高考全国卷物理 15页

‎2017年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试试题卷 ‎14．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 A．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 ‎15．一静止的铀核放出一个粒子衰变成钍核，衰变方程为。下列说法正确的是 A．衰变后钍核的动能等于粒子的动能 B．衰变后钍核的动量大小等于粒子的动量大小 C．铀核的半衰期等于其放出一个粒子所经历的时间 D．衰变后粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量 ‎16．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 A． B． C． D．‎ ‎17．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。一小物快以速度从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物快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）‎ A． B． C． D．‎ ‎18．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，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为，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，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。则为 A． B． C． D． ‎ ‎19．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。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中 A．从P到M所用的时间等于 B．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 ‎20．两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 A．磁感应强度的大小为0.5 T B．导线框运动速度的大小为0.5 m/s C．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 N ‎21．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 三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题：共129分。‎ ‎22．（6分）‎ 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∆t；‎ ‎③用∆s表示挡光片沿运动方向的长度（如图（b）所示），表示滑块在挡光片遮住光线的∆t时间内的平均速度大小，求出；‎ ‎④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，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-∆t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vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和∆t的关系式为= 。‎ ‎（2）由图（c）可求得，vA= cm/s，a= cm/s2。（结果保留3位有效数字）‎ ‎23．（9分）‎ 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2 500 Ω）的内阻。可使用的器材有：两个滑动变阻器R1、R2（其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 ‎ Ω）；电阻箱Rz（最大阻值为99 999.9 Ω）；电源E（电动势约为1.5 V）；单刀开关S1和S2。C、D分别为两个滑动变阻器的滑片。中/华-资*源%库 ‎（1）按原理图（a）将图（b）中的实物连线。‎ ‎（2）完成下列填空：‎ ‎①R1的阻值为 Ω（填“20”或“2 000”）。‎ ‎②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图（a）中的滑动变阻器的 端（填“左”或“右”）对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近。‎ ‎③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1。将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置。最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2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Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2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： 。‎ ‎24．（12分）‎ 为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s10）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刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为g。求 ‎（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。‎ ‎（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。‎ ‎33．[物理——选修3–3]（15分）‎ ‎（1）（5分）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________（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．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）（10分）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度T0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m0，求充气后它还能托起的最大质量。‎ ‎34．[物理——选修3–4]（15分）‎ ‎（1）（5分）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________（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．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）（10分）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。‎ ‎2017年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试试题卷 ‎　‎ ‎14．答案：A 解析：大圈环光滑，对小环只有弹力，弹力始终沿径向，与速度垂直，不做功，故A对，B错；小环位于圆以上方时，沿半径向外，小环位于圆以下方时，沿半径向里，故C，D错误 ‎15．答案：B 解析：由动量守恒定律可知，衰变后钍核与粒子动量大小相等，方向相反，故选B ‎16．答案：C 解析：‎ 由图①：⑴‎ 由图②：⑵‎ 联立⑴⑵得：‎ ‎17．答案：B 解析：设最高速度为 则 得 到达最高点之后做平抛运动，则 ‎ 得 水平位移 当时，存在最大值 ‎18．答案C 解析：设大圆半径为 速度为时；速度为时 由 ⑴‎ ‎ ⑵‎ 联立⑴⑵得 ‎19．答案：CD 解析：由开普勒第二速律可知，，则 故，A错；整个过程无其他力做功，机械能守恒；B错；P到Q的过程，万有引力做负功，动能减小，C对；M到Q的过程中，引力与速度夹角为钝角，万有引力做负功，Q到N的过程，引力与速度夹角为锐角，万有引力做正功，故选CD ‎20．答案：BC 解析：由图（b）可知，时导线框刚好全部进入磁场，则位移等于边长 根据，‎ 得： ‎ 由于感应电流方向为顺时针方向，由右手定则，磁感应强度方向垂直于纸面向外，故选BC ‎21．答案：AD 解析：电动机若想正常工作，则铁圈应间歇性通电。‎ ‎ 若按B选项，铁圈一直通电；若按C选项，铁圈一直不通电；AD满足间歇通电要求，故选AD ‎22．⑴ ‎ ‎⑵‎ ‎ ‎ 解析：⑴‎ ‎⑵由⑴知，当时，即图像纵截距，再由斜率得： ‎ ‎23．⑴‎ ‎⑵①‎ ‎②左端 分压保护电路，初始电压为0‎ ‎③相等 闭合电流表示数为不变，说明，B，D之间无电流，该2点，电势相等 ‎④ 由电析原理可知：‎ ‎ ‎ ‎⑤将电阻箱换成精度更高的电阻箱 提高电阻箱精度，读数更准确，计算时精度更高 ‎24．⑴对冰球从开始到档板应用动能定理，设水球质量为，‎ 得 ‎ ‎⑵冰球从开始到挡板所用时间 设运动员最小加速度为，则 ‎25．⑴由题知，电场力只改变水平方向速度，不改变竖直方向速度，因此，M，N球在电场中运动时间相同 设两小球进入电场中水平初速度为，则 ‎ 由于M，N在电场中所受电场力大小相等，因此水平方向加速度大小相等，运动时间又相等，则M，N速度变化量大小相等 ‎∴ 则M、N在水平方向末速度，分别为 ‎∴M、N水平方向位移 ‎⑵设初始位置离电场上边沿距离为，对于电荷M因为其做直线运动，则有如下相似关系：‎ ‎ ‎ ‎∴‎ 解得：‎ ‎⑶如图所示，有如下相似关系 ‎①‎ 由题意知，粒子出电场时，M与N粒子动能之比为3：2，即②‎ ‎ 由动能表达式知 ‎③‎ ‎④‎ 联立①——④得：‎ ‎33．⑴ABD 解析：A气体在真空中自发扩散，不对外界做功，A对 B气体被压缩时，体积减小，外界对气体做功 ‎ 根据 则B对 C气体在真空自发扩散，不做功，没有受力物体，C错 D被压缩时，外界对气体做功，D对 E压缩时，，增加，平均动能增加E错 ‎⑵‎ ‎ 根据气体状态方程 ‎∴‎ ‎∴ ‎ ‎ 设外部冷空气温度为，密度为、‎ 由上知：‎ ‎∴‎ ‎∴‎ ‎ 设能带起的最大质量为，则 ‎∴‎ 最挂物的最大质量为 ‎34．题选修3-4‎ ‎⑴∵ ∴要增加条放间距可采用：‎ ‎∵ ∴可增加波长 ∴A对 ‎∵ 减小增加 ∴C对 增加 增加 ∴D对 ∴ACD ‎⑵由题意可知：‎ 光源S处发出的光径折射从D点射出光线，S处光在反光壁上反射后，再经D处出光线 ‎∵ ∴ ∴①‎ 又由折射定律可知： ②‎ ‎ ③‎ 又∵ ④‎ 由①——④可得： ⑤‎ 又由几何关系在直角三角形DAS可得： ⑥‎ 同理，在直角三角形 可得 ⑦‎ 由⑤⑥⑦可得：‎