2017年高考全国I卷物理试题及答案下载

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．30 kgm/s B．5.7×102 kgm/s D．6.3×102 kgm/s C．6.0×102 kg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． ma  mb  mc C． mc  ma  mb B． mb  ma  mc D． mc  mb  ma 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 12 H 12 H→32He 10 n ，已知12 H 的质量为 2.0136u， 32 He 的质量为 3.0150u，10 n 的质量为 1.0087u，1u＝ 931MeV/c2。氚核聚变反应中释放的核能约为 1第 1 页 共 12 页 A．3.7MeV B．3.3MeV C．2.7MeV D．0.93MeV 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 L1 I、 L2 和 L3 两两等距，均通有电流 ，L1 中电流方向与 L2 中 的相同，与 3 中的相反，下列说法正确的是 LA． B． L1 所受磁场作用力的方向与 L2 、、L3 所在平面垂直 2 所在平面垂直 L3 所受磁场作用力的方向与 L1 LC． L1 D． L1 、、L2 和 2 和 L3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1: 3 3 单位长度所受的磁场作用力大小之比为 3 :3 :1 LL20．在一静止点电荷的电场中，任一点的电势 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 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 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 已在图中 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 2第 2 页 共 12 页 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 π竖直且 MN 被拉直，OM 与 MN 之间的夹角为 （  ）。现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹 2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 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．（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） 3第 3 页 共 12 页 （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．（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 ○V ○A （量程 3 V，内阻 3 kΩ）；电流表 （量程0.5 A，内阻 0.5 Ω）；固定电阻 R0（阻值 1 000 Ω）；滑动变 表阻器 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） 4第 4 页 共 12 页 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 1.60×105 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/s2。（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。 5第 5 页 共 12 页 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 0~400 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 6第 6 页 共 12 页 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”）。 （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。 7第 7 页 共 12 页 2017年新课标Ⅰ理综物理高考试题答案 14.A 15.C 16.B 17.B 18.A （2）0.19 19.BC 0.037 20.AC 21.AD 22.（1）从左向右 23.（1） （2）增大 （3）0.39 增大 1.17 24.（12 分） 解：（1）飞船着地前瞬间的机械能为 1Ekh  mv02 ①2式中，m 和 v0 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 Ekp  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 1Eh  mh2  mgh ③2式中，vh 是飞船在高度 1.6×105m 处的速度大小。由③式和题给数据得 Eh  2.41012 J （2）飞船在高度 h’ =600 m 处的机械能为 ④12.0 2Eh  m( vh )  mgh ⑤2100 由功能原理得 W  Eh  Ek0 ⑥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②⑤⑥式和题给数据得 W=9.7×108 J⑦ 25.（20 分） 8第 8 页 共 12 页 （1）设油滴质量和电荷量分别为 m 和 q，油滴速度学科&网方向向上为整。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  ma1 油滴在时刻 t1 的速度为 v1  v0  a1t1 电场强度在时刻 t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小 a2满足 qE2  mg  ma2 油滴在时刻 t2=2t1的速度为 v2  v1  a2t1 由①②③④式得 v2  v0  2gt1 （2）由题意，在 t=0时刻前有 qE1  mg ①②③④⑤⑥油滴从 t=0到时刻 t1的位移为 1s1  v1t1  a1t12 ⑦2油滴在从时刻 t1到时刻 t2=2t1的时间间隔内的位移为 1s2  v1t1  a2t12 ⑧22由题给条件有 v0  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 s1  s2  h ⑩由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得 v0 1 v0 E2  [2  2 ()2 ]E1 ⑪gt1 4 gt1 为使 E2  E1 ，应有 9第 9 页 共 12 页 v0 1 v0 2  2 ()2 1 ⑫gt1 4 gt1 3 v0 即当 0  t1  (1 )⑬2g3 v0 或t1  (1 )⑭2g才是可能的：条件⑬式和⑭式分别对应于 v2  0 若 B 在 A 点之下，依题意有 和 v2  0 两种情形。 x2  x1  h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得 v0 1 v0 E2  [2  2 ()2 ]E1 ⑯gt1 4 gt1 为使 E2  E1 ，应有 v0 1 v0 2  2 ()2 1 ⑰gt1 4 gt1 即5v0 gt1  ( 1) ⑱2另一解为负，不符合题意，已舍去。 33.（15 分） （1）ABC （2）答：（i）设打开 K2 后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积为 V1。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 p0V  p1V ①1(3p0 )V  p1(2V V ) ②联立①②式得 VV  ③12p1  2p0 ④（ii）打开 K3 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 V2（V2  2V ）10 第 10 页 共 12 页 时，活塞下气体压强为 p2 由玻意耳定律得 (3p0 )V  p2V2 ⑤由⑤式得 3V p2  p0 ⑥ V2 3由⑥式知，打开 K3 后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时 p2 为 p2  p0 2（iii）设加热后活塞下方气体的压强为 p3，气体温度从 T1=300K 升高到 T2=320K 的等容过程中，由查理定 律得 p2 p3 ⑦TT2 1将有关数据代入⑦式得 p3=1.6p0⑧ 34.（15 分） （1）2 （2） 减弱 加强 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，将学.科网从圆柱体底面中心 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 sini  sin r ①由正弦定理有 sin r sin(i  r) ②2R R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 Lsini  ③R11 第 11 页 共 12 页 式中 L 是入射光线与 OC 的距离。由②③式和题给数据得 6sin r  ④205 由①③④式和题给数据得 n  2.05 1.43 ⑤12 第 12 页 共 12 页