2017年度全国高考物理试卷及答案
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绝密★启用前试题类型:2017年普通高等学校招生全国统一考试【新课标全国卷Ⅰ(乙卷)】理综物理部分注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷(选择题共48分)本大题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项是符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分。
有选错的得0分。
14.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/sC.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s15.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是() A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大16.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为m a、m b、m c.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是()A.m a>m b>m cB.m b>m a>m cC.m c>m a>m bD.m c>m b>m a17.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电.氘核聚变反应方程是:21H +21H →32He +10n.已知 21H 的质量为2.013 6 u , 32He 的质量为3.015 0 u ,10n 的质量为1.008 7 u ,1 u =931 MeV/c 2.氘核聚变反应中释放的核能约为( )A .3.7 MeVB .3.3 MeVC .2.7 MeVD .0.93 MeV18.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM 的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )19. (多选)如图,三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距,均通有电流I ,L 1中电流方向与L 2中的相同,与L 3中的相反.下列说法正确的是( )A .L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B .L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D .L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶120.(多选)在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示.电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别为E a 、E b 、E c 和E d .点a 到点电荷的距离r a 与点a 的电势φa 已在图中用坐标(r a ,φa )标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd .下列选项正确的是( )A .E a ∶E b =4∶1B .E c ∶E d =2∶1C .W ab ∶W bc =3∶1D .W bc ∶W cd =1∶321. (多选)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α⎝⎛⎭⎫α>π2 .现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )A .MN 上的张力逐渐增大B.MN上的张力先增大后减小C.OM上的张力逐渐增大D.OM上的张力先增大后减小第II卷(非选择题共62分)(一)必考题(本部分共4小题,共47分)22.某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s,加速度大小为________m/s2.(结果均保留2位有效数字) 23.(2017·高考全国卷乙)某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1 000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.由实验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻______(填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W,最大功率为________W.(结果均保留2位小数)24.一质量为8.00×104 kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。
2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.将质量为1。
00kg 的模型火箭点火升空,50g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略) A .30kg m/s ⋅B .5.7×102kg m/s ⋅C .6.0×102kg m/s ⋅D .6。
3×102kg m/s ⋅15.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是 A .速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B .速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C .速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D .速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大16.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒a ,b ,c 电荷量相等,质量分别为m a ,m b ,m c ,已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是A .a b c m m m >>B .b a cm m m >>C .a c bm m m >>D .c b a m m m >>17.大科学工程“人造太阳”主要是将氚核聚变反应释放的能量用来发电,氚核聚变反应方程是22311120H H He n ++→,已知21H 的质量为2.0136u,32He 的质量为3。
2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.将质量为的模型火箭点火升空,50g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A .30kg m/s ⋅B .×102kg m/s ⋅C .×102kg m/s ⋅D .×102kg m/s ⋅15.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是A .速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B .速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C .速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D .速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大16.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒a ,b ,c 电荷量相等,质量分别为m a ,m b ,m c ,已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c 在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A .a b c m m m >>B .b a c m m m >>C .a c b m m m >>D .c b a m m m >>17.大科学工程“人造太阳”主要是将氚核聚变反应释放的能量用来发电,氚核聚变反应方程是22311120H H He n ++→,已知21H 的质量为,32He 的质量为,10n 的质量为,1u =931MeV/c 2。
2017·全国卷Ⅰ(物理)14.F2[2017·全国卷Ⅰ] 将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/sC.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/s14.A[解析] 在燃气喷出后的瞬间,喷出的燃气的动量p=m v=30 kg·m/s,由动量守恒定律可得火箭的动量大小为30 kg·m/s,选项A正确.15.D2[2017·全国卷Ⅰ] 发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响).速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是() A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大15.C[解析] 水平射出的乒乓球做平抛运动,两乒乓球在竖直方向做自由落体运动,运动情况相同,选项A、B、D错误;水平方向上做匀速直线运动,由运动规律x=v0t可得速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少,选项C正确.16.K3[2017·全国卷Ⅰ] 如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里.三个带正电的微粒a、b、c电荷量相等,质量分别为m a、m b、m c.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动.下列选项正确的是()图1A.m a>m b>m c B.m b>m a>m cC.m c>m a>m b D.m c>m b>m a16.B[解析] 对微粒a,洛伦兹力提供其做圆周运动所需向心力,且m a g=Eq,对微粒b,q v B+Eq=m b g,对微粒c,q v B+m c g=Eq,联立三式可得m b>m a>m c,选项B正确.17.O2[2017·全国卷Ⅰ] 大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电.氘核聚变反应方程是:21H+21H―→32He+10n.已知21H的质量为2.013 6 u,32He的质量为3.015 0 u,10n的质量为1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为() A.3.7 MeV B.3.3 MeVC.2.7 MeV D.0.93 MeV17.B[解析] 氘核聚变反应的质量亏损Δm=2.013 6 u×2-3.015 0 u-1.008 7 u=0.003 5 u,由爱因斯坦质能方程可得释放的核能E=0.003 5×931 MeV≈3.3 MeV,选项B正确.18.L4[2017·全国卷Ⅰ] 扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌.为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示.无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()图1A B C D图118.A[解析] 紫铜薄板上下及左右振动,都存在磁通量变化的为选项A所示方案.19.K1、K2(多选)[2017·全国卷Ⅰ] 如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反,下列说法正确的是()图1A.L1所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直B.L3所受磁场作用力的方向与L1、L2所在平面垂直C.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D.L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶119.BC[解析] 由题意知,三根导线处于等边三角形的三个顶点处,设某导线在等边三角形另外两顶点产生的磁场磁感应强度大小为B0,在L1所在处,L2和L3产生的磁场叠加如图甲所示,方向垂直L2、L3所在平面向上,由左手定则可得安培力的方向平行L2、L3所在平面向下,合磁感应强度大小B L1=2B0cos 60°=B0;同理可得在L2所在处的合磁感应强度大小B L2=2B0cos 60°=B0;在L3所在处,L1和L2产生的磁场叠加如图乙所示,方向平行L1、L2所在平面向右,由左手定则可得安培力的方向垂直L1、L2所在平面向上,合磁感应强度大小B L3=2B0cos 30°=3B0.由安培力F=BIL可得L1、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶3,选项B、C正确.20.L1、L2(多选)[2017·全国卷Ⅰ] 在一静止点电荷的电场中,任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r的关系如图所示.电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别E a、E b、E c和E d.点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a,φa)标出,其余类推.现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点,在相邻两点间移动的过程中,电场力所做的功分别为W ab 、W bc 和W cd .下列选项正确的是( )图1A .E a ∶E b =4∶1B .E c ∶E d =2∶1C .W ab ∶W bc =3∶1D .W bc ∶W cd =1∶320.AC [解析] 由点电荷的场强公式E =kQ r 2,可得E a ∶E b =4∶1,E c ∶E d =4∶1,选项A 正确,选项B 错误;电场力做功W =qU ,U ab ∶U bc =3∶1,则W ab ∶W bc =3∶1,又有U bc ∶U cd =1∶1,则W bc ∶W cd =1∶1,选项C 正确,选项D 错误.21.B7(多选)[2017·全国卷Ⅰ] 如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N ,初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(α>π2).现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变,在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )图1A .MN 上的张力逐渐增大B .MN 上的张力先增大后减小C .OM 上的张力逐渐增大D .OM 上的张力先增大后减小21.AD [解析] OM 的张力F 1和MN 的张力F 2的合力F 不变,关系如图所示,F sin (180°-α)=F 1sin β=F 2sin γ,将重物向右上方缓慢拉起,夹角α不变,β由钝角逐渐减小到锐角,γ由锐角逐渐增大到直角,则MN 上的张力F 2逐渐增大,OM 上的张力F 1先增大后减小,选项A 、D 正确.22.A2[2017·全国卷Ⅰ] 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)图(a)图(b)(1)由图(b)可知,小车在桌面上是____________(选填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________m/s,加速度大小为________m/s2.(结果均保留2位有效数字)22.[答案] (1)从右向左(2)0.190.037[解析] (1)小车在桌面上做减速直线运动,由图(b)可知小车在桌面上是从右向左运动的.(2)滴水周期T =3045 s =23 s ,小车运动到图(b)中A 点位置时的速度v A =117+1332×23×10-3 m/s =0.19 m/s ,加速度a =150+133-117-1004×⎝⎛⎭⎫232×10-3 m/s 2=0.037 m/s 2.23.J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V ,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V ,内阻3 k Ω);电流表A(量程0.5 A ,内阻0.5 Ω);固定电阻R 0(阻值1000 Ω);滑动变阻器R (阻值0~9.0 Ω);电源E (电动势5 V ,内阻不计);开关S ;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.图(a)图(b)由实选验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E 0(电动势4 V ,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R 的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S ,在R 的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W ,最大功率为________W .(结果均保留2位小数)23.[答案] (1)如图所示(2)增大 增大(3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节,滑动变阻器应使用分压式接法,电压表的量程小于灯泡的额定电压,需要串联电阻改装,因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻,所以电流表采用外接法.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加,U I也增加,则小灯泡的电阻增大,由R =ρL S,灯丝的电阻率增大. (3)I 以mA 为单位,当滑动变阻器R =0时,灯泡两端的电压U =E 0-Ir =4-I 1000,此时灯泡的功率最大,在小灯泡伏安特性曲线中作I =4000-1000U 图线,找出交点的横、纵坐标,则小灯泡最大功率P =1.17 W ;同理可知当滑动变阻器R =9 Ω时,小灯泡的最小功率P =0.39 W.24.E2、E3[2017·全国卷Ⅰ] 一质量为8.00×104 kg 的太空飞船从其飞行轨道返回地面.飞船在离地面高度1.60×105 m 处以7.5×103 m/s 的速度进入大气层,逐渐减慢至速度为100 m/s 时下落到地面.取地面为重力势能零点,在飞船下落过程中,重力加速度可视为常量,大小取为9.8 m/s 2.(结果保留2位有效数字)(1)分别求出该飞船着地前瞬间的机械能和它进入大气层时的机械能;(2)求飞船从离地面高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功,已知飞船在该处的速度大小是其进入大气层时速度大小的2.0%.24.[答案] (1)4.0×108 J 2.4×1012 J(2)9.7×108 J[解析] (1)飞船着地前瞬间的机械能为E k0=12m v 20① 式中,m 和v 0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率.由①式和题给数据得E k0=4.0×108 J ②设地面附近的重力加速度大小为g .飞船进入大气层时的机械能为E h =12m v 2h+mgh ③ 式中,v h 是飞船在高度1.6×105 m 处的速度大小.由③式和题给数据得E h =2.4×1012 J ④(2)飞船在高度h ′=600 m 处的机械能为E h ′=12m ⎝⎛⎭⎫2.0100v h 2+mgh ′ ⑤ 由功能原理得W =E h ′-E k0 ⑥式中,W 是飞船从高度600 m 处至着地前瞬间的过程中克服阻力所做的功.由②⑤⑥式和题给数据得W =9.7×108 J ⑦25.C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ] 真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0.在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g .(1)求油滴运动到B 点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.25.[答案] (1)v0-2gt1(2)略[解析] (1)设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t=0时,电场强度突然从E1增加至E2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a1满足qE2-mg=ma1①油滴在时刻t1的速度为v1=v0+a1t1②电场强度在时刻t1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a2满足qE2+mg=ma2③油滴在时刻t2=2t1的速度为v2=v1-a2t1④由①②③④式得v2=v0-2gt1⑤(2)由题意,在t=0时刻前有qE1=mg⑥油滴从t=0到时刻t1的位移为s1=v0t1+12a1t21⑦油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为s2=v1t1-12a2t21⑧由题给条件有v20=2g(2h)⑨式中h 是B 、A 两点之间的距离. 若B 点在A 点之上,依题意有s 1+s 2=h ○10 由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得 E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑪为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑫即当0<t 1<⎝⎛⎭⎫1-32v 0g⑬ 或t 1>⎝⎛⎭⎫1+32v 0g⑭ 才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形. 若B 点在A 点之下,依题意有 s 1+s 2=-h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑯为使E 2>E 1,应有 2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑰即t 1>⎝⎛⎭⎫52+1v 0g⑱另一解为负,不合题意,已舍去.33.[2017·全国卷Ⅰ] [物理—选修3-3](1)H1氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.下列说法正确的是________.图1A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大(2)H2、H3如图,容积均为V的气缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略).初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给气缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1.已知室温为27 ℃,气缸导热.图1(ⅰ)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;(ⅱ)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;(ⅲ)再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20 ℃,求此时活塞下方气体的压强.33.[答案] (1)ABC(2)(ⅰ)V2 2p 0 (ⅱ)活塞上升至B 的顶部(ⅲ)1.6p 0[解析] (1)因分子总个数一定,图中两条曲线下面积相等,选项A 正确;图中虚线的峰值对应的横坐标小于实线的峰值对应的横坐标,虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形,对应的温度为0 ℃,实线对应的温度为100 ℃,选项B 、C 正确;图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数占总分子数的百分比,选项D 错误;与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较小,选项E 错误.(2)(ⅰ)设打开K 2后,稳定时活塞上方气体的压强为p 1,体积为V 1.依题意,被活塞分开的两部分气体都经历等温过程.由玻意耳定律得p 0V =p 1V 1 ① (3p 0)V =p 1(2V -V 1) ② 联立①②式得 V 1=V2 ③p 1=2p 0 ④(ⅱ)打开K 3后,由④式知,活塞必定上升.设在活塞下方气体与A 中气体的体积之和为V 2(V 2≤2V )时,活塞下方气体压强为p 2.由玻意耳定律得(3p 0)V =p 2V 2 ⑤ 由⑤式得 p 2=3VV 2p 0 ⑥由⑥式知,打开K 3后活塞上升直到B 的顶部为止,此时p 2为p ′2=32p 0.(ⅲ)设加热后活塞下方气体的压强为p 3,气体温度从T 1=300 K 升高到T 2=320 K 的等容过程中,由查理定律得p′2 T1=p3T2⑦将有关数据代入⑦式得p3=1.6p0⑧34.[2017·全国卷Ⅰ] [物理—选修3-4](1)G2、G4如图(a),在xy平面内有两个沿z方向做简谐振动的点波源S1(0,4)和S2(0,-2).两波源的振动图线分别如图(b)和图(c)所示,两列波的波速均为1.00 m/s.两列波从波源传播到点A(8,-2)的路程差为________m,两列波引起的点B(4,1)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”),点C(0,0.5)处质点的振动相互________(填“加强”或“减弱”).图(a)图(b) 图(c) (2)N1如图,一玻璃工件的上半部是半径为R 的半球体,O 点为球心;下半部是半径为R 、高为2R 的圆柱体,圆柱体底面镀有反射膜.有一平行于中心轴OC 的光线从半球面射入,该光线与OC 之间的距离为0.6R .已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射).求该玻璃的折射率.图134.[答案] (1)2 减弱 加强 (2)1.43[解析] (1)由图可得周期T =2 s ,则波长λ=v T =2 m ,两列波从波源传播到点A (8,-2)的路程差Δr =r 1-r 2=10 m -8 m =2 m ,两列波的振动步调相反,从波源传播到点B (4,1)的路程差为0,引起该处质点的振动相互减弱,从波源传播到点C (0,0.5)的路程差为1 m =λ2×1,该处质点为振动加强点.(2)如图,根据光路的对称性和光路可逆性,与入射光线相对于OC 轴对称的出射光线一定与入射光线平行.这样,从半球面射入的折射光线,将从圆柱体底面中心C 点反射.设光线在半球面的入射角为i ,折射角为r .由折射定律有 sin i =n sin r ① 由正弦定理有 sin r 2R =sin (i -r )R② 由几何关系,入射点的法线与OC 的夹角为i .由题设条件和几何关系有 sin i =LR③式中L 是入射光线与OC 的距离.由②③式和题给数据得sin r =6205④ 由①③④式和题给数据得 n = 2.05≈1.43 ⑤。
普通高等学校招生统一考试物理试题一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分. 每小题只有一个选项符合题意.1 . 如图所示,一正方形线圈的匝数为 n,边长为a,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在 Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到 2 B.在此过程中,线圈中产生的感应电动势为 ( A) 22Ba t ∆ ( B) 22nBa t∆ ( C) 2nBa t∆ ( D) 22nBa t ∆ 2 . 已知地球的质量约为火星质量的 10 倍,地球的半径约为火星半径的 2 倍,则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( A)3 . 5 km / s ( B)5 . 0 km / s ( C)17 . 7 km / s ( D)35 . 2 km / s3 . 远距离输电的原理图如图所示, 升压变压器原、 副线圈的匝数分别为 n 1、 n 2, 电压分别为U 1、U 2,电流分别为 I 1、I 2,输电线上的电阻为 R. 变压器为理想变压器,则下列关系式中正确的是( A)1122I n I n = ( B)22U I R=( C) 2112I U I R = ( D) 1122I U I U =4 . 如图所示,一圆环上均匀分布着正电荷, x 轴垂直于环面且过圆心 O. 下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( A) O 点的电场强度为零,电势最低( B) O 点的电场强度为零,电势最高( C) 从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度减小,电势升高( D) 从 O 点沿 x 轴正方向,电场强度增大,电势降低5 . 一汽车从静止开始做匀加速直线运动, 然后刹车做匀减速直线运动,直到停止. 下列速度 v 和位移 x 的关系图像中,能描述该过程的是二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分. 每小题有多个选项符合题意. 全部选对的得 4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的得 0 分.6 . 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图所示的装置进行实验. 小锤打击弹性金属片,A 球水平抛出,同时 B 球被松开,自由下落. 关于该实验,下列说法中正确的有( A) 两球的质量应相等( B) 两球应同时落地( C) 应改变装置的高度,多次实验( D) 实验也能说明A 球在水平方向上做匀速直线运动7 . 如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来. 若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( A) 增加线圈的匝数( B) 提高交流电源的频率( C) 将金属杯换为瓷杯( D) 取走线圈中的铁芯8 . 如图所示,A、B 两物块的质量分别为2 m 和m, 静止叠放在水平地面上. A、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为12μ. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g. 现对A 施加一水平拉力F,则( A) 当F < 2 μmg 时,A、B 都相对地面静止( B) 当F = 52μmg 时, A 的加速度为13μg( C) 当F > 3 μmg 时,A 相对B 滑动( D) 无论F 为何值,B 的加速度不会超过12μg9 . 如图所示,导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间,线圈中电流为 I,线圈间产生匀强磁场,磁感应强度大小 B与 I 成正比,方向垂直于霍尔元件的两侧面,此时通过霍尔元件的电流为 I H ,与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 U H满足:H H I B U k d,式中 k 为霍尔系数,d 为霍尔元件两侧面间的距离. 电阻 R 远大于 R L ,霍尔元件的电阻可以忽略,则 ( A) 霍尔元件前表面的电势低于后表面( B) 若电源的正负极对调,电压表将反偏( C) I H 与 I 成正比( D) 电压表的示数与 R L 消耗的电功率成正比三、简答题: 本题分必做题 ( 第 10 、 11 题) 和选做题( 第 12 题) 两部分,共计 42 分. 请将解答填写在答题卡相应的位置.【 必做题】10 . (8 分) 某同学通过实验测量一种合金的电阻率.(1 ) 用螺旋测微器测量合金丝的直径. 为防止读数时测微螺杆发生转动,读数前应先旋紧题 10 -1 图所示的部件 ▲ ( 选填“ A ” 、“ B ” 、“ C ” 或“ D ” ) . 从图中的示数可读出合金丝的直径为▲ mm.(2 ) 题 10 -2 图所示是测量合金丝电阻的电路,相关器材的规格已在图中标出. 合上开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中,发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化. 由此可以推断:电路中 ▲ ( 选填图中表示接线柱的数字) 之间出现了 ▲ ( 选填“ 短路” 或“ 断路” ) .(3 ) 在电路故障被排除后,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数分别为2 . 23 V 和38 mA,由此,该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为58 . 7 Ω. 为了更准确地测出合金丝的阻值,在不更换实验器材的条件下,对实验应作怎样的改进? 请写出两条建议._______________________________________________________________________________11 . (10 分) 小明通过实验验证力的平行四边形定则.(1 ) 实验记录纸如题11 -1 图所示,O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1和F2的方向分别过P1和P2点;一个弹簧测力计拉橡皮筋时,拉力F3的方向过P3点. 三个力的大小分别为:F1= 3 . 30 N、F2= 3. 85 N 和F3= 4 . 25 N. 请根据图中给出的标度作图求出F1和F2 的合力.(2 ) 仔细分析实验,小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化,影响实验结果. 他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度, 发现读数不相同,于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响.实验装置如题11 -2 图所示,将一张白纸固定在竖直放置的木板上,橡皮筋的上端固定于O 点,下端N 挂一重物. 用与白纸平行的水平力缓慢地移动N,在白纸上记录下N 的轨迹. 重复上述过程,再次记录下N 的轨迹.两次实验记录的轨迹如题11 -3图所示. 过O 点作一条直线与轨迹交于a、b 两点, 则实验中橡皮筋分别被拉伸到a 和b 时所受拉力F a、F b 的大小关系为▲.(3 ) 根据(2 ) 中的实验,可以得出的实验结果有哪些? ( 填写选项前的字母)( A) 橡皮筋的长度与受到的拉力成正比( B) 两次受到的拉力相同时,橡皮筋第2 次的长度较长( C) 两次被拉伸到相同长度时,橡皮筋第2 次受到的拉力较大( D) 两次受到的拉力相同时,拉力越大,橡皮筋两次的长度之差越大(4 ) 根据小明的上述实验探究,请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项.12 . 【选做题】本题包括A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答. 若多做,则按A、B 两小题评分.A. [ 选修3 -3 ] (12 分)一种海浪发电机的气室如图所示. 工作时,活塞随海浪上升或下降,改变气室中空气的压强,从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭. 气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程,推动出气口处的装置发电. 气室中的空气可视为理想气体.(1 ) 下列对理想气体的理解,正确的有▲.( A) 理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型( B) 只要气体压强不是很高就可视为理想气体( C) 一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关( D) 在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律(2 ) 压缩过程中,两个阀门均关闭. 若此过程中,气室中的气体与外界无热量交换,内能增加了3 . 4 ×104J,则该气体的分子平均动能▲( 选填“增大”、“减小”或“不变”) ,活塞对该气体所做的功▲( 选填“大于”、“小于”或“等于”)3 . 4 ×104J.(3 ) 上述过程中, 气体刚被压缩时的温度为27 ℃, 体积为0 . 224 m3, 压强为1 个标准大气压. 已知1 mol 气体在1 个标准大气压、0℃时的体积为22 . 4 L, 阿伏加德罗常数N A= 6 . 02 ×1023mol-1. 计算此时气室中气体的分子数. ( 计算结果保留一位有效数字)B. [ 选修3 -4 ] (12 分)(1 ) 某同学用单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到题12 B - 1( 甲) 图所示的条纹,仅改变一个实验条件后,观察到的条纹如题12B - 1 ( 乙) 图所示. 他改变的实验条件可能是▲.( A) 减小光源到单缝的距离( B) 减小双缝之间的距离( C) 减小双缝到光屏之间的距离( D) 换用频率更高的单色光源(2 ) 在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中,某同学准备好相关实验器材后,把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放,同时按下秒表开始计时,当单摆再次回到释放位置时停止计时,将记录的这段时间作为单摆的周期. 以上操作中有不妥之处,请对其中两处加以改正.___________________________________________________________________________________________.(3 ) Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒, 这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉. 电子显微镜下鳞片结构的示意图见题12 B - 2 图. 一束光以入射角i 从a 点入射,经过折射和反射后从b 点出射. 设鳞片的折射率为n, 厚度为d, 两片之间空气层厚度为h. 取光在空气中的速度为c,求光从a 到b 所需的时间t.C. [ 选修3 -5 ] (12 分)(1 ) 已知钙和钾的截止频率分别为7 . 73 ×1014Hz 和5 . 44 ×1014Hz,在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应,比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子,钙逸出的光电子具有较大的▲.( A) 波长( B) 频率( C) 能量( D) 动量(2 ) 氡 222 是一种天然放射性气体,被吸入后,会对人的呼吸系统造成辐射损伤. 它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一 . 其衰变方程是2222188684Rn Po →+▲ . 已知22286Rn 的半衰期约为 3 . 8 天,则约经过▲ 天,16 g 的22286Rn 衰变后还剩 1 g.(3 ) 牛顿的《 自然哲学的数学原理》 中记载, A 、 B 两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 15 : 16 . 分离速度是指碰撞后 B 对 A 的速度,接近速度是指碰撞前 A 对 B 的速度. 若上述过程是质量为 2 m 的玻璃球 A 以速度 v 0 碰撞质量为 m 的静止玻璃球 B,且为对心碰撞,求碰撞后 A 、B 的速度大小.四、计算题:本题共 3 小题,共计 47 分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13 . (15 分) 如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为 L,长为3 d,导轨平面与水平面的夹角为 θ,在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向与导轨平面垂直. 质量为m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放, 在滑上涂层之前已经做匀速运动, 并一直匀速滑到导轨底端. 导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为 R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为 g. 求:(1 ) 导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;(2 ) 导体棒匀速运动的速度大小v;(3 ) 整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.14 . (16 分) 某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示. 装置的长为L,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为B、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为d. 装置右端有一收集板,M、N、P 为板上的三点,M 位于轴线OO’上,N、P 分别位于下方磁场的上、下边界上. 在纸面内,质量为m、电荷量为-q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30 °角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达P 点. 改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置. 不计粒子的重力.(1 ) 求磁场区域的宽度h;(2 ) 欲使粒子到达收集板的位置从P 点移到N 点,求粒子入射速度的最小变化量Δv;(3 ) 欲使粒子到达M 点,求粒子入射速度大小的可能值.15 . (16 分) 如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为μ. 乙的宽度足够大,重力加速度为g.(1 ) 若乙的速度为v0,求工件在乙上侧向( 垂直于乙的运动方向) 滑过的距离s;(2 ) 若乙的速度为2 v0,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小v;(3 ) 保持乙的速度2 v0不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复. 若每个工件的质量均为m,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率P.答案一、单项选择题1 . B2 . A3 . D4 . B5 . A二、多项选择题6 . BC7 . AB8 . BCD9 . CD三、简答题10 . (1 ) B 0 . 410 (2 )7 、9 断路(3 ) 电流表改为内接;测量多组电流和电压值,计算出电阻的平均值. ( 或测量多组电流和电压值,用图像法求电阻值)11 . (1 ) ( 见右图,F合= 4 . 6 ~ 4 . 9 都算对)(2 ) F a= F b(3 ) BD(4 ) 橡皮筋拉伸不宜过长;选用新橡皮筋. ( 或:拉力不宜过大;选用弹性好的橡皮筋;换用弹性好的弹簧. )12 A. (1 ) AD(2 ) 增大等于12 B. (1 ) B(2 ) ①应在摆球通过平衡位置时开始计时; ②应测量单摆多次全振动的时间,再计算出周期的测量值. ( 或在单摆振动稳定后开始计时)12 C. (1 ) A(2 )4He( 或α粒子) 15 . 22(3 ) 设A、B 球碰撞后速度分别为v1和v21四、计算题。
2017·全国卷Ⅱ(物理)14.O2[2017·全国卷Ⅱ] 如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()图1A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心14.A[解析] 光滑大圆环对小环的作用力只有弹力,而弹力总跟接触面垂直,且小环的速度总是沿大圆环切线方向,故弹力一直不做功,A正确,B错误;当小环处于最高点和最低点时,大圆环对小环的作用力均竖直向上,C、D错误.15.D4[2017·全国卷Ⅱ] 一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为23892U →23490Th+42He.下列说法正确的是()A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量15.B[解析] 衰变过程动量守恒,生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向,根据E k=p22m,可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能,所以B正确,A错误;半衰期是一半数量的铀核衰变需要的时间,C错误;衰变过程放出能量,质量发生亏损,D错误.16.B7[2017·全国卷Ⅱ] 如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动,物块与桌面间的动摩擦因数为()图1A.2-3 B.3 6C.33 D.3216.C[解析] 因为物块均做匀速直线运动,所以拉力水平时,F=μmg,拉力倾斜时,将F沿水平方向和竖直方向分解,根据平衡条件有F cos 60°=μ(mg-F sin 60°),解得μ=33. 17.D6、E6[2017·全国卷Ⅱ] 如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )图1A.v216gB.v28gC.v24gD.v22g17.B [解析] 物块上升到最高点的过程,机械能守恒,有12m v 2=2mgr +12m v 21,由平抛运动规律,水平方向,有x =v 1t ,竖直方向,有2r =12gt 2,解得x =4v2gr -16r2,当r =v28g时,x 最大,B 正确. 18.K2[2017·全国卷Ⅱ] 如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v 1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v 2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v 2∶v 1为( )图1A.3∶2B.2∶1C.3∶1 D .3∶218.C [解析] 当粒子在磁场中运动轨迹是半圆时,出射点与入射点的距离最远,故射入的速率为v 1时,对应轨道半径为r 1=R sin 30°,射入的速率为v 2时,对应轨道半径为r 2=R sin 60°,由半径公式r =mv qB 可知轨道半径与速率成正比,因此v2v1=r2r1=3,C 正确. 19.D5(多选)[2017·全国卷Ⅱ] 如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P 为近日点,Q 为远日点,M 、N 为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T 0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P 经M 、Q 到N 的运动过程中( )A .从P 到M 所用的时间等于T04B .从Q 到N 阶段,机械能逐渐变大C .从P 到Q 阶段,速率逐渐变小D .从M 到N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功19.CD [解析] 海王星从P 经M 到Q 点的时间为T02,在近日点附近速率大,在远日点附近速率小,所以从P 到M 所用的时间小于T04,A 错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作用,机械能守恒,B 错误;由开普勒第二定律可知,从P 到Q 阶段,速率逐渐变小, C 正确;从M 到N 阶段,海王星与太阳的距离先增大后减小,万有引力对它先做负功后做正功,D 正确.20.L5(多选)[2017·全国卷Ⅱ] 两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于t =0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是( )图1A .磁感应强度的大小为0.5 TB .导线框运动速度的大小为0.5 m/sC .磁感应强度的方向垂直于纸面向外D .在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N20.BC [解析] 导线框运动的速度v =L t1=0.10.2 m/s =0.5 m/s ,根据E =BL v =0.01 V 可知,B =0.2 T ,A 错误,B 正确;根据楞次定律可知,磁感应强度的方向垂直于纸面向外,C 正确;在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框中的感应电流I =E R =0.010.005 A =2 A ,安培力大小为F =BIL =0.04 N ,D 错误.21.K1(多选)[2017·全国卷Ⅱ] 某同学自制的简易电动机示意图如图所示,矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将( )A.左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉21.AD[解析] 若将左、右转轴上、下两侧的绝缘漆都刮掉,线圈的上、下两边受安培力而使线圈转动,转过14周后上、下两边受到的安培力使线圈速度减小至零,然后反向转回来,最终做摆动,B错误;若将左转轴上侧的绝缘漆刮掉,且右转轴下侧的绝缘漆刮掉,电路不能接通,C错误;若将左转轴下侧或上、下两侧的绝缘漆都刮掉,且右转轴下侧的绝缘漆刮掉,线圈的上、下两边受安培力而使线圈转动,转过半周后电路不能接通,线圈能继续按原方向转动,转过一周后上、下两边再次受到同样的安培力而使线圈继续转动,A、D 正确.22.A7[2017·全国卷Ⅱ] 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.实验步骤如下:①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度,如图(b)所示,v-表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出v-;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出v-Δt图,如图(c)所示.完成下列填空:(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v-与v A、a和Δt的关系式为v-=________.(2)由图(c)可求得,v A=________cm/s,a=________cm/s2.(结果保留3位有效数字)22.[答案] (1)v A +a2Δt(2)52.1 16.3[解析] (1)挡光片完全经过光电门时的速度v =v A +a Δt ,又因为v =vA +v2,解得v =v A+12a Δt . (2)根据图像可知v A =52.1 cm/s ,求得a =16.3 cm/s 2. 23.J10[2017·全国卷Ⅱ] 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个最大阻值为20 Ω,另一个最大阻值为2000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω);电源E (电动势约为1.5 V);单刀开关S 1和S 2.C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线. (2)完成下列填空:①R 1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.②为了保护微安表,开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置;将R 2的滑片D 置于中间位置附近.③将电阻箱R z 的阻值置于2500.0 Ω,接通S 1.将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置.最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”).④将电阻箱R z 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z 的阻值置于2601.0 Ω时,在接通S 2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:____________________________________________.23.[答案] (1)连线如图(2)①20 ②左 ③相等 ④2550(3)调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器,因此R 1要选择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器.②开始时将R 1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置,可使得微安表上的电压最小,从而保护了微安表.③接通S 1前后,微安表的示数保持不变,这说明S 1接通前后在BD 中无电流流过,可知B 与D 所在位置的电势相等.④因B 与D 电势相等,Rz R2左=RA R2右,对调后RA R2左=Rz′R2右,解得R A =RzRz′=2550 Ω.24.A8[2017·全国卷Ⅱ] 为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1.重力加速度大小为g .求:图1(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度. 24.[答案] (1)v20-v 212gs 0(2)s1(v1+v0)22s20 [解析] (1)设冰球的质量为m ,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由动能定理得 -μmgs 0=12m v 21-12m v 20 ①解得μ=v20-v 212gs 0②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2,所用的时间为t .由运动学公式得v 20-v 21=2a 1s 0 ③ v 0-v 1=a 1t ④s 1=12a 2t 2 ⑤联立③④⑤式得 a 2=s1(v1+v0)22s20⑥ 25.I17[2017·全国卷Ⅱ] 如图,两水平面(虚线)之间的距离为H ,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量均为m 、电荷量分别为q 和-q (q >0)的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N 离开电场时的速度方向竖直向下;M 在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时的动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g .求:图1(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比; (2)A 点距电场上边界的高度; (3)该电场的电场强度大小.25.[答案] (1)3∶1 (2)13H (3)mg2q[解析] (1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M 、N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0-at =0 ①s 1=v 0t +12at 2 ②s 2=v 0t -12at 2 ③联立①②③式得 s1s2=3 ④ (2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式得v 2y =2gh ⑤H =v y t +12gt 2 ⑥M 进入电场后做直线运动,由几何关系知v0vy =s1H⑦ 联立①②⑤⑥⑦式可得 h =13H ⑧ (3)设电场强度的大小为E ,小球 M 进入电场后做直线运动,则 v0vy =qEmg⑨ 设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2,由动能定理得 E k1=12m (v 20+v 2y )+mgH +qEs 1 ⑩E k2=12m (v 20+v 2y )+mgH -qEs 2 ⑪由已知条件 E k1=1.5E k2 ⑫联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得E =mg 2q⑬33.H3、H5[2017·全国卷Ⅱ] [物理—选修3-3](1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是________.图1A .气体自发扩散前后内能相同B .气体在被压缩的过程中内能增大C .在自发扩散过程中,气体对外界做功D .气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E .气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g .(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小; (ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;(ⅲ)设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量. 33.[答案] (1)ABD(2)(ⅰ)Vg ρ0T0Tb (ⅱ)Vg ρ0T0Ta(ⅲ)V ρ0T 0⎝⎛⎭⎫1Tb -1Ta -m 0[解析] (1)气体向真空自发扩散,对外界不做功,且没有热传递,气体的内能不会改变,A 正确,C 错误;气体在被压缩的过程中,活塞对气体做功,因汽缸绝热,故气体内能增大,B 正确;气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D 正确;气体在被压缩的过程中内能增加,而理想气体无分子势能,故气体分子的平均动能增加,选项E 错误.(2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=mV0 ①在温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=mVT ②由盖—吕萨克定律得 V0T0=VTT③ 联立①②③式得ρ(T )=ρ0T0T ④气球所受到的浮力为 f =ρ(T b )gV ⑤ 联立④⑤式得 f =Vg ρ0T0Tb⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力为 G =ρ(T a )Vg ⑦ 联立④⑦式得 G =Vg ρ0T0Ta⑧(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件得 mg =f -G -m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨式得m =V ρ0T 0⎝⎛⎭⎫1Tb -1Ta -m 0 ⑩34.N2、N1[2017·全国卷Ⅱ] [物理—选修3-4](1)在“双缝干涉”实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是________.A .改用红色激光B .改用蓝色激光C .减小双缝间距D .将屏幕向远离双缝的位置移动E .将光源向远离双缝的位置移动(2)一直桶状容器的高为2l ,底面是边长为l 的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.图1 34.[答案] (1)ACD(2)1.55[解析] (1)两相邻亮条纹间距Δx=ldλ,因λ红>λ绿,所以Δx红>Δx绿,故改用红色激光后,干涉图样中两相邻亮条纹的间距增大,A正确;因λ蓝<λ绿,所以Δx蓝<Δx绿,B错误;减小双缝间距d会增大条纹间距,C正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,l增大,会使条纹间距变大,D正确;光源与双缝间的距离不影响条纹间距,E错误.(2)设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1①n sin i2=sin r2②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得n2=1sin2 i1+sin2 i2④由几何关系可知sin i1=l24l2+l24=117⑤sin i2=32l4l2+9l24=35⑥联立④⑤⑥式得n=1.55⑦11 / 11。
2017年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共8小题,每小题6分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项是符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分.有选错的得0分.1.(6分)将质量为1.00kg的模型火箭点火升空,50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30kg•m/s B.5.7×102kg•m/sC.6.0×102kg•m/s D.6.3×102kg•m/s2.(6分)发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是()A.速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B.速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大3.(6分)如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里。
三个带正电的微粒a,b,c电荷量相等,质量分别为m a,m b,m c.已知在该区域内,a在纸面内做匀速圆周运动,b在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是()A.m a>m b>m c B.m b>m a>m c C.m c>m a>m b D.m c>m b>m a4.(6分)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是:H+H→He+n,已知H的质量为2.0136u,He的质量为3.0150u,n的质量为1.0087u,1u=931MeV/c2.氘核聚变反应中释放的核能约为()A.3.7MeV B.3.3MeV C.2.7MeV D.0.93MeV5.(6分)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌,为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小震动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是()A. B.C.D.6.(6分)如图,三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距,均通有电流I,L1中电流方向与L2中的相同,与L3中的相反。
2017年普通高等學校招生全國統一考試理科綜合能力測試二、選擇題:本題共8小題,每小題6分,共48分。
在每小題給出の四個選項中,第14~17題只有一項符合題目要求,第18~21題有多項符合題目要求。
全部選對の得6分,選對但不全の得3分,有選錯の得0分。
14.kg の模型火箭點火升空,50g 燃燒の燃氣以大小為600 m/s の速度從火箭噴口在很短時間內噴出。
在燃氣噴出後の瞬間,火箭の動量大小為(噴出過程中重力和空氣阻力可忽略) A .30kg m/s ⋅B .5.7×102kg m/s ⋅C .6.0×102kg m/s ⋅D .6.3×102kg m/s ⋅15.發球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同の乒乓球(忽略空氣の影響)。
速度較大の球越過球網,速度較小の球沒有越過球網,其原因是 A .速度較小の球下降相同距離所用の時間較多B .速度較小の球在下降相同距離時在豎直方向上の速度較大C .速度較大の球通過同一水平距離所用の時間較少D .速度較大の球在相同時間間隔內下降の距離較大16.如圖,空間某區域存在勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向上(與紙面平行),磁場方向垂直於紙面向裏,三個帶正電の微粒a ,b ,c 電荷量相等,質量分別為m a ,m b ,m c ,已知在該區域內,a 在紙面內做勻速圓周運動,b 在紙面內向右做勻速直線運動,c 在紙面內向左做勻速直線運動。
下列選項正確の是A .a b c m m m >>B .b a cm m m >>C .a c bm m m >>D .c b a m m m >>17.大科學工程“人造太陽”主要是將氚核聚變反應釋放の能量用來發電,氚核聚變反應方程是22311120H H He n ++→,已知21H の質量為 2.0136u ,32He の質量為 3.0150u ,10n の質量為1.0087u ,1u =931MeV/c 2。
2017年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.将质量为1.00k g的模型火箭点火升空,50g 燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)A.30kg m/s ⋅ ﻩ ﻩB.5.7×102kg m/s ⋅C .6.0×102kg m/s ⋅ ﻩ ﻩ ﻩD.6.3×102kg m/s ⋅15.发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网,其原因是A .速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B .速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C.速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D.速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大16.如图,空间某区域存在匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上(与纸面平行),磁场方向垂直于纸面向里,三个带正电的微粒a,b ,c 电荷量相等,质量分别为ma ,m b,m c ,已知在该区域内,a 在纸面内做匀速圆周运动,b 在纸面内向右做匀速直线运动,c在纸面内向左做匀速直线运动。
下列选项正确的是A .a b c m m m >>ﻩﻩﻩ ﻩﻩB.b a c m m m >>C.a c b m m m >> ﻩﻩﻩD.c b a m m m >> 17.大科学工程“人造太阳”主要是将氚核聚变反应释放的能量用来发电,氚核聚变反应方程是22311120H H He n ++→,已知21H 的质量为2.0136u ,32He 的质量为3.0150u ,10n 的质量为1.0087u ,1u=931MeV/c 2。
2017年全国高考统一物理试卷(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~7题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.1.(6分)2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行.与天宫二号单独运行相比,组合体运行的()A.周期变大B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大2.(6分)如图,在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨,导轨平面与磁场垂直.金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS,一圆环形金属框T位于回路围成的区域内,线框与导轨共面.现让金属杆PQ突然向右运动,在运动开始的瞬间,关于感应电流的方向,下列说法正确的是()A.PQRS中沿顺时针方向,T中沿逆时针方向B.PQRS中沿顺时针方向,T中沿顺时针方向C.PQRS中沿逆时针方向,T中沿逆时针方向D.PQRS中沿逆时针方向,T中沿顺时针方向3.(6分)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂.用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l.重力加速度大小为g.在此过程中,外力做的功为()A.mgl B.mgl C.mgl D.mgl4.(6分)一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm的两点上,弹性绳的原长也为80cm。
将一钩码挂在弹性绳的中点,平衡时弹性绳的总长度为100cm;再将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点,则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)()A.86cm B.92cm C.98cm D.104cm5.(6分)如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。
在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零。
2017·全国卷Ⅱ(物理)14.O2[2017·全国卷Ⅱ] 如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力()图1A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心14.A[解析] 光滑大圆环对小环的作用力只有弹力,而弹力总跟接触面垂直,且小环的速度总是沿大圆环切线方向,故弹力一直不做功,A正确,B错误;当小环处于最高点和最低点时,大圆环对小环的作用力均竖直向上,C、D错误.15.D4[2017·全国卷Ⅱ] 一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为23892U→23490 Th+42He.下列说法正确的是()A.衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C.铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D.衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量15.B[解析] 衰变过程动量守恒,生成的钍核的动量与α粒子的动量等大反向,根据E k=p22m,可知衰变后钍核的动能小于α粒子的动能,所以B正确,A错误;半衰期是一半数量的铀核衰变需要的时间,C错误;衰变过程放出能量,质量发生亏损,D错误.16.B7[2017·全国卷Ⅱ] 如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动.若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动,物块与桌面间的动摩擦因数为()图1A.2- 3 B.3 6C.33 D.3216.C[解析] 因为物块均做匀速直线运动,所以拉力水平时,F=μmg,拉力倾斜时,将F 沿水平方向和竖直方向分解,根据平衡条件有F cos 60°=μ(mg -F sin 60°),解得μ=33. 17.D6、E6[2017·全国卷Ⅱ] 如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v 从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g )( )图1A.v 216gB.v 28gC.v 24gD.v 22g17.B [解析] 物块上升到最高点的过程,机械能守恒,有12m v 2=2mgr +12m v 21,由平抛运动规律,水平方向,有x =v 1t ,竖直方向,有2r =12gt 2,解得x =4v 2g r -16r 2,当r =v 28g时,x 最大,B 正确.18.K2[2017·全国卷Ⅱ] 如图,虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场,P 为磁场边界上的一点.大量相同的带电粒子以相同的速率经过P 点,在纸面内沿不同方向射入磁场.若粒子射入速率为v 1,这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上;若粒子射入速率为v 2,相应的出射点分布在三分之一圆周上.不计重力及带电粒子之间的相互作用.则v 2∶v 1为( )图1A.3∶2B.2∶1C.3∶1 D .3∶ 218.C [解析] 当粒子在磁场中运动轨迹是半圆时,出射点与入射点的距离最远,故射入的速率为v 1时,对应轨道半径为r 1=R sin 30°,射入的速率为v 2时,对应轨道半径为r 2=R sin 60°,由半径公式r =m v qB 可知轨道半径与速率成正比,因此v 2v 1=r 2r 1=3,C 正确. 19.D5(多选)[2017·全国卷Ⅱ] 如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P 为近日点,Q 为远日点,M 、N 为轨道短轴的两个端点,运行的周期为T 0.若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P 经M 、Q 到N 的运动过程中( )图1A .从P 到M 所用的时间等于T 04B .从Q 到N 阶段,机械能逐渐变大C .从P 到Q 阶段,速率逐渐变小D .从M 到N 阶段,万有引力对它先做负功后做正功19.CD [解析] 海王星从P 经M 到Q 点的时间为T 02,在近日点附近速率大,在远日点附近速率小,所以从P 到M 所用的时间小于T 04,A 错误;海王星在运动过程中只受太阳的引力作用,机械能守恒,B 错误;由开普勒第二定律可知,从P 到Q 阶段,速率逐渐变小, C 正确;从M 到N 阶段,海王星与太阳的距离先增大后减小,万有引力对它先做负功后做正功,D 正确.20.L5(多选)[2017·全国卷Ⅱ] 两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度方向与纸面垂直.边长为0.1 m 、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd 位于纸面内,cd 边与磁场边界平行,如图(a)所示.已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd 边于t =0时刻进入磁场.线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时,感应电动势取正).下列说法正确的是( )图1A .磁感应强度的大小为0.5 TB .导线框运动速度的大小为0.5 m/sC .磁感应强度的方向垂直于纸面向外D .在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框所受的安培力大小为0.1 N20.BC [解析] 导线框运动的速度v =L t 1=0.10.2 m/s =0.5 m/s ,根据E =BL v =0.01 V 可知,B =0.2 T ,A 错误,B 正确;根据楞次定律可知,磁感应强度的方向垂直于纸面向外,C 正确;在t =0.4 s 至t =0.6 s 这段时间内,导线框中的感应电流I =E R =0.010.005 A =2 A ,安培力大小为F =BIL =0.04 N ,D 错误.21.K1(多选)[2017·全国卷Ⅱ] 某同学自制的简易电动机示意图如图所示,矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴.将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁铁置于线圈下方.为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,该同学应将( )图1A .左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉B .左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉C .左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉D .左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉21.AD [解析] 若将左、右转轴上、下两侧的绝缘漆都刮掉,线圈的上、下两边受安培力而使线圈转动,转过14周后上、下两边受到的安培力使线圈速度减小至零,然后反向转回来,最终做摆动,B 错误;若将左转轴上侧的绝缘漆刮掉,且右转轴下侧的绝缘漆刮掉,电路不能接通,C 错误;若将左转轴下侧或上、下两侧的绝缘漆都刮掉,且右转轴下侧的绝缘漆刮掉,线圈的上、下两边受安培力而使线圈转动,转过半周后电路不能接通,线圈能继续按原方向转动,转过一周后上、下两边再次受到同样的安培力而使线圈继续转动,A 、D 正确.22.A7[2017·全国卷Ⅱ] 某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.实验步骤如下:①如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt ; ③用Δs 表示挡光片沿运动方向的长度,如图(b)所示,v -表示滑块在挡光片遮住光线的Δt 时间内的平均速度大小,求出v -;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出v -Δt 图,如图(c)所示.完成下列填空:(1)用a 表示滑块下滑的加速度大小,用v A 表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v -与v A 、a 和Δt 的关系式为v -=________.(2)由图(c)可求得,v A =________cm/s ,a =________cm/s 2.(结果保留3位有效数字)22.[答案] (1)v A +a2Δt(2)52.1 16.3[解析] (1)挡光片完全经过光电门时的速度v =v A +a Δt ,又因为v =v A +v2,解得v =v A+12a Δt . (2)根据图像可知v A =52.1 cm/s ,求得a =16.3 cm/s 2. 23.J10[2017·全国卷Ⅱ] 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA ,内阻大约为2500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R 1、R 2(其中一个最大阻值为20 Ω,另一个最大阻值为2000 Ω);电阻箱R z (最大阻值为99 999.9 Ω);电源E (电动势约为1.5 V);单刀开关S 1和S 2.C 、D 分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线. (2)完成下列填空:①R 1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.②为了保护微安表,开始时将R 1的滑片C 滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置;将R 2的滑片D 置于中间位置附近.③将电阻箱R z 的阻值置于2500.0 Ω,接通S 1.将R 1的滑片置于适当位置,再反复调节R 2的滑片D 的位置.最终使得接通S 2前后,微安表的示数保持不变,这说明S 2接通前B 与D 所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”).④将电阻箱R z 和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z 的阻值置于2601.0 Ω时,在接通S 2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:____________________________________________.23.[答案] (1)连线如图(2)①20 ②左 ③相等 ④2550(3)调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器,因此R 1要选择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器.②开始时将R 1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置,可使得微安表上的电压最小,从而保护了微安表.③接通S 1前后,微安表的示数保持不变,这说明S 1接通前后在BD 中无电流流过,可知B 与D 所在位置的电势相等.④因B 与D 电势相等,R z R 2左=R A R 2右,对调后R A R 2左=R z ′R 2右,解得R A =R z R z ′=2550 Ω.24.A8[2017·全国卷Ⅱ] 为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1.重力加速度大小为g .求:图1(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.24.[答案] (1)v 20-v 212gs 0 (2)s 1(v 1+v 0)22s 20[解析] (1)设冰球的质量为m ,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由动能定理得 -μmgs 0=12m v 21-12m v 20 ①解得μ=v 20-v 212gs 0②(2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2,所用的时间为t .由运动学公式得v 20-v 21=2a 1s 0 ③ v 0-v 1=a 1t ④s 1=12a 2t 2 ⑤联立③④⑤式得 a 2=s 1(v 1+v 0)22s 20⑥25.I17[2017·全国卷Ⅱ] 如图,两水平面(虚线)之间的距离为H ,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量均为m 、电荷量分别为q 和-q (q >0)的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N 离开电场时的速度方向竖直向下;M 在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时的动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g .求:图1(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比; (2)A 点距电场上边界的高度; (3)该电场的电场强度大小.25.[答案] (1)3∶1 (2)13H (3)mg2q[解析] (1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M 、N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0-at =0 ①s 1=v 0t +12at 2 ②s 2=v 0t -12at 2 ③联立①②③式得 s 1s 2=3 ④ (2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式得v 2y =2gh ⑤H =v y t +12gt 2 ⑥M 进入电场后做直线运动,由几何关系知v 0v y =s 1H⑦ 联立①②⑤⑥⑦式可得 h =13H ⑧ (3)设电场强度的大小为E ,小球 M 进入电场后做直线运动,则 v 0v y =qEmg⑨ 设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2,由动能定理得 E k1=12m (v 20+v 2y )+mgH +qEs 1 ⑩ E k2=12m (v 20+v 2y )+mgH -qEs 2 ⑪ 由已知条件 E k1=1.5E k2 ⑫联立④⑤⑦⑧⑨⑩⑪⑫式得E =mg 2q⑬33.H3、H5[2017·全国卷Ⅱ] [物理—选修3-3](1)如图,用隔板将一绝热汽缸分成两部分,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个汽缸.待气体达到稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.下列说法正确的是________.图1A .气体自发扩散前后内能相同B .气体在被压缩的过程中内能增大C .在自发扩散过程中,气体对外界做功D .气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E .气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变(2)一热气球体积为V ,内部充有温度为T a 的热空气,气球外冷空气的温度为T b .已知空气在1个大气压、温度T 0时的密度为ρ0,该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为g .(ⅰ)求该热气球所受浮力的大小; (ⅱ)求该热气球内空气所受的重力;(ⅲ)设充气前热气球的质量为m 0,求充气后它还能托起的最大质量. 33.[答案] (1)ABD(2)(ⅰ)Vgρ0T 0T b (ⅱ)Vgρ0T 0T a(ⅲ)Vρ0T 0⎝⎛⎭⎫1T b-1T a-m 0[解析] (1)气体向真空自发扩散,对外界不做功,且没有热传递,气体的内能不会改变,A 正确,C 错误;气体在被压缩的过程中,活塞对气体做功,因汽缸绝热,故气体内能增大,B 正确;气体在被压缩的过程中,外界对气体做功,D 正确;气体在被压缩的过程中内能增加,而理想气体无分子势能,故气体分子的平均动能增加,选项E 错误.(2)(ⅰ)设1个大气压下质量为m 的空气在温度为T 0时的体积为V 0,密度为ρ0=mV 0①在温度为T 时的体积为V T ,密度为ρ(T )=mV T②由盖—吕萨克定律得 V 0T 0=V TT③ 联立①②③式得ρ(T )=ρ0T 0T ④气球所受到的浮力为 f =ρ(T b )gV ⑤ 联立④⑤式得 f =Vgρ0T 0T b⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力为 G =ρ(T a )Vg ⑦ 联立④⑦式得 G =Vgρ0T 0T a⑧(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m ,由力的平衡条件得 mg =f -G -m 0g ⑨ 联立⑥⑧⑨式得m =Vρ0T 0⎝⎛⎭⎫1T b-1T a-m 0 ⑩34.N2、N1[2017·全国卷Ⅱ] [物理—选修3-4](1)在“双缝干涉”实验中,用绿色激光照射在双缝上,在缝后的屏幕上显示出干涉图样.若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距,可选用的方法是________.A .改用红色激光B .改用蓝色激光C .减小双缝间距D .将屏幕向远离双缝的位置移动E .将光源向远离双缝的位置移动(2)一直桶状容器的高为2l ,底面是边长为l 的正方形;容器内装满某种透明液体,过容器中心轴DD ′、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示.容器右侧内壁涂有反光材料,其他内壁涂有吸光材料.在剖面的左下角处有一点光源,已知由液体上表面的D 点射出的两束光线相互垂直,求该液体的折射率.图1 34.[答案] (1)ACD(2)1.55[解析] (1)两相邻亮条纹间距Δx=ldλ,因λ红>λ绿,所以Δx红>Δx绿,故改用红色激光后,干涉图样中两相邻亮条纹的间距增大,A正确;因λ蓝<λ绿,所以Δx蓝<Δx绿,B错误;减小双缝间距d会增大条纹间距,C正确;将屏幕向远离双缝的位置移动,l增大,会使条纹间距变大,D正确;光源与双缝间的距离不影响条纹间距,E错误.(2)设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1,折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C,连接C、D,交反光壁于E点,由光源射向E点的光线反射后沿ED 射向D点.光线在D点的入射角为i2,折射角为r2,如图所示.设液体的折射率为n,由折射定律有n sin i1=sin r1①n sin i2=sin r2②由题意知r1+r2=90°③联立①②③式得n2=1sin2i1+sin2i2④由几何关系可知sin i1=l24l2+l24=117⑤sin i2=32l4l2+9l24=35⑥联立④⑤⑥式得fdssd n=1.55⑦fdddfd。