2017年普通高等学校招生全国统一考试物理真题详解3卷(答案)

2017年普通高等学校招生全国统一考试(课标全国卷Ⅲ)

14.C 天宫二号单独运行时的轨道半径与组合体运行的轨道半径相同。由运动周期T=2π

,可知周期不变,A项错误。由速率v=

,可知速率不变,B项错误。因为(m1+m2)>m1,质量增大,故动能增大,C项正确。向心加速度a=

不变,D项错误。

审题指导 隐含条件明显化

对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道运行。意味着与天宫二号相比较,质量增加,运动半径不变。

15.D 金属杆PQ向右运动,穿过PQRS的磁通量增加,由楞次定律可知,PQRS中产生逆时针方向的电流。这时因为PQRS中感应电流的作用,依据楞次定律可知,T中产生顺时针方向的感应电流。故只有D项正确。

易错点拨 对楞次定律的深度理解

线框与导轨共面且与磁场垂直。当金属杆PQ向右运动时,PQRS中向里的磁通量增加,从而产生逆时针方向的感应电流。T中原有向里的磁通量不变,而增加了因PQRS中感应电流产生的向外的磁通量,导致T中合磁通量减小,从而产生顺时针方向的感应电流。

16.A 将绳的下端Q缓慢向上拉至M点,相当于使下部分

的绳的重心升高

l,故重力势能增加

mg·

=

mgl,由功能关系可知A项正确。

一题多解 尝试不同方法解题

解法一 Q缓慢移动说明绳子的动能变化忽略不计。以Q点为零势能点,细绳的初始机械能为

mgl,末态机械能为

mg·

l+

mg·

=

mgl,则增加的ΔE=

mgl-

mgl=

mgl。由功能关系可知A项正确。

解法二 作用点位移x=

l,平均作用力为

mg,故拉力做功W= ·x=

mgl,故A项正确。 17.B 设总长度为100 cm时与水平方向夹角为θ,则cos θ=

,故θ=37°。总长度为100 cm时弹力F=kx1,设移至天花板同一点时的弹力为kx2,则

kx1 sin θ=

kx2,得x2=12 cm,则弹性绳的总长度为92 cm。故B项正确。

解题关键 关键词理解与情景构建

缓慢移至同一点说明可按动态平衡处理。始终处于弹性限度内说明劲度系数k不变。原长80

cm,固定点相距80 cm,说明水平时弹力恰好为“0”。钩码挂在绳的中点,相当于两根绳共同承担钩码重力。

18.C 本题考查磁感应强度的矢量性和安培定则。两导线中通电流I时,两电流在a点处的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度的矢量合为0,则两电流磁感应强度的矢量和为-B0,如图甲得B=

B0。P中电流反向后,如图乙,B合=B=

B0,B合与B0的矢量和为B总=

B0,故C项正确。

甲 乙

易错点评 概念的理解、矢量合成法则的运用

①正确运用安培定则画出甲、乙两图。

②由P和Q电流为I时合场强为0,得出B0的方向水平向左和B的大小为

B0。

③P中的电流反向,则P的磁场反向,Q的磁场大小和方向不变。

④注意各物理量间的夹角大小关系。

19.BC 本题考查对光电效应方程hν-W0=Ek的理解。光照射到同种金属上,同种金属的逸出功相同。若νa>νb,据hν-W0=Ek,得Eka>Ekb,则B项正确。由hν-W0=Ek=eU,可知当νa>νb时Ua>Ub,则A项错误。若Ua

关键点评 对光子能量、逸出功及最大初动能的理解

①照射到同一种金属上,说明逸出功相等。

②遏止电压和最大初动能关系为:eU=Ek。 ③光电效应方程:hν-W0=Ek。

20.AB 本题考查直线运动、对图像的理解、动量定理。t=1 s时物块的速率为v,Ft=mv,得v=1

m/s,A项正确。t=2 s时动量为p,p=2×2 kg·m/s=4 kg·m/s,B项正确。t=3 s时的动量p3=2×2 kg·m/s-1×1

kg·m/s=3 kg·m/s,C项错误。同理t=4 s时物块速度v4=1 m/s,故D项错误。

易错点评 图像中面积的含义、矢量关系计算

①动量定理F合·t=mvt-mv0。

②F为物体所受的合外力。

③F为负值时说明F的方向发生改变。

④各力与作用时间的对应关系。

21.ABD 本题考查匀强电场、电场强度、电势、电势差。

设a、c连线上d点电势为17 V,如图所示,则

=

,得ldc=4.5 cm,tan θ= .

=

,θ=37°。过c作bd垂线交bd于e点,则lce=ldc cos θ=4.5×

cm=3.6 cm。ce方向就是匀强电场方向,场强大小为E,Elce=Ucb,E=2.5 V/cm,A项正确。Uoe=Elob sin 53°=16 V,故O点电势φ0=17 V-16 V=1 V,B项正确。电子在a点的电势能比在b点的高7 eV,C项错误。电子从b点到c点电场力做功W=9 eV,D项正确。

方法技巧 充分利用直角三角形中37°和53°的关系

①Oa为6 cm,Ob=8 cm,这样连接O、c,∠cOb=37°,∠Ocb=53°。

②在a、c连线上找φd=17 V,bd为等势线。由对应关系得lcd=4.5 cm,∠cbe=37°。Oec恰好为电场线。

③充分利用电场中的角度,以37°和53°的关系解题。

22.答案 (1)4.0 (2)(ⅰ)F1、F2和F合如图所示

(ⅱ)4.0 0.05

解析 (1)测力计的分度值为0.2 N,F的大小为4.0 N。

(2)(ⅰ)图见答案。分别以F1、F2为邻边作平行四边形,并作出对角线,即得F合。

(ⅱ)表示F合的线段的长度为20.0 mm,F合= .

×1 N=4.0 N。

F合与拉力F的夹角的正切值为tan θ≈ -

=0.05。

23.答案 (1)黑 (2)B (3)160 880 (4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V

解析 本题考查电表的改装与应用。

(1)为了确保电表“红”进“黑”出,A端应与“黑”色表笔相连接。

(2)R6应是欧姆挡的欧姆调零电阻,故B项正确。

(3)当换挡开关接2时,为直流电流1 mA挡,满足IgRg=(I-Ig)(R1+R2),得R1+R2=160 Ω。

当换挡开关接4时,为直流电压1 V挡,则满足U=I(R并+R4),R并=120 Ω,得R4=880 Ω。

(4)若B端与“1”相连,则为直流电流2.5 mA挡,由1/5估读法可得读数为1.47 mA。若B端与“3”相连,则为欧姆×100 Ω挡,可得读数为1.10×103 Ω。若B端与“5”相连,则为直流电压5 V挡,可得读数为2.95 V。

审题指导 电表的改装

在表头两端并联小阻值电阻可改装为电流表,将表头与大阻值电阻串联可改装为电压表,而表头与电池及电阻串联在一起可改装为欧姆表。

易错点评 ①R6为欧姆表欧姆调零电阻。②B端与“3”、“4”、“5”相连时,电阻R1+R2是工作电阻,且与Rg为并联关系。③注意读数以3位有效数字形式体现,如B端与“3”相连时读数为1.10×103 Ω,不能写成1 100 Ω。 24.答案 (1)π

(1+

) (2)

(1-

)

解析 本题考查带电粒子在磁场中的运动。

(1)在匀强磁场中,带电粒子做圆周运动。设在x≥0区域,圆周半径为R1;在x<0区域,圆周半径为R2。由洛伦兹力公式及牛顿定律得

qB0v0=m

①

qλB0v0=m

②

粒子速度方向转过180°时,所需时间t1为

t1=π

③

粒子再转过180°时,所需时间t2为

t2=π

④

联立①②③④式得,所求时间为

t0=t1+t2=π

(1+

)⑤

(2)由几何关系及①②式得,所求距离为

d0=2(R1-R2)=

(1-

)⑥

综合点评 带电粒子在匀强磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力。特点是粒子在y轴左、右两侧的受力大小有突变。因为B左>B右,所以R左

25.答案 (1)1 m/s (2)1.9 m

解析 本题考查直线运动和牛顿定律。

(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1。在物块B与木板达到共同速度前有

f1=μ1mAg①

f2=μ1mBg②

f3=μ2(m+mA+mB)g③ 由牛顿第二定律得

f1=mAaA④

f2=mBaB⑤

f2-f1-f3=ma1⑥

设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1。由运动学公式有

v1=v0-aBt1⑦

v1=a1t1⑧

联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得

v1=1 m/s⑨

(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为

sB=v0t1-

aB ⑩

设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有

f1+f3=(mB+m)a2

由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反。由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有

v2=v1-a2t2

对A有

v2=-v1+aAt2

在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为

s1=v1t2-

a2

在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为

sA=v0(t1+t2)-

aA(t1+t2)2

A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时,两者之间的距离为

s0=sA+s1+sB

联立以上各式,并代入数据得