度升高時并不是所有分子的速率都增大.【解析】【解答】由光路圖可以判斷出光的折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小.所以此玻璃對a光的折射率大于對b光的折射率，所以a的頻率大于b的頻率，給出的各色光中頻率大于藍光的只有紫【分析】根據(jù)兩光對應(yīng)的偏折程度可確定折射率大小，進而確定頻率關(guān)系確定光束的顏色，【解析】【解答】A、t=1s時，振子位于正向最大位移處，振子的速度為零，加速度的方向指向平衡位置，所以加速度為負的最大值，故A正確；B、t=2s時，振子位于平衡位置正在向下運動，振子的速度最大，方向向下，加速度為0,故B錯誤；C、t=3s時，振子位于負向最大位移處，振子的速度為零，加速度最大，故C錯誤；D、t=4s時，振子位于平衡位置正在向上運動，振子的速度為正，加速度為0,故D錯誤.【分析】根據(jù)簡諧運動的位移圖象直接讀出質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系.由簡諧運動規(guī)律知，當(dāng)物體位移為零時，質(zhì)點的速度最大，加速度為零；當(dāng)位移為最大值時，速度為零，加速度最大，加速度方向總是與位移方向相反，位移為負值，加速度為正值.【解析】【解答】A、由題意知，原線圈電壓有效值為220V,原、副線圈匝數(shù)之比為2:1,由可得，U?=110V,輸入功率和輸出功率相等可得原線圈中的輸入功率為P,,故A錯B、副線圈的電流為,由nIi=nL?可得，Ii=1A,即電流表的讀數(shù)為1A,故B正確；C、電壓表的讀數(shù)為有效值，即U=110V,故C錯誤；D、由u=220√2sinπt(V)可知，φ=π,又由,解得：T=2s,理想變壓器不改變交變電流周期，故D錯誤.【分析】根據(jù)瞬時值的表達式可以求得輸出電壓的有效值、周期和頻率等，再根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，即可求得結(jié)論.【解析】【解答】A、根據(jù)萬有引力等于重力,可以計算出地球的質(zhì)量，AB、根據(jù)可計算出衛(wèi)星的軌道半徑r,萬有引力提供向心力，則可求出地球質(zhì)D、可根據(jù)則計算出太陽的質(zhì)量，但無法計算地球的質(zhì)量，D錯誤.本題問的是不能計算出地球質(zhì)量的是，所以選D.【分析】根據(jù)估算天體質(zhì)量的方法(1)萬有引力為：;向心力的表達式：即萬有引力提供向心力；(2)黃金代換gR2=GM【解析】【解答】根據(jù)普朗克的量子觀點，能夠電離一個分子的能量為1【分析】根據(jù)光子波長，結(jié)合E=求出光子具有的能量，確定能夠電離一個分子能量的數(shù)量級，【解析】【解答】A、圖1中，燈泡Ai有電阻，Li的為自感系數(shù)很大的自感線圈，電路正常工作后，不考慮電阻，故A錯誤；B、圖1中，閉合電路穩(wěn)定后，燈泡Ai短路，無電流，故B錯誤；為kg1;C、圖2中，因為要觀察兩只燈泡發(fā)光的亮度變化，兩個支路的總電阻相同，因兩個燈泡電阻相同，所以變阻器R與L?的電阻值相同，故C正確；D、圖2中，閉合S?瞬間，L?對電流由阻礙作用，所以L?中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯【分析】閉合開關(guān)的瞬間，通過L的電流增大，產(chǎn)生自感電動勢，根據(jù)楞次定律分析電流的變化，判斷通過兩燈電流的關(guān)系.待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈產(chǎn)生自感電動勢，分析通過兩燈的電流關(guān)系，判斷兩燈是否同時熄滅.【解析】【解答】A、干涉要求兩波源的頻率相同，而對強度沒有要求，故A錯誤.B、由于無線電波以光速傳播，根據(jù)知，波長不同，頻率不同，所以兩種無線電波之間不會發(fā)生干涉現(xiàn)象，故B錯誤.C、空間中某點加強與減弱取決于到兩波源的距離差為半波長的奇、偶數(shù)倍.所以兩種電波的干涉強弱分布是固定的，而中垂線上的點都是加強點，故C正確，D錯誤.【分析】當(dāng)兩波的頻率相同時，可以發(fā)生干涉現(xiàn)象，兩波源連線的中垂線上的點到兩波源的路程差為零，所以都是加強點，小車質(zhì)量的倒數(shù)的2倍，單位【解析】【解答】(1)打點計時器使用的是交流電，故選：B;(2)平衡摩擦力的方法是：把木板一段墊高，讓小車滑下，當(dāng)小車勻速運動時，就意味著摩擦力抵消了，故選：A;此時應(yīng)當(dāng)讓打點計時器打點，因為打點計時器與紙帶間也會有摩擦力，故選：B;(3)由于近似認為拉力等于重力，所以根據(jù)W=FS可知，拉力做功為W=mgx2;中間時刻的速度等于該段時間內(nèi)的平均速度，所以B點的速度等于AC段的平均速度，即;(4)根據(jù)圖象上的點，可以得出得v2隨W變化的表達式為：v2=0.008+4.69W;功是能量轉(zhuǎn)化的量度，所以功和能的單位是相同的，斜率設(shè)為k,則,小車質(zhì)量的倒數(shù)的2倍，代入單位后，k的單位(5)當(dāng)重物質(zhì)量不滿足遠遠小于小車的質(zhì)量時，此時的重物重力做的功會有一部分轉(zhuǎn)化為重物的動能，所以重力做功與小車動能的增加不成線性關(guān)系，D圖符合條件；故答案為：(1)B;(2)A;B;(3)mgx2;;(4)0.008+4.69W;小車質(zhì)量的倒數(shù)的2倍；kg【分析】(1)打點計時器使用的都是交流電源；(2)平衡摩擦力的方法；為了平衡摩擦力和阻力，應(yīng)該讓打點計時器打點；(3)根據(jù)功的定義計算拉力對小車做的功，根據(jù)中間時刻瞬時速度等于平均速度計算；(4)讀圖，從中得出兩個量的關(guān)系，并分析斜率的單位；(5)根據(jù)牛頓第二定律分析圖象.10.【答案】(1)解：根據(jù)電場力的計算公式可得電場力F=qE=1.0×10??×3.0×103N=3.0×10-3N;答：小球所受電場力F的大小為3.0×10-3N.(2)小球受力分析如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可得答：小球的質(zhì)量為4×104kg.(3)電場撤去后小球運動過程中機械能守恒，則mgl(答：將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大小為2m/s.【解析】【分析】(1)根據(jù)電場力的計算公式求解電場力；(2)畫出小球受力情況示意圖，根據(jù)幾何關(guān)系列方程求解質(zhì)量；(3)根據(jù)機械能守恒定律求解速度.答：放射性原子核用4X表示，新核的元素符號用Y表示，則該α衰變的核反應(yīng)方程為4x→(2)α粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，設(shè)圓周運動的速率為v,則有：那么相當(dāng)于環(huán)形電流在周期T內(nèi)通過的電量為q,則等效環(huán)形電流大小答：α粒子的圓周運動可以等效成一個環(huán)形電流，則圓周運動的周期為,環(huán)形電流大小為(3)因為衰變時間極短，且衰變時內(nèi)力遠遠大于外力，故認為在衰變過程中外力可忽略，則有動量守恒，設(shè)新核的速度為v',則有：mv+Mv'=0;,則衰變過程使兩粒子獲得動能由于衰變過程，質(zhì)量虧損產(chǎn)生的核能全部轉(zhuǎn)化為粒子的動能，故衰變過程的質(zhì)量虧損;答：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,則衰變過程的質(zhì)量虧損(2)由粒子做圓周運動，洛倫茲力做向心力求得運動周期，進而根據(jù)一個周期通過的電量為粒子所帶電荷量得到等效電流；(3)由(2)求得α粒子的速度，再通過動量守恒求得新核的速度，進而求得兩粒子的動能，即可得到衰變過程的核能，再由愛因斯坦質(zhì)能方程即可求得質(zhì)量虧損.12.【答案】(1)導(dǎo)體平動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv,感應(yīng)電流為：1根據(jù)焦耳定律可得在△t時間內(nèi)，圖1"發(fā)電機"產(chǎn)生的電能為：電能為;圖2“電動機”輸出的機械能為BIL△t-PR△t.(2)a、圖3中的導(dǎo)體棒是由于外力作用發(fā)生移動，根據(jù)右手定則可知電流方向從b到a;圖4是由于通電使得導(dǎo)體棒中形成電流，所以電流方向由a到b,同時電荷還要勻速向右運動，根據(jù)左手定則可知受到的洛倫茲力方向如下圖所示：b、以圖2"電動機"為例，所受到的洛倫茲力方向如圖4所示，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在水平向右的方向上對電荷產(chǎn)生向右的作用力，此分力對電荷做正功，但在沿導(dǎo)體棒方向上洛倫茲力的分力對導(dǎo)體棒做負功，總體情況洛倫茲力對運動電荷還是不做功，但通過水平方向洛倫茲力對電荷做正功將電能轉(zhuǎn)化為機械能，答：a.自由電荷所受洛倫茲力的示意圖見解析.b.圖2“電動機”導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在水平方向