2017年高考物理全国1-3卷完整版含答案.pdf

1 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1417 题只有一项符 合题目要求，第1821 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） A30kg m/sB5.7 10 2kg m/s C 6.0 10 2 kg m/sD 6.3 10 2kg 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，mb，mc，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 abc mmmB bac mmm C acb mmmD cba mmm 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 2231 1120 HHHen，已知 2 1 H的质量为2.0136u， 3 2He的质量为 3.0150u， 1 0n的质量为 1.0087u，1u 931MeV/c 2。氚核聚变反应中释放的核能约为 A3.7MeV B3.3MeV C2.7MeV D0.93MeV 2 18扫描对到显微镜（STM）可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌，为了有效隔离外界震动对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其左右震 动的衰减最有效的方案是 19如图，三根相互平行的固定长直导线 1 L、 2 L和 3 L两两等距，均通有电流I， 1 L中电流方向与 2 L中 的相同，与 3 L中的相反，下列说法正确的是 A 1 L所受磁场作用力的方向与 2 L、 3 L所在平面垂直 B 3 L所受磁场作用力的方向与 1 L、 2 L所在平面垂直 C 1 L、 2 L和 3 L单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3 D 1 L、 2 L和 3 L单位长度所受的磁场作用力大小之比为3 :3 :1 20在一静止点电荷的电场中，任一点的电势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Ea、Eb、 Ec和 Ed。点 a 到点电荷的距离 ra与点 a 的电势a已在图中用 坐标（ ra， a）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Wab、Wbc和 Wcd。下列选项正确的是 3 A Ea：Eb=4:1 B Ec：Ed=2:1 C Wab:Wbc=3:1 D Wbc:Wcd=1:3 21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（ 2 ）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹 角不变。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 三、非选择题：共174 分。第 2232 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3338 题为选考题，考生 根据要求作答。 （一）必考题（共129 分） 22（ 5 分） 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） 4 （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/s 2。 （结果均保留 2 位有效数字） 23（ 10 分） 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 ） ；电流表 A （量程 0.5 A，内阻 0.5 ） ；固定电阻R0（阻值 1 000 ） ；滑动变 阻器 R（阻值 09.0 ） ；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03.8 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 ）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） 5 24（ 12 分） 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 10 5 m 处以 7.5 10 3 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%。 25（ 20 分） 真空中存在电场强度大小为E1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 v0，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t1 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）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t1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。 6 33物理 选修 3 3（ 15 分） （1）（ 5 分）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_。（填正确答案标号。选对1 个得 2 分， 选对 2 个得 4 分，选对3 个得 5 分。每选错1 个扣 3 分，最低得分为0 分） A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0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大 （2）（ 10 分）如图，容积均为V 的汽缸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给汽缸充气，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 ，汽缸导热。 （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）再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高 20 ，求此时活塞下方气体的压强。 34物理 选修 3 4（ 15 分） （1）（ 5 分）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) 7 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 ）。 （2）（ 10 分）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 位 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。 8 2017 年新课标理综物理高考试题答案 14.A 15.C 16.B 17.B 18.A 19.BC 20.AC 21.AD 22.（1）从左向右（2）0.19 0.037 23.（1） （2）增大增大 （3）0.39 1.17 24.（12 分） 解： （1）飞船着地前瞬间的机械能为 2 k0 1 2 h Emv 式中， m 和 v0分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。由式和题给数据得 8 kp 4.0 10 JE 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 21 2 hh Emmgh 式中， vh是飞船在高度1.6105m 处的速度大小。由式和题给数据得 12 2.4 10J h E （2）飞船在高度h =600 m 处的机械能为 212.0 () 2100 hh Emvmgh 由功能原理得 k0h WEE 式中， W 是飞船从高度600m 处至着地瞬间的过程中克服阻力所做的功。由式和题给数据得 W=9.7 10 8 J 25.（20 分） （1）设油滴质量和电荷量分别为m 和 q，油滴速度学科 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.86 B.92 C.98 D.104 答案：B 5、如图 , 在磁感应强度大小为的匀强磁场中 , 两长直导线和垂直于纸面固定放 置, 两者之间的距离为。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流时, 纸面内与 两导线距离为的 点处的磁感应强度为零。如果让中的电流反向、其他条件不变, 则 点处磁感应强度的大小为( ) A. B. C. D. 答案：C 评卷人得分 二、多选题 6、在光电效应试验中, 分别用频率为,的单色光、 照射到同种金属上, 测得相应 的遏止电压分别为和、光电子的最大初动能分别为和。为普朗克常 量。下列说法正确的是( ) A.若, 则一定有 B.若, 则一定有 C.若, 则一定有 D.若, 则一定有 答案：BC 7、 一质量为 2的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化 的图线如图所示 , 则( ) A.时物块的速率为1 B.时物块的动量大小为4 C.时物块的动量大小为5 D.时物块的速度为零 答案：AB 8、一匀强电场的方向平行于平面, 平面内、 、 三点的位置如图所示, 三点的电 势分别为 10、17、26。下列说法正确的是( ) A.电场强度的大小为2.5 B.坐标原点处的电势为1 C.电子在点的电势能比在点的低 7 D.电子从点运动到点, 电场力做功为9 答案：ABD 9、 如图, 一列简谐横波沿轴正方向传播 , 实线为时的波形图 , 虚线为 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5。关于该简谐波, 下列说法正确的是 _ A.波长为 2 B.波速为 6 C.频率为 1.5 D.时,处的质点处于波峰 E.时,处的质点经过平衡位置 答案：BCE 10、如图 , 一定质量的理想气体从状态出发, 经过等容过程到达状态, 再经过等温 过程到达状态, 最后经等压过程回到状态。下列说法正确的是( ) A.在过程中气体的内能增加 B.在过程中外界对气体做功 C.在过程中气体对外界做功 D.在过程中气体从外界吸收热量 E.在过程中气体从外界吸收热量 答案：ABD 评卷人得分 三、计算题 11、 如图 , 一半径为的玻璃半球 ,点是半球的球心 , 虚线表示光轴 ( 过球心与 半球底面垂直的直线) 。已知玻璃的折射率为1.5 。现有一束平行光垂直入射到半球的 底面上 , 有些光线能从球面射出(不考虑被半球的内表面反射后的光线) 。求: 1. 从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值; 2. 距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到点的距离。 答案：1. 如图, 从底面上处射入的光线 , 在球面上发生折射时的入射角为, 当等于 全反射临界角时, 对应入射光线到光轴的距离最大, 设最大距离为 设是玻璃的折射率 , 由全反射临界角的定义有 由几何关系有 联立式并利用题给条件, 得 2. 解: 设于光轴相距的光线在球面点发生折射时的入射角和折射角分别为和, 由折射定律有 设折射光线与光轴的交点为, 在中, 由正弦定理有 由几何关系有 联立式及题给条件得 12、一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a) 所示, 玻璃泡的上端和下端分别连通两竖 直玻璃细管和。长为 , 顶端封闭 ,上端与待测气体连通;下端经橡皮软 管与充有水银的容器连通。开始测量时,与相通 ; 逐渐提升, 直到中水银 面与顶端等高 , 此时水银已进入, 且中水银面比顶端低, 如图 (b) 所示。设测 量过程中温度、与相通的待测气体的压强均保持不变。已知和的内径均为 ,的容积为, 水银的密度为, 重力加速度大小为。求: 1. 待测气体的压强; 2. 该仪器能够测量的最大压强。 答案：1. 水银面上升至的下端使玻璃泡中气体恰好被封住, 设此时被封闭的气体的 体积为, 压强等于待测气体的压强, 提升, 直到中水银面与顶端等高时 , 中水银面比顶端低; 设此时封闭气体的压强为, 体积为, 则 由力学平衡条件得 整个过程为等温过程, 由玻意耳定律得 联立式得 2. 由题意知 联立式有 该仪器能够测量的最大压强为 13、如图 , 两个滑块和的质量分别为和, 放在静止于水平 地面上的木板的两端, 两者与木板间的动摩擦因数均为; 木板的质量为 , 与地面间的动摩擦因数为。某时刻、两滑块开始相向滑动, 初速度大小均为。、相遇时 ,与木板恰好相对静止。设最大静摩擦 力等于滑动摩擦力, 取重力加速度大小。求 1.与木板相对静止时, 木板的速度 ; 2.、开始运动时 , 两者之间的距离。 答案：1. 对由牛顿第二定律有: 对由牛顿第二定律有: 对木板由牛顿第二定律有: 设与木板共速前运动时间为, 则由运动学公式有: 解得 那么木板速度为 2. 与木板共速后 , 对与木板的整体 , 由牛顿第二定律有: 此时的速度为 : 而的加速度不变 , 假设与木板相对静止到与木板相对静止所用时间为, 且都保持 匀变速直线运动 , 那么由运动学公式: 解得 此时与木板的速度水平向右, 没有到达静止状态, 故假设成立。在时间内 , 的位移为 在时间内 ,的位移为 整个过程内的位移为 故、开始运动时 , 两者间距离为 14、如图 , 空间存在方向垂直于纸面(平面 )向里的磁场。在区域 , 磁感应强 度的大小为;区域 , 磁感应强度的大小为( 常数)。一质量为、 电荷量为的带电粒子以速度从坐标原点沿轴正向射入磁场 , 此时开始计 时, 当粒子的速度方向再次沿轴正向时 , 求(不计重力 ) 1. 粒子运动的时间; 2. 粒子与点间的距离。 答案：1. 解: 带电粒子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动 在匀速磁场中 , 带电粒子做圆周运动 设在区域 , 圆周半径为; 在区域, 圆周半径为 由洛伦兹力公式及牛顿定律得 粒子速度方向转过180时 , 所需时间为 粒子再转过180时 , 所需时间为 联立式得, 所求时间为 2. 由几何关系及式得, 所求距离为 评卷人得分 四、实验题 15、某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验, 将画有坐标轴 ( 横轴为轴, 纵轴 为 轴, 最小刻度表示1) 的纸贴在桌面上 , 如图(a) 所示。将橡皮筋的一端固定在 轴上的点( 位于图示部分除外), 另一端位于轴上的点时, 橡皮筋处于原长。 1. 用一只测力计将橡皮筋的端沿轴从点拉至坐标原点