2017年北京市高考物理試卷

2017年北京市高考物理試卷一、本部分共8小題，每小題6分，共120分．在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)．1．（6分）以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）A．水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C．水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D．水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 2．（6分）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(lán)光，則光束a可能是（）A．紅光 B．黃光 C．綠光 D．紫光 3．（6分）某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象如圖所示，下列描述正確的是（）A．t=1s時(shí)，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值 B．t=2s時(shí)，振子的速度為負(fù)，加速度為正的最大值 C．t=3s時(shí)，振子的速度為負(fù)的最大值，加速度為零 D．t=4s時(shí)，振子的速度為正，加速度為負(fù)的最大值 4．（6分）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)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220W B．電流表的讀數(shù)為1A C．電壓表的讀數(shù)為110V D．副線圈輸出交流電的周期為50s 5．（6分）利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響） B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期 C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離 D．地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離 6．（6分）2017年年初，我國(guó)研制的“大連光源”﹣﹣極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長(zhǎng)在100nm（1nm=10﹣9m）附近連續(xù)可調(diào)的世界上首個(gè)最強(qiáng)的極紫外激光脈沖，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(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為（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）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(gè)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 8．（6分）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(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航．如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫．兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng)為λ1和λ2的無線電波．飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對(duì)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(qiáng) B．導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉 C．兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定 D．兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合 二、解答題（共4小題，滿分72分）9．（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(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．直流電源B．交流電源（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是（選填選項(xiàng)前的字母）。A．把長(zhǎng)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(xiàng)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(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn)B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)（3）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次取A、B、C…若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．測(cè)得A、B、C…各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3…，如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=。（4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)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(dá)式為。根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)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(yuǎn)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。10．（16分）如圖所示，長(zhǎng)l=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)力F的大小。（2）小球的質(zhì)量m。（3）將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小。11．（18分）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子（）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，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(hào)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(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損△m。12．（20分）發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性，源于它們機(jī)理上的類似性．直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景．在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(zhǎng)，電阻不計(jì)．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(yùn)動(dòng)．圖1軌道端點(diǎn)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(diǎn)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△t時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)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(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷．a(chǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D3（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(duì)運(yùn)動(dòng)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(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例，通過計(jì)算分析說明．2017年北京市高考物理試卷參考答案與試題解析一、本部分共8小題，每小題6分，共120分．在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)．1．（6分）以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說法正確的是（）A．水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止 C．水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈 D．水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大 【考點(diǎn)】83：分子的熱運(yùn)動(dòng)．【專題】31：定性思想；43：推理法；541：分子運(yùn)動(dòng)論專題．【分析】明確分子熱運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，知道分子熱運(yùn)動(dòng)與宏觀運(yùn)動(dòng)無關(guān)，是物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其劇烈程度與溫度有關(guān)，但要注意溫度很低時(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)仍在繼續(xù)，同時(shí)溫度升高時(shí)并不是所有分子的速率都增大?！窘獯稹拷猓篈、分子的熱運(yùn)動(dòng)是內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)，只與溫度有關(guān)，與水流速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、水凝結(jié)成冰后，水分子仍然在進(jìn)行無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C、分子熱運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，水的溫度越高，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，故C正確；D、水的溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，但是并不是每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率都增大，可能有些分子運(yùn)動(dòng)速率減小，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查分子熱運(yùn)動(dòng)的基本性質(zhì)，要注意明確溫度是統(tǒng)計(jì)規(guī)律，溫度升高時(shí)分子的熱運(yùn)動(dòng)劇烈，分子平均動(dòng)能增大，大多數(shù)分子運(yùn)動(dòng)加快，但可能有些分子運(yùn)動(dòng)減慢。2．（6分）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(lán)光，則光束a可能是（）A．紅光 B．黃光 C．綠光 D．紫光 【考點(diǎn)】H3：光的折射定律．【專題】31：定性思想；43：推理法；54D：光的折射專題．【分析】根據(jù)兩光對(duì)應(yīng)的折射角可確定折射率大小，進(jìn)而確定頻率關(guān)系確定光束的性質(zhì)．【解答】解：光從空氣斜射到玻璃，因?yàn)椴Ａ舷卤砻嫫叫?，?dāng)?shù)诙握凵鋾r(shí)折射光線與第一次折射入射光線平行。由于折射率不同，a光偏折較大，b光偏折較小。所以此玻璃對(duì)a光的折射率大于對(duì)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(lán)光的只有紫光，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了折射定律的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)偏折角的關(guān)系判斷折射率及頻率的關(guān)系；同時(shí)還要熟記可見光中各種顏色的單色光的頻率大小關(guān)系．3．（6分）某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象如圖所示，下列描述正確的是（）A．t=1s時(shí)，振子的速度為零，加速度為負(fù)的最大值 B．t=2s時(shí)，振子的速度為負(fù)，加速度為正的最大值 C．t=3s時(shí)，振子的速度為負(fù)的最大值，加速度為零 D．t=4s時(shí)，振子的速度為正，加速度為負(fù)的最大值 【考點(diǎn)】73：簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)圖象．【專題】31：定性思想；43：推理法；51D：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】根據(jù)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的位移圖象直接讀出質(zhì)點(diǎn)的位移與時(shí)間的關(guān)系。當(dāng)物體位移為零時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度最大，加速度為零；當(dāng)位移為最大值時(shí)，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(fù)值，加速度為正值。【解答】解：A、t=1s時(shí)，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(fù)的最大值，故A正確；B、t=2s時(shí)，振子位于平衡位置正在向下運(yùn)動(dòng)，振子的速度最大，方向向下，加速度為0，故B錯(cuò)誤；C、t=3s時(shí)，振子位于負(fù)向最大位移處，振子的速度為零，加速度最大，故C錯(cuò)誤；D、t=4s時(shí)，振子位于平衡位置正在向上運(yùn)動(dòng)，振子的速度為正，加速度為0，故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查對(duì)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖象的理解能力，要抓住簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)的速度與加速度的變化情況是相反。4．（6分）如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u=220sin100πt（V）的交流電源上，副線圈接有R=55Ω的負(fù)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220W B．電流表的讀數(shù)為1A C．電壓表的讀數(shù)為110V D．副線圈輸出交流電的周期為50s 【考點(diǎn)】BG：電功、電功率；E8：變壓器的構(gòu)造和原理．【專題】32：定量思想；43：推理法；53A：交流電專題．【分析】根據(jù)瞬時(shí)值的表達(dá)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?！窘獯稹拷猓篈、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，U2=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入=P出==220W，故A錯(cuò)誤；B、副線圈的電流為I2===2A，由n1I1=n2I2可得，I1=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(cuò)誤；D、由u=220sin100πt（V）可知，ω=100π，又由ω=，解得：T=0.02s，理想變壓器不改變周期，故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查變壓器的知識(shí)，要能對(duì)變壓器的最大值、有效值、瞬時(shí)值以及變壓器變壓原理、功率等問題徹底理解。5．（6分）利用引力常量G和下列某一組數(shù)據(jù)，不能計(jì)算出地球質(zhì)量的是（）A．地球的半徑及地球表面附近的重力加速度（不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響） B．人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的速度及周期 C．月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及月球與地球間的距離 D．地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期及地球與太陽(yáng)間的距離 【考點(diǎn)】4F：萬有引力定律及其應(yīng)用．【專題】32：定量思想；43：推理法；528：萬有引力定律的應(yīng)用專題．【分析】A由地球表面物體重力等于萬有引力求解，BCD根據(jù)萬有引力做向心力判斷。【解答】解：A、根據(jù)地球表面物體重力等于萬有引力可得：=mg，所以，地球質(zhì)量M=，故A可計(jì)算；B、由萬有引力做向心力可得：=m=m（）2R，故可根據(jù)v，T求得R，進(jìn)而求得地球質(zhì)量，故B可計(jì)算；CD、根據(jù)萬有引力做向心力可得：=m（）2R，故可根據(jù)T，r求得中心天體的質(zhì)量M，運(yùn)動(dòng)天體的質(zhì)量m的質(zhì)量無法求解，故C可求解，D無法求解；本題選不能計(jì)算出的，故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】萬有引力的應(yīng)用問題一般由重力加速度求得中心天體質(zhì)量，或由中心天體質(zhì)量、軌道半徑、線速度、角速度、周期中兩個(gè)已知量，根據(jù)萬有引力做向心力求得其他物理量。6．（6分）2017年年初，我國(guó)研制的“大連光源”﹣﹣極紫外自由電子激光裝置，發(fā)出了波長(zhǎng)在100nm（1nm=10﹣9m）附近連續(xù)可調(diào)的世界上首個(gè)最強(qiáng)的極紫外激光脈沖，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(gè)處于極紫外波段的光子所具有的能量可以電離一個(gè)分子，但又不會(huì)把分子打碎。據(jù)此判斷，能夠電離一個(gè)分子的能量約為（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 【考點(diǎn)】IF：光的波粒二象性．【專題】32：定量思想；43：推理法；54J：光的波粒二象性和物質(zhì)波專題．【分析】根據(jù)光子波長(zhǎng)，結(jié)合E=求出光子具有的能量，確定能夠電離一個(gè)分子能量的數(shù)量級(jí)。【解答】解：能夠電離一個(gè)分子的能量為E==J=1.98×10﹣18J，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道光子能量與光子波長(zhǎng)的關(guān)系，結(jié)合公式分析求解，基礎(chǔ)題。7．（6分）圖1和圖2是教材中演示自感現(xiàn)象的兩個(gè)電路圖，L1和L2為電感線圈。實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(gè)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 【考點(diǎn)】DE：自感現(xiàn)象和自感系數(shù)．【專題】31：定性思想；43：推理法；53C：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【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(dòng)勢(shì)，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(dòng)勢(shì)，分析通過兩燈的電流關(guān)系，判斷兩燈是否同時(shí)熄滅?！窘獯稹拷猓篈、圖1中，斷開S1的瞬間，A1燈閃亮，是因?yàn)殡娐贩€(wěn)定時(shí)，A1的電流小于L的電流，則可知L的電阻小于A1的電阻，故A錯(cuò)誤；B、圖1中，閉合S1，電路穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S1瞬間，燈A1突然閃亮，說明燈泡中的電流小于線圈中的電流，故B錯(cuò)誤；C、圖2中，因?yàn)橐^察兩只燈泡發(fā)光的亮度變化，兩個(gè)支路的總電阻相同，因兩個(gè)燈泡電阻相同，所以變阻器R與L2的電阻值相同，故C正確；D、圖2中，閉合S2瞬間，L2對(duì)電流由阻礙作用，所以L2中電流與變阻器R中電流不相等，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】當(dāng)通過線圈本身的電流變化時(shí)，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象，這是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，可運(yùn)用楞次定律分析自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的影響。8．（6分）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(hào)用于飛機(jī)降落的導(dǎo)航．如圖所示，兩個(gè)可發(fā)射無線電波的天線對(duì)稱地固定于飛機(jī)跑道兩側(cè)，它們類似于楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中的雙縫．兩天線同時(shí)都發(fā)出波長(zhǎng)為λ1和λ2的無線電波．飛機(jī)降落過程中，當(dāng)接收到λ1和λ2的信號(hào)都保持最強(qiáng)時(shí)，表明飛機(jī)已對(duì)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(qiáng) B．導(dǎo)航利用了λ1與λ2兩種無線電波之間的干涉 C．兩種無線電波在空間的強(qiáng)弱分布穩(wěn)定 D．兩種無線電波各自在空間的強(qiáng)弱分布完全重合 【考點(diǎn)】HC：雙縫干涉的條紋間距與波長(zhǎng)的關(guān)系．【專題】31：定性思想；43：推理法；54G：光的干涉專題．【分析】當(dāng)兩波的頻率相同，可以發(fā)生干涉，兩波源連線的中垂線上的點(diǎn)到兩波源的路程差為零，都是加強(qiáng)點(diǎn)．【解答】解：A、干涉要求兩波源的頻率相同，而強(qiáng)度沒有要求，故A錯(cuò)誤。B、由于無線電波以光速傳播，根據(jù)知，波長(zhǎng)不同，頻率不同，所以兩種無線電波之間不會(huì)發(fā)生干涉，故B錯(cuò)誤。C、空間中某點(diǎn)加強(qiáng)與減弱取決于到兩波源的距離差為半波長(zhǎng)的奇、偶數(shù)倍。所以兩種電波的干涉強(qiáng)弱分布是固定的，而且λ1≠λ2，所以兩種干涉分布不重合，不過中垂線都是加強(qiáng)點(diǎn)，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道干涉的條件，知道當(dāng)飛機(jī)沿兩波源中垂線降落時(shí)，路程差為零，為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)，接收到的信號(hào)最強(qiáng)．二、解答題（共4小題，滿分72分）9．（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(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄小車的運(yùn)動(dòng)情況。利用該裝置可以完成“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的電源是B（選填選項(xiàng)前的字母）。A．直流電源B．交流電源（2）實(shí)驗(yàn)中，需要平衡摩擦力和其他阻力。正確操作方法是A（選填選項(xiàng)前的字母）。A．把長(zhǎng)木板右端墊高B．改變小車的質(zhì)量在不掛重物且B（選填選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)，表明已經(jīng)消除了摩擦力和其他阻力的影響。A．計(jì)時(shí)器不打點(diǎn)B．計(jì)時(shí)器打點(diǎn)（3）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列點(diǎn)，將打下的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O．在紙帶上依次取A、B、C…若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T．測(cè)得A、B、C…各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x1、x2、x3…，如圖2所示。實(shí)驗(yàn)中，重物質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車所受的拉力大小為mg，從打O點(diǎn)打B點(diǎn)的過程中，拉力對(duì)小車做的功W=mgx2，打B點(diǎn)時(shí)小車的速度v=。（4）以v2為縱坐標(biāo)，W為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)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(dá)式為0.008+4.69W。根據(jù)功與能的關(guān)系，動(dòng)能的表達(dá)式中可能包含v2這個(gè)因子；分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的單位關(guān)系，與圖線斜率有關(guān)的物理量應(yīng)是kg﹣1。（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(yuǎn)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A。【考點(diǎn)】MJ：探究功與速度變化的關(guān)系．【專題】13：實(shí)驗(yàn)題；32：定量思想；4T：尋找守恒量法；52D：動(dòng)能定理的應(yīng)用專題．【分析】（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的都是交流電；（2）回憶平衡摩擦力的方法；為了平衡摩擦力和阻力，應(yīng)該讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)；（3）根據(jù)功的定義計(jì)算拉力對(duì)小車做的功，根據(jù)中點(diǎn)時(shí)刻瞬時(shí)速度等于平均速度計(jì)算；（4）讀圖，從中得出兩個(gè)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。【解答】解：（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)，就意味著摩擦力抵消了，故選：A；此時(shí)應(yīng)當(dāng)讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)，因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器也會(huì)有摩擦力，故選：B；（3）由于近似認(rèn)為拉力等于重力，所以根據(jù)W=FS可知，拉力做功為W=mgx2；中點(diǎn)時(shí)刻的速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度，所以B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度，即V==；（4）根據(jù)圖象上的點(diǎn)，可以得出得v2隨W變化的表達(dá)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k=，代入單位后，k的單位為kg﹣1，所以與該斜率有關(guān)的物理量為質(zhì)量；（5）如果實(shí)驗(yàn)中完全消除了摩擦力和其它阻力，那么重物重力做的功就等于重錘和小車動(dòng)能的增加量；即：W=（M+m）v2，期中W=mgh，質(zhì)量都是定值，所以v2與W成正比，A圖正確。故選：A。故答案為：（1）B；（2）A；B；（3）mgx2；；（4）0.008+4.69W；質(zhì)量；（5）A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn)探究，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重點(diǎn)就是學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)算速度，然后分析動(dòng)能和重力勢(shì)能的關(guān)系，多練習(xí)速度計(jì)算也是本題的一個(gè)基礎(chǔ)。本實(shí)驗(yàn)中也要知道誤差的來源，這樣在分析圖象問題時(shí)就容易得出原因。10．（16分）如圖所示，長(zhǎng)l=1m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)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(chǎng)力F的大小。（2）小球的質(zhì)量m。（3）將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小?！究键c(diǎn)】3C：共點(diǎn)力的平衡；6C：機(jī)械能守恒定律；AK：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】11：計(jì)算題；32：定量思想；4C：方程法；531：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】（1）根據(jù)電場(chǎng)力的計(jì)算公式求解電場(chǎng)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(jī)械能守恒定律求解速度?！窘獯稹拷猓海?）根據(jù)電場(chǎng)力的計(jì)算公式可得電場(chǎng)力F=qE=1.0×10﹣6×3.0×103N=3.0×10﹣3N；（2）小球受力情況如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可得mg=，所以m===4×10﹣4kg；（3）電場(chǎng)撤去后小球運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，則mgl（1﹣cos37°）=，解得：v=2m/s。答：（1）小球所受電場(chǎng)力F的大小為3.0×10﹣3N。（2）小球的質(zhì)量為4×10﹣4kg。（3）將電場(chǎng)撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)速度v的大小為2m/s。【點(diǎn)評(píng)】有關(guān)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，可以從兩條線索展開：其一，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度和位移等；其二，功和能的關(guān)系。根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定理進(jìn)行解答。11．（18分）在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的放射性原子核發(fā)生了一次α衰變。放射出的α粒子（）在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，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(hào)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(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，求圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，求衰變過程的質(zhì)量虧損△m。【考點(diǎn)】CI：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)．【專題】11：計(jì)算題；22：學(xué)科綜合題；32：定量思想；43：推理法；536：帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題．【分析】（1）由質(zhì)量守恒及電荷守恒寫出核反應(yīng)方程；（2）由粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力求得運(yùn)動(dòng)周期，進(jìn)而根據(jù)一個(gè)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(dòng)量守恒求得新核的速度，進(jìn)而求得兩粒子的動(dòng)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。【解答】解：（1）由質(zhì)量守恒及電荷守恒可得該α衰變的核反應(yīng)方程為→+；（2）α粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，設(shè)圓周運(yùn)動(dòng)的速率為v，則有：，則圓周運(yùn)動(dòng)的周期；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；（3）因?yàn)樗プ儠r(shí)間極短，且衰變時(shí)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，故認(rèn)為在衰變過程中外力可忽略，則有動(dòng)量守恒，設(shè)新核的速度為v′，則有：mv+Mv′=0；由（2）可得：，所以，，則衰變過程使兩粒子獲得動(dòng)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(dòng)能，故衰變過程的質(zhì)量虧損；答：（1）放射性原子核用表示，新核的元素符號(hào)用Y表示，則該α衰變的核反應(yīng)方程為→+；（2）α粒子的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效成一個(gè)環(huán)形電流，則圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，環(huán)形電流大小為；（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(dòng)能，新核的質(zhì)量為M，則衰變過程的質(zhì)量虧損△m為損。【點(diǎn)評(píng)】帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，一般由洛倫茲力做向心力，進(jìn)而求得速度、半徑、周期等問題，然后根據(jù)幾何關(guān)系求得粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而求解。12．（20分）發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性，源于它們機(jī)理上的類似性．直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景．在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬