2017年高考全国Ⅰ理综试题及答案解析(物理精校版)WORD版

12017 年普通高等学校招生全国统一考试（全国）理科综合能力测试（物理）第一部分（选择题 共 48 分）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 1418 题只有一项符合题目要求，第 1921 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 【2017 年全国，14，6 分】将质量为 的模型火箭点火升空， 燃烧的燃气以大小为1.0kg50g0ms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 B C D3kg/s 25.710kgm/s 26.01kgm/s 26.310kgm/s【答案】A【解析】开始总动量为零，规定向向下为正方向，根据动量守恒定律得， ，解得火箭的动量10vP，负号表示方向，故选A。10.6s3sPmv15 【2017 年全国，15，6 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【答案】C【解析】发球机发出的球，速度较大的球越过球网，速度度较小的球没有越过球网，原因是发球机到网的水平距离一定，速度大，则所用的时间较少，球下降的高度较小，容易越过球网，故选C。16 【2017 年全国，16，6 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量，三个带正电的微粒 ， ， 电荷abc量相等，质量分别为 ， ， ，已知在该区域内， 在纸面内做匀速圆周运动，ambc a在纸面内向右做匀速直线运动， 在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是b（ ）A B C Dabcbacacbmcbam【答案】B【解析】微粒受重力 、电场力 、洛伦兹力 的作用，三个带正电的微粒 ， ， 电荷量相等，那么微粒GF c所受电场力 大小相等，方向竖直向上； 在纸面内做匀速圆周运动，则 的重力等于电场力，即； 在纸面内向右做匀速直线运动，则 受力平衡，因为重力方向竖直向下，洛伦兹力Fmg方向竖直向上，则有 ； 在纸面内向左做匀速直线运动，则 受力平衡，且洛伦兹bGgc力方向向下，则有： ，所以， ，故选B 。cmbacm17 【2017 年全国，17，6 分】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 ，已知 的质量为 ， 的质量为 ， 的质量为 ，231120Hen 21H2.0136u2He3.015u10n.087u。氚核聚变反应中释放的核能约为（ ）93MeVcuA B C D.7.MeV.7MV.93MeV【答案】B【解析】因氘核聚变的核反应方程为： ，；核反应过程中的质量亏损为231120n，释放的核能为 。He2.0(6.5.8.35) 0Dnmuu20Emc，故选B 。035.uc18 【2017 年全国，18，6 分】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2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（ ）A B C D【答案】A【解析】当加恒定磁场后，当紫铜薄板上下及左右振动时，导致穿过板的磁通量变化，从而产生感应电流，感应磁场进而阻碍板的运动，因此只有 A 选项穿过板的磁通量变化，故选 A。19 【2017 年全国，19，6 分】如图，三根相互平行的固定长直导线 、 和 两两等距，均通1L23有电流 ， 中电流方向与 中的相同，与 中的相反，下列说法正确的是（ ）I1L2L3LA 所受磁场作用力的方向与 、 所在平面垂直1 3B 所受磁场作用力的方向与 、 所在平面垂直3 1C 、 和 单位长度所受的磁场作用力大小之比为123 1:3D 、 和 单位长度所受的磁场作用力大小之比为L【答案】BC【解析】A、根据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则，则 、 通电导线在 处的磁场方向如下2L31L图所示，再根据左手定则，那么 所受磁场作用力的方向与 、 所在平面平行，故A错误；1L23B、同理，根据右手螺旋定则，结合矢量的合成法则，则 、 通电导线在 处的磁场方13向如下图所示，再根据左手定则，那么 所受磁场作用力的方向与 、 所在平面垂直，故B3 2L1正确；CD、由A选项分析，可知， 、 通电导线在 处的合磁场大小与 、 通电导线1L223L在 处的合磁场相等，设各自通电导线在其他两点的磁场大小为 ，那么 、 和 三处磁场之比1L 1为，故选BC 。:320 【2017 年全国，20，6 分】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 的关系如图所示。电场中四个点 、 、 和 的电场强度大小分别 、 、 和 。r abcdaEbcdE点 到点电荷的距离 与点 的电势 已在图中用坐标 标出，其余类推。现将一带正aar,ar电的试探电荷由 点依次经 、 点移动到 点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功bc分别为 、 和 。下列选项正确的是（ ）abWcdA B C D:4:1E:2:1cdE:3:1abcW:1:3bcdW【答案】AC【解析】A、由点电荷场强公式 可得： ，故A 正确；B 、由点电荷场强公式2kQr2:4:abKQE2kQr可得： ，故B错误；C 、从 到 电场力做功为：2:4:136abKE，从 到 电场力做功为：3babWqUqbc，所以有： ，故C正确；D、从 到 电场力做功为：2cc :3:1abcWcd，所以 ，故D错误，故选AC。1ddcd21 【2017 年全国，21，6 分】如图，柔软轻绳 的一端 固定，其中间某点 拴一重物，用手拉ONM住3绳的另一端 ，初始时， 竖直且 被拉直， 与 之间的夹角为 。现将重物NOMNOMN2向右上方缓慢拉起，并保持夹角 不变。在 由竖直被拉到水平的过程中（ ）A 上的张力逐渐增大 B 上的张力先增大后减小MC 上的张力逐渐增大 D 上的张力先增大后减小O【答案】AD【解析】两分力的夹角不变，两分力的合力不变，此题中的合力是与重力大小相等，方向相反的力：大小 ，方向竖直向上。在一个圆上作一个弦，此弦所对的圆周角不变。重物向右mg上方缓慢拉起的过程中，两线上的力变化如图所示，由图可知，在 由竖直被拉到水OM平的过程中， 上的张力逐渐增大， 上的张力先增大后减小，故选 AD。NOM第二部分（非选择题 共 62 分）三、非选择题：共 62 分。第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 3334 题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（本部分共 4 小题，共 47 分）22 【2017 年全国，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 内共滴下 46 个小水滴）30 s（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_ ，加速度大小为_ 。 （结果均保留 2 位有效数字）ms 2ms【答案】 （1）由右向左；（2） ， 。0.19.38【解析】 （1）两分力的夹角不变，两分力的合力不变，此题中的合力是与重力大小相等，方向相反的力：大小，方向竖直向上。在一个圆上作一个弦，此弦所对的圆周角不变。重物向右上方缓慢拉起的过g程中，两线上的力变化如图所示，由图可知，在 由竖直被拉到水平的过程中， 上的张力逐OMMN渐增大， 上的张力先增大后减小。OM（2）已知滴水计时器每 内共滴下 46 个小水滴，那么各点时间间隔为： 。根据匀变速直30s 302s45T线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有 ，17m.19s23Av根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小，得：2xaT。3213508310.7ms6a23 【2017 年全国，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 （额定电压 ，额定电流 ） ；电L3.8 V0.32 A压表 （量程 ，内阻 ） ；电流表 （量程 ，内阻 ）V 3kA 5.5；固定电阻 （阻值 ） ；滑动变阻器 （阻值 ） ；电0R1R9.源（电动势 ，内阻不计） ；开关 ；导线若干。E5S（1）实验要求能够实现在 的范围内对小灯泡的电压进行测03.8V4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 （电动势 ，内阻 ）和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器0E4V1.0的R阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关 ，在 的变化范围内，小灯泡的最小功率为_SR，W最大功率为_ 。 （结果均保留 2 位小数） W【答案】 （1）如下图；（2）增大，增大；（3） ， 。0.391.7【解析】 （1）因为电压表量程不够，所以要与电压表串联电阻 ，使其量程由 增大到 。因03V4为待测电阻最大为 ，而 ，所以待测电阻属3.812R4.5VAR于小电阻，用电流表外接法。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，同时要求加在小灯泡上的电压从零开始变化，所以滑动变阻器用分压器接法。电路图如下图。 （2） 图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的IU增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；。（3）当滑动变阻器阻值为 即最大时，小灯泡功率最小，根据闭合电路欧9R姆定律 ，有 ，作出 图像，与小灯泡的 图410I.410UIIU像的交点为 ，则功率为 。当滑动变阻.75,2.7502.39Wp器阻值为 即最小时，小灯泡功率最大，根据闭合电路欧姆定律，有 ，作出 图像，与小灯泡的 图像的交点为 ，则功率UI.II3.65,02为 。图像如下：3.601Wp24 【2017 年全国，24，12 分】一质量为 的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度48.01kg1。 处以 的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为 时下落到地面。取地面为重力560m7.s 10ms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 。 （结果保留 2 位有效数字）29.8（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 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60m是其进入大气层时速度大小的 。2.%解：（1）飞船着地前瞬间的机械能为 式中， 和 分别是飞船的质量和着地前瞬间的速率。2k01hEvm0v由式和题给数据得 设地面附近的重力加速度大小为 ，飞船进入大气层时的机械8kp4.J g能为 式中， 是飞船在高度 处的速度大小。由式和题给数据得21hEmghh 5.61.40J（2）飞船在高度 处的机械能为 由功能原理得 62.0()hhEmvg k0hWE式中， 是飞船从高度 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W089.710J25 【2017 年全国，25，20 分】真空中存在电场强度大小为 的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上1E做匀速直线运动，速度大小为 ，在油滴处于位置 时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方0vA向不变。持续一段时间 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1t到5点。重力加速度大小为 。Bg（1）油滴运动到 点时的速度；B（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 和 应满足的条件。1t0v已知不存在电场时，油滴以初速度 做竖直上抛运动的最大高度恰好等于 、 两点间距离的两倍。0v BA解：（1）设油滴质量和电荷量分别为 和 ，油滴速度方向向上为整。油滴在电场强度大小为 的匀强电场mq 1E中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在 时，电场强度突然从 增加至 时，油滴做竖直0t12向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小 满足 油滴在时刻 的速度为1a21qEmga1t101vat电场强度在时刻 突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小 满足1 2a22qEmg油滴在时刻 的速度为 由式得 21t212vat201vgt（2）由题意，在 时刻前有 油滴从 到时刻 的位移为 0qEmg0t1t 21svt油滴在从时刻 到时刻 的时间间隔内的位移为 由题给条件有 1t21t 221svat 0()vgh式中 是 、 两点之间的距离。若 点在 点之上，依题意有 由hBABAsh式得 为使 ，应有 即当 0022 11()4vEEgtt11 21E002112()4vgtt12 0130()2vtg13或 才是可能的：条件 式和 式分别对应于 和 两种情形。若 在 点13()t14 13 14 22vBA之下，依题意有 由 式得 为使 ，21xh15 15 0022 11()4EEgtt16 21E应有即 另一解为负，不符合题意，已舍去。002112()4vgtt17 0()2vtg18（二）选考题（共 15 分。请考生从给出的 2 道物理题中任选一题做答，如果多做，则每学科按所做的第一题计分）33 【2017 年全国，33，15 分】 【选修 3-3】（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_。（填入正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分；有选错的得 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 区间内的分子数占总分子数的百分比较大04ms【答案】ABC【解析】A、由题图可知，在 0和100两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故A正确；B、由图可知，具有最大比例的速率区间， 时对应的速率小，故说明虚线为0的分布图象，故对应的平均动能较小，故B正确；C、实线对应的最大比例的速率区间内分子动能大，说明实验对应的温度大，故为100时的情形，故C正确；D、图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子占据的比例，但无法确定分子具体数目，故D 错误；E、由图可知， 段内，100对应的占据的比例均小于与0时所占据的比值，因此100时4ms氧气分子速率出现在 区间内的分子数占总分子数的百分比较小，故E错误，故选ABC。6（2）（10 分）如图，容积均为 的汽缸 、 下端有细管（容积可忽略）连通，阀门 位VAB2K于细管的中部， 、 的顶部各有一阀门 、 ， 中有一可自由滑动的活塞（质量、AB1K3体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在 的底部；关闭 、 ，通过231给汽缸充气，使 中气体的压强达到大气压 的 3 倍后关闭 。已知室温为 27，汽0p1K缸导热。（i）打开 ，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；2K（ii）接着打开 ，求稳定时活塞的位置；3（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。解：（i）设打开 后，稳定时活塞上方气体的压强为 ，体积为 。依题意，被活塞分开的两部分气体都经2 1p1V历等温过程。由玻意耳定律得 联立式得 01pV03212V10p（ii）打开 后，由式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与 中气体的体积之和为 时，3K A活塞下气体压强为 由玻意耳定律得 由式得 202p203p由式知，打开 后活塞上升直到 的顶部为止；此时 为 ；3B2（iii ）设加热后活塞下方气体的压强为 ，气体温度从 升高到 的等容过程中，由查理定3p130KT23T律得 将有