2017年高考北京卷物理试题
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2017年高考北京市物理试题解析和简评(全卷共二部分,共12题,满分120分)第一部分(选择题共48分)本部分共8小题,每小题6分,共48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。
13.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【解析】根据分子动理论,C正确。
此题容易,不详述。
【答案】C14.如图所示,一束可见,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【解析】折射率n越大,光穿过平行玻璃砖后偏折越多,所以是紫光。
【答案】D15.某弹簧振子沿x轴的简谐振动图像如图所示,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【解析】t =1s 时,振子在最大位移处,其的速度为零,加速度指向平衡位置,为负的最大值,A 正确,作为考试,因为是单选题,可以不再研究其它选项。
其实,其它选项也可以从图象对应的位置判断速度的正负和大小及加速度的正负和大小。
【答案】A16.如图所示,理想变压器的原线圈接在(V)u t =π的交流电源上,副线圈接有55R =Ω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B .电流表的读数为1AC .电压表的读数为D .副线圈输出交流电的周期为50s 【解析】原线圈的电压为V U 2201=,根据变压比公式2121n n U U =,得副线圈电压V U 1102=,所以副线圈的输出功率为W W R U P 2205501102222===,理想变压。
绝密★启封并使用完毕前2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)13.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【答案】C考点:分子动理论14.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【答案】D【解析】试题分析:根据题意作出完整光路图,如图所示,a光进入玻璃砖时光线偏折角较大,根据光的折射定律可知玻璃砖对a光的折射率较大,因此a光的频率应高于b光,故选D。
考点:光的折射15.某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是A .t =1 s 时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B .t =2 s 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C .t =3 s 时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D .t =4 s 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值 【答案】A考点:振动图象16.如图所示,理想变压器的原线圈接在2202sin π(V)u t 的交流电源上,副线圈接有R =55 Ω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2202WB .电流表的读数为1 AC.电压表的读数为1102VD.副线圈输出交流电的周期为50 s【答案】B【解析】试题分析:电表的读数均为有效值,原线圈两端电压有效值为220 V,由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比,可知副线圈两端电压有效值为110 V,C错误;流过电阻R的电流为2 A,可知负载消耗的功率为220 W,根据能量守恒可知,原线圈的输入功率为220 W,A错误;由P=UI可知,电流表的读数为1 A,B正确,由交变电压瞬时值表达式可知,ω=100π rad/s,周期T=0.02 s,D错误。
2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)第I 卷(选择题 共120分)本卷共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
13.一个氢原子从n =3能级跃迁到n =2能级,该氢原子()B ,(A )放出光子,能量增加(B )放出光子,能量减少(C )吸收光子,能量增加(D )吸收光子,能量减少14.一束单色光经由空气射入玻璃,这束光的()A ,(A )速度变慢,波长变短(B )速度不变,波长变短(C )频率增高,波长变长(D )频率不变,波长变长15.一个小型电热器若接在输出电压为10V 的电源上,消耗电功率为P ;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗电功率为P /2。
如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为( )C ,(A )5V(B )5V(C )10V (D )10V2216.处于匀强磁场中的一个带电粒子,仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。
将该粒子的运动等效为环形电流,那么此电流值()D ,(A )与粒子电荷量成正比(B )与粒子速度成正比(C )与粒子质量成正比(D )与磁感应强度成正比17.一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动,取平衡位置O 为x 轴坐标原点。
从某时刻开始计时,经过四分之一的周期,振子具有沿x 轴正方向有最大加速度。
能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是()A ,18.关于环绕地球运动的卫星,下列说法中正确的是( )B ,(A )分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星,不可能具有相同的周期(B )沿椭圆轨道运行的一颗卫星,在轨道不同位置可能具有相同的速率(C )在赤道上空运行的两颗地球同步卫星,它们的轨道半径有可能不同(D )沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星,它们的轨道平面一定会重合19.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图,她把一个带铁芯的线圈L 、开关S 和电源用导线连接起来后,将一金属环套置于线圈L 上,且使铁芯穿过套环。
13.(2017·北京理综,13)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14.(2017·北京理综,14)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15.(2017·北京理综,15)某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是()A.t=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值16.(2017·北京理综,16)如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220√2sin 100πt(V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω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√2 WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110√2 VD.副线圈输出交流电的周期为50 s17.(2017·北京理综,17)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.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)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18.(2017·北京理综,18)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100 nm(1 nm=10-9 m)附近连续可调的世界上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。
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=220sinπt(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220WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为110VD.副线圈输出交流电的周期为50s5.(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.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)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.10﹣12J7.(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。
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=220sinπt(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220WB.电流表的读数为1AC.电压表的读数为110VD.副线圈输出交流电的周期为50s5.(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。
2017年北京高考物理解析一、单项选择题13.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14.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15.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,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16.如图所示,理想变压器的原线圈接在u=2202sin100πt(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2202WB. 电流表的读数为1AC. 电压表的读数为1102VD. 副线圈输出交流电的周期为50s17.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. 地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)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18.2017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100 nm(1nm=10-9m)附近连续可调的世界上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=3×108 m/s)()A. 10-21JB.10-18JC. 10-15JD. 10-12J19.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。
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2017·北京卷(物理)13.H1、H3[2017·北京卷] 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13.C [解析] 水流速度大小决定了机械能大小,和内能无关,所以A错误.水结成冰以后,从液态变为固态,分子热运动的激烈程度相对减小,但热运动不会停止,一切物质的分子都在永不停息地做无规则热运动,所以B错误.水的温度升高,水分子的平均动能增大,水分子的平均速率增大,但是不代表每一个水分子的速率都增大,所以选项D错误.14.N1[2017·北京卷] 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( )图1A.红光 B.黄光C.绿光 D.紫光14.D [解析]由图可知a光偏折程度比b光偏折程度大,所以a光的折射率大于b光的折射率.选项中只有紫光的折射率大于蓝光的折射率,所以选项D正确.15.G1[2017·北京卷]某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )图1A.t=1 s时,振子的速度为零,加速度为负的最大值B.t=2 s时,振子的速度为负,加速度为正的最大值C.t=3 s时,振子的速度为负的最大值,加速度为零D.t=4 s时,振子的速度为正,加速度为负的最大值15.A [解析] 由振动图像特点可以判断,t=1 s时,振子处于正向最大位移处,速度为零,由a=-Error!可知,加速度为负向最大值,选项A正确.t=2 s时,振子处于平衡位置,速度为负向最大值,加速度为零,选项B错误.t=3 s时,振子处于负向最大位移处,速度为零,加速度为正向最大值,选项C错误.t=4 s时,振子处于平衡位置,速度为正向最大值,加速度为零,选项D错误.16.M1、M2[2017·北京卷]如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220Error!sin 100πt (V)的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω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 ( )图1A.原线圈的输入功率为220 WB.电流表的读数为1 AC.电压表的读数为110 VD.副线圈输出交流电的周期为50 s16.B [解析]原线圈输入电压的有效值是220 V,由=Error!,可得U2=110 V,则电压表读数应为110 V ,选项C 错误.由欧姆定律可得I 2=Error!=2 A ,由=,可得I 1=1 A,选项B 正确.由功率P 1=U 1I 1可知,P 1=220 W ,选项A 错误.由电源电压瞬时值表达式u =220sin 100πt (V ),可知ω=100π rad/s ,由T =Error!可知,T =0。
2017年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)物理试题答案1.C 【解析】水流的速度是机械运动的速度,不同于水分子无规则热运动的速度,A 项错误;分子永不停息地做无规则运动,B 项错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的热运动越剧烈,故C 项正确;水的温度升高,水分子的平均动能增大,即水分子的平均运动速率增大,但不是每一个水分子的运动速率都增大,D 项错误。
2.D 【解析】由题图可知,光束a 的折射角小,根据sin sin i n r=知,光束a 的折射率大于光束b 的折射率,频率越大,折射率越大,且已知光束b 是蓝光,选项中频率大于蓝光频率的只有紫光,故光束a 可能是紫光,D 项正确。
3.A 【解析】t =l s 时,振子在正的最大位移处,振子的速度为零,由/a kx m =-知,加速度为负的最大值,A 项正确;t =2 s 时,振子位于平衡位置,由/a kx m =-知,加速度为零,B 项错误;t =3 s 时,振子在负的最大位移处,由/a kx m =-知,加速度为正的最大值,C 项错误;t =4 s 时,振子位于平衡位置,由/a kx m =-知,加速度为零,D 项错误。
4.B 【解析】由交流电压的表达式可知,原线圈两端所加的电压最大值为2202V ,故有效值为1U =220 V ,由1122U n U n =,故副线圈电压的有效值为2U =110 V ,故输出功率222U P R=220 W ,再由输入功率等于输出功率知,12P P ==220 W ,A 项错误;根据欧姆定律知,22U I R==2 A ,1221I n I n =,得1I =1 A ,故电流表读数为1 A ,所以B 项正确;电压表的读数为有效值,即2U =110 V ,C 项错误;由交流电压的表达式可知,ω=100π(rad /s),又2T πω=,解得T =0.02 s ,所以D 项错误。
5.D 【解析】由于不考虑地球自转,则在地球表面附近,有002Mm G m g R=,故可得2gR M G =,A 项错误;由万有引力提供人造卫星的向心力,有2112Mm v G m R R =,2R v Tπ=,联立得32v T M Gπ=,B 项错误;由万有引力提供月球绕地球运动的向心力,有22222()Mm G m r r T π=',故可得2324r M GT π=',C 项错误;同理,根据地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离,不可求出地球的质量,D 项正确。
2017年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
物理试题
第一部分(选择题)
单项选择题:本部分共8小题,每小题6分,共48分。
1.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.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.某弹簧振子沿x 轴的简谐运动图象如图所示,下列描述正确的是
A .t =1 s 时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
B .t =2 s 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C .t =3 s 时,振子的速度为负的最大值,加速度为零
D .t =4 s 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
4.如图所示,理想变压器的原线圈接在2π(V)u t 的交流电源上,副线圈接有
R =55 Ω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2202W
B.电流表的读数为1 A
C.电压表的读数为1102V
D.副线圈输出交流电的周期为50 s
5.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.地球的半径及重力加速度(不考虑地球自转)
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
6.2017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100 nm (1 nm=10–9m)附近连续可调的世界上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=3×108 m/s)
A.10–21 J B.10–18 J C.10–15 J D.10–12 J
7.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
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.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
第二部分(非选择题)
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点到打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,利用实验数据作出如图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_________。
(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 =1 m 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 =3.0×103 N/C ,取重力加速度g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=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(4
2He )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X A Z 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。
(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。