2017年全國高考理綜試題及答案-全國卷2(物理部分).docx

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2017年全國高考理綜試題（全國卷2物理部分） 第14~17題只有一項是符合題目要求，第18~21題有多項符合題目要求 14．如圖，一光滑大圓環(huán)固定在桌面上，環(huán)面位于豎直平面內(nèi)，在大圓環(huán)上套著一個小環(huán)，小環(huán)由大圓環(huán)的最高點從靜止開始下滑，在小環(huán)下滑的過程中，大圓環(huán)對它的作用力(　 　) A．一直不做功 B．一直做正功 C．始終指向大圓環(huán)圓心 D．始終背離大圓環(huán)圓心 15．一靜止的鈾核放出一個α粒子衰變成釷核，衰變方程為92238U→90234Th+24He，下列說法正確的是( ) A．衰變后釷核的動能等于α粒子的動能 B．衰變后釷核的動量大小等于α粒子的動量大小 C．鈾核的半衰期等于其放出一個α粒子所經(jīng)歷的時間 D．衰變后α粒子與釷核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量 16．如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運動．若保持F的大小不變，而方向與水平面成60角，物塊也恰好做勻速直線運動．物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為(　) A．2-3 B．36 C．33 D．32 17．如圖，半圓形光滑軌道固定在水平地面上，半圓的直徑與地面垂直．一小物塊以速度v從軌道下端滑入軌道，并從軌道上端水平飛出，小物塊落地點到軌道下端的距離與軌道半徑有關(guān)，此距離最大時對應(yīng)的軌道半徑為(重力加速度大小為g)(　 　) A．v216g B．v28g C．v24g D．v22g 18．如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點．大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場．若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速度為v2，相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上，不計重力及帶電粒子之間的相互作用．則v2∶v1為(　 　) A．3∶2 B．2∶1 C．3∶1 D．3∶2 19．如圖，海王星繞太陽沿橢圓軌道運動，P為近日點，Q為遠日點，M，N為軌道短軸的兩個端點，運行的周期為T0，若只考慮海王星和太陽之間的相互作用，則海王星在從P經(jīng)M，Q到N的運動過程中(　 　) A．從P到M所用的時間等于T0/4 B．從Q到N階段，機械能逐漸變大 C．從P到Q階段，速率逐漸變小 D．從M到N階段，萬有引力對它先做負功后做正功 20．兩條平行虛線間存在一勻強磁場，磁感應(yīng)強度方向與紙面垂直．邊長為0.1 m、總電阻為0.005 Ω的正方形導(dǎo)線框abcd位于紙面內(nèi)，cd邊與磁場邊界平行，如圖(a)所示．已知導(dǎo)線框一直向右做勻速直線運動，cd邊于t=0時刻進入磁場．線框中感應(yīng)電動勢隨時間變化的圖線如圖(b)所示(感應(yīng)電流的方向為順時針時，感應(yīng)電動勢取正)．下列說法正確的是(　 　) A．磁感應(yīng)強度的大小為0.5 T B．導(dǎo)線框運動速度的大小為0.5 m/s C．磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外 D．在t=0.4 s至t=0.6 s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1 N 21．某同學(xué)自制的簡易電動機示意圖如圖所示．矩形線圈由一根漆包線繞制而成，漆包線的兩端分別從線圈的一組對邊的中間位置引出，并作為線圈的轉(zhuǎn)軸．將線圈架在兩個金屬支架之間，線圈平面位于豎直面內(nèi)，永磁鐵置于線圈下方．為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，該同學(xué)應(yīng)將( ) A．左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉 B．左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉 C．左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 D．左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉 22．某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度之間的關(guān)系．使用的器材有:斜面、滑塊、長度不同的矩形擋光片、光電計時器． 實驗步驟如下: ①如圖(a)，將光電門固定在斜面下端附近；將一擋光片安裝在滑塊上，記下?lián)豕馄岸讼鄬τ谛泵娴奈恢?，令滑塊從斜面上方由靜止開始下滑； ②當(dāng)滑塊上的擋光片經(jīng)過光電門時，用光電計時器測得光線被擋光片遮住的時間Δt； ③用Δs表示擋光片沿運動方向的長度[如圖(b)所示]，v表示滑塊在擋光片遮住光線的Δt時間內(nèi)的平均速度大小，求出v； ④將另一擋光片換到滑塊上，使滑塊上的擋光片前端與①中位置相同，令滑塊由靜止開始下滑，重復(fù)步驟②，③； ⑤多次重復(fù)步驟④； ⑥利用實驗中得到的數(shù)據(jù)作出v Δt圖，如圖(c)所示． 完成下列填空: (1)用a表示滑塊下滑的加速度大小，用vA表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則v與vA，a和Δt的關(guān)系式為v=　　　?。? (2)由圖(c)可求得vA=　　　　cm/s，a=　　　　cm/s2．(結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 23．某同學(xué)利用如圖(a)所示的電路測量一微安表(量程為100 μA，內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻．可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1，R2(其中一個阻值為20 Ω，另一個阻值為2 000 Ω)；電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω)；電源E(電動勢約為1.5 V)；單刀開關(guān)S1和S2．C，D分別為兩個滑動變阻器的滑片． (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實物連線． (2)完成下列填空: ①R1的阻值為　　　　Ω(填“20”或“2 000”)． ②為了保護微安表，開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的　　　　端(填“左”或“右”)對應(yīng)的位置；將R2的滑片D置于中間位置附近． ③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1．將R1的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置，最終使得接通S2前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S2接通前B與D所在位置的電勢　　　　(填“相等”或“不相等”)． ④將電阻箱Rz和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2 601.0 Ω時，在接通S2前后，微安表的示數(shù)也保持不變．待測微安表的內(nèi)阻為　　　　Ω(結(jié)果保留到個位)． (3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議: 　 　 　 　 ?。? 24．為提高冰球運動員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1(s10)的帶電小球M，N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出．小球在重力作用下進入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的下邊界離開．已知N離開電場時的速度方向豎直向下；M在電場中做直線運動，剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍．不計空氣阻力，重力加速度大小為g．求 (1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比； (2)A點距電場上邊界的高度； (3)該電場的電場強度大小． 34．(2017全國Ⅱ卷，34)[物理—選修34] （1）在雙縫干涉實驗中，用綠色激光照射在雙縫上，在縫后的屏幕上顯示出干涉圖樣．若要增大干涉圖樣中兩相鄰亮條紋的間距，可選用的方法是　　　?。? A．改用紅色激光 B．改用藍色激光 C．減小雙縫間距 D．將屏幕向遠離雙縫的位置移動 E．將光源向遠離雙縫的位置移動 （2）一直桶狀容器的高為2l，底面是邊長為l的正方形；容器內(nèi)裝滿某種透明液體，過容器中心軸DD、垂直于左右兩側(cè)面的剖面圖如圖所示．容器右側(cè)內(nèi)壁涂有反光材料，其他內(nèi)壁涂有吸光材料．在剖面的左下角處有一點光源，已知由液體上表面的D點射出的兩束光線相互垂直，求該液體的折射率． 2017年理綜全國卷2第8頁 共7頁 全國卷2物理答案 14、解析:大圓環(huán)光滑，對小環(huán)只有彈力FN，彈力始終沿徑向，與速度垂直，不做功，選項A正確，B錯誤；小環(huán)位于圓心上方某處時，F(xiàn)N沿半徑向外，小環(huán)位于圓心以下某處時，F(xiàn)N沿半徑向里，選項C，D錯誤. 15、解析:衰變前后動量守恒，衰變前動量為零，故衰變后釷核與α粒子動量大小相等，方向相反，選項B正確；又Ek=p22m，釷核與α粒子動量大小相等，但質(zhì)量不同，故動能不同，選項A錯誤；半衰期是放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時間，而放出α粒子所經(jīng)歷的時間是一個原子核的衰變時間，選項C錯誤；衰變前后質(zhì)量數(shù)不變，但有質(zhì)量虧損，選項D錯誤. 16、解析:物塊在水平力F作用下做勻速直線運動，其受力如圖(甲)所示 由平衡條件:F=f，F(xiàn)N=mg 而f=μFN=μmg 即F=μmg 當(dāng)F的方向與水平面成60角時，其受力如圖(乙) 由平衡條件: Fcos 60=f1 f1=μFN1=μ(mg-Fsin 60) 聯(lián)立解得μ=33，選項C正確. 17、解析:小物塊的運動如圖所示，在由A到B過程中，由機械能守恒得 12mv2=12mvB2+mg2R， 即vB=v2-4gR，B到C平拋，則2R=12gt2， 水平位移 x=vBt=(v2-4gR)4Rg=-4(4R2-v2gR) 當(dāng)R=v28g時，x最大，選項B正確. 18、解析:設(shè)粒子逆時針旋轉(zhuǎn)，磁場圓半徑為R.由于粒子在磁場中運動半個圓周時出射點的位置最遠，即粒子的入射點和出射點應(yīng)分別在軌跡直徑的兩端.如圖所示，兩種情況下，最遠的粒子軌跡直徑恰為PA和PB，由幾何關(guān)系知， R1=R2，R2=32R，又R=mvqB，得v2∶v1=3∶1，選項C正確. 19、解析:海王星從P經(jīng)M到Q的時間為12T0，因為P到M的速率大于M到Q的速率，可知P到M所用的時間小于14T0，選項A錯誤；運動過程除萬有引力外無其他力做功，機械能守恒，選項B錯誤；P到Q過程中，萬有引力與速度夾角為鈍角，萬有引力做負功，速度減小，選項C正確；M到Q階段，引力與速度夾角為鈍角，引力做負功，Q到N階段，引力與速度夾角為銳角，引力做正功，選項D正確. 20、解析:由圖(b)可知，0.2 s時導(dǎo)線框剛好全部進入磁場，則位移等于邊長l， 即v=lt=0.10.2 m/s=0.5 m/s； 根據(jù)E=Blv，得B=0.2 T. 在0~0.2 s感應(yīng)電動勢為正，則感應(yīng)電流方向為順時針方向，由右手定則，磁感應(yīng)強度方向垂直于紙面向外，在0.4~0.6 s內(nèi)，由F安=BIl，E=Blv，I=ER得F安=0.04 N.選項B，C正確，A，D錯誤. 21、解析:為了使電池與兩金屬支架連接后線圈能連續(xù)轉(zhuǎn)動起來，將左、右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆都刮掉，這樣當(dāng)線圈在圖示位置時，線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過一周后再次受到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動，選項A正確；若將左、右轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，則當(dāng)線圈在圖示位置時，線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止轉(zhuǎn)動，選項B錯誤；左轉(zhuǎn)軸上側(cè)的絕緣漆刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，電路不能接通，故不能轉(zhuǎn)起來，選項C錯誤；若將左轉(zhuǎn)軸上下兩側(cè)的絕緣漆都刮掉，右轉(zhuǎn)軸下側(cè)的絕緣漆刮掉，這樣當(dāng)線圈在圖示位置時，線圈的上下邊受安培力水平而轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)過半周后電路不導(dǎo)通；轉(zhuǎn)過一周后再次受到同樣的安培力而使其轉(zhuǎn)動，選項D正確. 22、解析:(1)設(shè)遮光片末端到達光電門的速度為v，則由速度時間關(guān)系可知，v=vA+aΔt，且v=vA+v2， 聯(lián)立解得v=vA+12aΔt； (2)由(1)中結(jié)果可知，vA為vΔt圖線的縱截距，由圖(c)可求得vA=52.1 cm/s，而圖線斜率k=12a， 則a=16.0 cm/s2. 答案:(1) vA+12aΔt　(2)52.1　16.0 23、解析:(1)實物連線如圖所示. (2)①如題圖(a)，R1為分壓式接法，故選擇較小的20 Ω電阻即可；②實驗開始時，為保護微安表，應(yīng)使R1的滑片在最左端，使流過微安表的電流為零；③斷開、閉合開關(guān)S2，微安表示數(shù)不變，說明流過微安表的電流為零，B，D電勢相等；④B，D電勢相等，對調(diào)前RzR左=RAR右，對調(diào)后RAR左=RzR右，聯(lián)立得RA=RzRz=2 550 Ω. (3)為了提高測量精度，調(diào)節(jié)R1上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程. 答案:(1)見解析圖　(2)① 20?、?左?、巯嗟取、? 550 24、解析:法一　(1)設(shè)冰球的質(zhì)量為m，冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)為μ，由動能定理得 -μmgs0=12mv12-12mv02 解得μ=v02-v122gs0. (2)冰球到達擋板時，滿足訓(xùn)練要求的運動員中，剛好到達小旗處的運動員的加速度最小.設(shè)這種情況下，冰球和運動員的加速度大小分別為a1和a2，所用的時間為t. 由運動學(xué)公式得v02-v12=2a1s0 v0-v1=a1t s1=12a2t2 聯(lián)立得a2=s1(v1+v0)22s02. 法二　(1)設(shè)冰球與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ，則冰球在冰面上滑行的加速度 a1=μg 由速度與位移的關(guān)系知 -2a1s0=v12-v02， 聯(lián)立得μ=a1g=v02-v122gs0. (2)設(shè)冰球運動時間為t，運動員的加速度為a2，則t=v0-v1μg 又s1=12a2t2 聯(lián)立得a2=s1(v0+v1)22s02. 答案:(1)v02-v122gs0　 (2)s1(v0+v1)22s02 25、解析:(1)設(shè)小球M，N在A點水平射出時的初速度大小為v0，則它們進入電場時的水平速度仍然為v0.M，N在電場中運動的時間t相等，電場力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向，大小均為a，在電場中沿水平方向的位移分別為s1和s2.由題給條件和運動學(xué)公式得 v0-at=0① s1=v0t+12at2② s2=v0t-12at2③ 聯(lián)立①②③式得s1s2=3.④ (2)設(shè)A點距電場上邊界的高度為h，小球下落h時在豎直方向的分速度為vy，由運動學(xué)公式 vy2=2gh⑤ H=vyt+12gt2⑥ M進入電場后做直線運動，由幾何關(guān)系知 v0vy=s1H⑦ 聯(lián)立①②⑤⑥⑦式可得 h=13H.⑧ (3)設(shè)電場強度的大小為E，小球M進入電場后做直線運動，則v0vy=qEmg⑨ 設(shè)M，N離開電場時的動能分別為Ek1，Ek2，由動能定理得 Ek1=12m(v02+vy2)+mgH+qEs1⑩ Ek2=12m(v02+vy2)+mgH-qEs2 由已知條件 Ek1=1.5Ek2 聯(lián)立④⑤⑦⑧⑨⑩式得 E=mg2q. 答案:(1)3　(2)13H　(3)mg2q 34、解析:(1)根據(jù)雙縫干涉中條紋間距表達式Δx=ldλ可知，要增大條紋間距Δx可使波長λ增大，λ紅>λ綠>λ藍，選項A正確，B錯誤；也可以減小雙縫間距d，或者增大縫到屏幕的距離，選項C，D正確，E錯誤. (2)設(shè)從光源發(fā)出直接射到D點的光線的入射角為i1，折射角為r1.在剖面內(nèi)作光源相對于反光壁的鏡像對稱點C，連接C，D，交反光壁于E點，由光源射向E點的光線，反射后沿ED射向D點.光線在D點的入射角為i2，折射角為r2，如圖所示，設(shè)液體的折射率為n，由折射定律有 nsin i1=sin r1 nsin i2=sin r2 由題意知r1+r2=90 聯(lián)立得n2=1sin2i1+sin2i2 由幾何關(guān)系可知sin i1=l24l2+l24=117 sin i2=32l4l2+9l24=35 聯(lián)立得n=1.55. 答案:(1)ACD　(2)1.55 2017年理綜全國卷2 第4頁 共3頁