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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
9
﹣m）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
34
﹣J•s，真空光速c=3×108m/s）（ ）
A．10
21
﹣J
B．10
18
﹣J
C．10
15
﹣J
D．10
12
﹣J
7．（6 分）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（ ）
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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
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λ1和λ2的无线电波．飞机降落过程中
当接收到λ1和λ2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λ1与λ2两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、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。
（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 。
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（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
6
﹣C，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。
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．
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（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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