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1、2017年普通高等学校招生全国统一考试（全国I卷）物理试题详细解析选择题二、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.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）（）2. .A. 30kg m/sB. 5.7 10 kg m/sC. 6.0 102kg m/sD. 6.3 102kg m/s【答
2、案】A【解析】在火箭点火瞬间，燃气与火箭构成的系统总动量守恒，且系统总动量为0,所以火箭动量大小等于燃气动量大小 p mv 0.05kg 600m/s 30kg m/s,所以答案选 A。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【答案】C【解析】由题可知，乒乓球做平抛运动。也就是说所有乒乓球在竖直方向上的运
3、动均为自由落体运动，水平方向上为初速度不同的匀速运动。因此乒乓球在竖直方向上的运动完全相同，所以 A、B、D选项错误。由于所有乒乓球水平位移相等，平抛运动的水平位移x vt ,所以速度大的乒乓球所用时间少，C选项正确。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、mic。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. mam3mcB.m,mamcC. mcmambD.mcmbma【答案】Ba在
4、纸面内做匀速圆周运动，意味着合外力为洛伦兹力。Eq magb做向右的匀速直线运动。受力分析 mbg Eq Bqvc做向左的匀速直线运动，受力分析八Eqmcg Bqv Eq得出mb ma mc,选B。17 .大科学工程“人造太阳”主要是将笊核聚变反应释放的能量用来发电。笊核聚变反应方程是2H 2H 2He 0n。已知2H的质量为2.0136u, ；He的质量为3.0150U, 0n的质量为1.0087u,1u 931MeV/c2。笊核聚变反应中释放的核能约为（）A. 3.7MeVB. 3.3MeVC. 2.7MeVD. 0.93MeV【答案】B【解析】核反应方程式是：2h 2h 23He 0n；
5、核反应过程中的质量亏损：m 2.0136u 2.0136u 3.0150U 1.0087um 0.0035u,故有，在核反应释放出的能量：Emc2 0.035 931MeVE 3.2585MeV 3.3MeV18 .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（）ABCD【解析】由题意可知，磁场的作用是衰减紫铜薄片的振动，因此需要薄片在磁场中振
6、动时，穿过薄片的磁通19.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（A.B.Li所受磁场作用力的方向与L3所受磁场作用力的方向与L2、L3所在平面垂直Li、L2所在平面垂直C.L、L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1: 3D. Li、L2和匕单位长度所受的磁场作用力大小之比为3: 3:1【答案】BC【解析】由题意可知，相互平行的两条导线通过同向电流。则 相互排斥，若通过相反电流，则相互吸引，故三根导 线受力分析如下：故A错B对Q F12F13F23F21F31F32)量发生变化，产生
7、感应电流（涡电流），由楞次定律可知，此时薄片才会受到阻碍其运动的安培力, 而BCD薄片上下振动时不会有磁通量变化，故选 AoF33Fi . 3F2故D错C对。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为 Ea、&、Ec和Ed。点a到点电荷的距离 Q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W4b、Wbc和Wcd。下列选项正确的是（A. Ea：Eb4:1B. Ec : Ed2:1C.WL：% 3
8、:1【答案】ACD.WLMd1:3【解析】由题意可知:r图为点电荷周围的电势分布图，故有kQ,故可计算得出A对B错;由W qU ,可知C对D错。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No初始时，OM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，并保持夹角 不变。2MN上的张力先增大后减小OM上的张力先增大后减小在OM由竖直被拉到水平的过程中（A . MN上的张力逐渐增大C. OM上的张力逐渐增大【答案】AD【解析】由题意可知，重物在运动过程中受重力,MN绳拉力Tmn , OM绳拉力Tom , Tmn与TOm夹角保持不变。在某
9、一时刻三个力受力分析示意图如图所示“卜匾将此三个力平移为矢量三角形如图所示因为mg大小方向不变。Tmn与Tom的夹角不变，故可将三个力平移入圆中，mg为一条固定的弦（固定的弦所对应的圆周角为定值）。由图可得Tmn从0逐渐变为直径，故Tmn逐渐增大，A对B错，Tom先从弦变为直径再变为弦， 故Tom 先变大后变小，C错D对，故选AD。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
10、（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 30s内共滴下46个小水滴）左图右（1）由图（b）可知，小车在桌面上是 （填“从右向左”或“从左向右”A）运动的。1 83 1100111711331150右mm图（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）30算)45由(2)由题意得t 302 s 45 30.1000.0375 0.038m/s【答案】（1
11、）从右向左；（2） 0.19, 0.039 （水滴间隔时间按 30算）/ 0.038 （水滴间隔时间按 46【解析】（1）滴水计时器类似于打点计时器，从图可以判断从右向左，单位时间内小车的位移越来越小。 于小车在水平桌面受阻力而做减速运动，故小车应从右向左运动。0.117 0.133 0.1875 0.19 m/s2 230.150 0.1330.083a -26323. （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3.8V,额定电流0.32A）； 电压表V （量程3V,内阻3k ）;电流表A （量程0.5A ,内阻0.5 ）;固定电阻R。（阻值1000 ）；滑
12、 动变阻器R （阻值09.0 ）;电源Eo （电动势5V ,内阻不计）；开关S；导线若干。（1）实验要求能够实现在 03.8V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图(b)（填“增大” “不变”或“减小”），灯丝的电阻（填“增大” “不变”或“减小”）。（3）用另一电源 E0 （电动势4V,内阻1.00 ） 器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率。闭合开关W ,最大功率为Wo （结果均保留和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻S,在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为2位小数）;（2
13、）增大，增大;（3）【解析】（1）Pmin0.22 1.75 0.39W, %从0V开始测量，使用分压接法。的定值电阻Ro,改装成4 V的电压表。0.32 3.7电压表量程c 3.8Rl0.321.18W （由于是作图的，有误差）（3V ）不足，必须对电表进行改装，串联100011.875JRa Rv,0.5 4000 ,属于小电阻,使用外接法。（2）从图可得，小灯泡电阻增大，RlL ,可得电阻率增大。S24. (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7.50 103 m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/s时
14、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9.8m/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 600m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%。【答案】(1) E机地 4.0 108J, E机大气层 2.4 1012J； (2) 9.7 108J【解析】(1)飞机着地瞬间，Ep,0E 机地 1mv24.0 108J2进入大气层时E机大气层 1mv2 气层 mgh2.4 1012j2(2)离地 600m 时，v v大气
15、2.0% 150m/s至着地瞬间过程，由动能定理mgh Wf 1 mv2 1 mv2 22代入数据Wf9.7 108J故克服阻力所做的功为 9.7 108J。25.真空中存在电场强度大小为Ei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。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 o(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L和v0应满足的条件。已知不存在电场时
16、，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。【答案】(1) vt Vo2gti ; (2)当 B 在 A 上方时：E2EU Vo28g2ti28gtiVo ,v04 2J3gti 或4g ti0 Vo 4 273gti；当 B 在 A 下方时：E2-Evo2 8g2ti28gtivo, 0 v。2 器 4 gti。4g ti【解析】（1）选油滴为研究对象，从 A到B整段过程中，由动量定理:IG I 电 P 由于电场力总冲量为零，代入数据：mg 2ti m v 即：Vt Vo2gti“ Vo 2gti（2）设场强为E2,以向上为正方向。由于油滴开始时匀速运动，由受力
17、平衡条件：Eiq mg在增大场强之后到电场反向之前，油滴加速度:aiE2q mgm其位移:SiVoti aiti e2反向后到运动到B点，其加速度:其位移:S2且AB距离为不存在电场时油滴以初速度a2VoE?q mgmi 2 斤aiti ti azti 02Vo做竖直上抛运动的最大高度的2Si S2（正负号表小B在A点上方或下方）4g半，则:将、代入式可得:由、式可得：将代入可得：带入式：Votia2i aiti2 2ti2Voai2VotiEiaitia23gti2Vo4gti2,i .2ti a2ti22Vo4g2gVo2m一4g2g2Voti当B在A上方时:El2 c 2, 2 c ,E
18、2 j vo 8g ti 8gtiW 4g ti由于 E2 E1 ,且 E1q mg因此，此时电场力大于重力，即：E2q mg带入可得：22.2vo 8gtiVo 4g ti 0vo 0 解得：vo 4 273 gti 或 0 vo 4 2，3 gti当B在A下方时：Ei2 c 2, 2 八，E2-2- vo 8g ti 8gtivo4g2ti2由于E2 日，且Eiq mg因此，此时电场力大于重力，即：E2q mg带入可得： 22. 2vo 8gtiw 4g ti ovo o 解得：o vo2 5 4 gti四、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。
19、如果多做，则 每科按所做的第一题积分。33.物理一一选彳3-3（1） （5分）氧气分子在o C和ioo C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 i个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错i个扣3分，最低得分为o分）单位速率间隔的分子数 占总分数的百分比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 ioo C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o C时相比，ioo C时氧气分子速率出现在 o4oom/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大（2）
20、 （io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 （、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Ki给汽缸充气，使 A中气体的压强达到大气压Po的3倍后关闭Ki ,已知室温为27 C ,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 C,求此时活塞下方气体的压强。【答案】(1) ABC (2) (i) 1V , 2po(ii)B 顶端 (iii)
21、1.6p02【解析】(1)曲线下的面积表示分子速率从0所有区间内分子数的比率之和，显然为线处速率低的分子所占百分比比较多，平均动能小，故B正确；实线处速率大的分子所占百分比较多，平均动能较大，温度较高，100 C,故C正确；根据图像只能看出不同速率分子所占百分比,不能看出具体数目，故D错误；根据图像可以观察0400m/s区间虚线所占百分比更大， 虚线为0C, 故E错误。(2) (i)设平衡后B中气体体积V,压强P,分别针对 A、B两部分气体列写玻意耳定律，得A： 3p0 V p 2V Vp整理，解得V(ii)打开k3后。B: P0 V pV2p01 Vp。,故活塞上移2B中压强变为由玻意耳定律
22、可得，若A中气体压强降为 p0体积需膨胀至3V .但气缸总体体积为2V .故活塞会被卡在B顶端. (iii )对A中气体使用查理定律得：3甲 V p 2V300K320K解得p 1.6p034.物理一一选彳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8 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1.00m/so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”)
23、。(2) (10分)如图，一玻璃工件的上半部是半径为下R的半球体，O点为球心: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0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。(1) 2 ,减弱，加强(2) n20510【解析】(1)SA2210m82A8m，路程差为2m5m212 5m两列波到B点的路程差为0 而起振方向相反，故 B为减弱点 SC 3.5m, S2C 2.5mS SC S2C 1m由图知,2m S -,起振方向相反，故 C为加强点 2C点发生反射OB 0.6R, OA RAB 0.8RAOB 53 ,i 37在AAOC中，OA R,OC2R,由正弦定理，sin AOCsin r即 sin143-8.2Rsin rACOC2R由折射定律，sini nsin37sin1438.2R依题意可知，光线反射前后传播路径完全对称，即在205(2)设入射点为A, AB为入射光线延长线，设入射角为i ,折射角为sin r sin rsin r2RAC AB 2R10