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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
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．（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是蓝光，则光束 a可能是（ ）
A．红光 B．黄光 C．绿光 D．紫光
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
（ ）
A．t=1s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值
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=220 sin100πt（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
第1页（共7页）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220 W
B．电流表的读数为1A
C．电压表的读数为110 V
D．副线圈输出交流电的周期为50s
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
（ ）
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 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．10﹣21J B．10﹣18J C．10﹣15J D．10﹣12J
7．（6分）图 1和图 2是教材中演示自感现象的两个电路图，L 和 L 为电感
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线圈。实验时，断开开关 S 瞬间，灯 A 突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开
1 1
关 S ，灯 A 逐渐变亮，而另一个相同的灯 A 立即变亮，最终 A 与 A 的亮
2 2 3 2 3
度相同。下列说法正确的是（ ）
第2页（共7页）A．图1中，A 与L 的电阻值相同
1 1
B．图 1中，闭合S ，电路稳定后，A 中电流大于L 中电流
1 1 1
C．图 2中，变阻器R 与L 的电阻值相同
2
D．图2中，闭合S 瞬间，L 中电流与变阻器R中电流相等
2 2
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 λ 和 λ 的无线电波．飞机降落过程中，当接
1 2
收到 λ 和 λ 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
1 2
是（ ）
A．天线发出的两种无线电波必须一样强
B．导航利用了λ 与λ 两种无线电波之间的干涉
1 2
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、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3页（共7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
（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 、x 、x …，如图
1 2 3
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，利用实验数据做如图 3所示的 v2﹣W图
象。由此图象可得 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 。
第4页（共7页）（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=1.0×10﹣6C，匀强电场的场强 E=3.0×
103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，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。
第5页（共7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。
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
第6页（共7页）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．
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