2017、2016、2015年物理高考真卷

絕密★啟用前

2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試I卷

理科綜合能力測試

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡

皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14?18題只有一項符

合題目要求，第19?21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的

得0分。

14.將質(zhì)量為1.00kg的模型火箭點火升空，50g燃燒的燃氣以大小為600m/s的速度從火箭噴口在很短時

間內(nèi)噴出。在燃氣噴出后的瞬間，火箭的動量大小為（噴出過程中重力和空氣阻力可忽略）

A.30kg-m/sB.5.7*嚀kg?m/s

C.6.0x102kg-m/sD.6.3xio2kgm/s

【答案】A

【解析】設(shè)火箭的質(zhì)量（不含燃氣）為冽:，燃氣的質(zhì)量為"?根據(jù)動量守恒，如環(huán)=冽q2,解得火箭的動量

為：k冽囪=冽2，=30kgm/s,所以A正確，BCD錯誤。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】動量、動量守恒

【名師點睛】本題主要考查動量即反沖類動量守恒問題，只要注意動量的矢量性即可，比較簡單。

15.發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球（忽略空氣的影響）。速度較大的球越

過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)；其原因是

A.速度較小的球下降相同距離所用的時間較多

B.速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上的速度較大

C.速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少

D.速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大

【答案】C

【解析】由題意知，速度大的球先過球網(wǎng)，即同樣的時間速度大的球水平位移大，或者同樣的水平距離速

度大的球用時少，故C正確，ABD錯誤。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】平拋運動

【名師點睛】重點要理解題意，本題考查平拋運動水平方向的運動規(guī)律。理論知識簡單，難在由題意分析

出水平方向運動的特點。

16.如圖，空間某區(qū)域存在勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面

向里，三個帶正電的微粒4、仄C電荷量相等，質(zhì)量分別為小八"打、"小已知在該區(qū)域內(nèi)，。在紙面

內(nèi)做勻速圓周運動，6在紙面內(nèi)向右做勻速直線運動，C在紙面內(nèi)向左做勻速直線運動。下列選項正確

的是

A.ma>mh>mcB.tnh>ma>mt

C.mc>ma>mhD.mc>mh>m

【答案】B

【解析】由題意知，機加/爐死+股丫，tncg+Bqv=qE,所以叫＞%，故B正確，ACD錯誤。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】帶電粒子在復(fù)合場中的運動

【名師點睛】三種場力同時存在，做勻速圓周運動的條件是以1g=?￡,兩個勻速直線運動，合外力為零，重

點是洛倫茲力的方向判斷。

17.大科學(xué)工程“人造太陽”主要是將笊核聚變反應(yīng)釋放的能量用來發(fā)電。笊核聚變反應(yīng)方程是

；H+；H-*：He+；）n。已知;H的質(zhì)量為2.0136u,；He的質(zhì)量為3.0150u,的質(zhì)量為1.0087u,

1u=931MeV/c2,笊核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為

A.3.7MeVB.3.3MeVC.2.7MeVD.0.93MeV

【答案】B

【解析】根據(jù)質(zhì)能方程，釋放的核能八￡=八加。2,=加He-叫,=0?0°35U,則

\E=0.0035ux931MeV/c2xc2=3.2585MeV=3.3MeV,故B正確，ACD錯誤。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】質(zhì)能方程

【名師點睛】本題考查質(zhì)能方程，注意原子核的質(zhì)量單位不是kg,由質(zhì)能方程求核能時要細心。

18.掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測樣品表面原子尺度上的形貌。為了有效隔離外界振動對STM的擾

動，在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對紫銅薄板，并施加磁場來快速衰減其微小振動，如圖所

示。無擾動時，按下列四種方案對紫銅薄板施加恒磁場；出現(xiàn)擾動后，對于紫銅薄板上下及左右振動

的衰減最有效的方案是

STM掃描頭

可加磁場區(qū)

□底盤I\

紫銅薄板

nidogb

：xxx；C;F.XX；Jx/x：

ABCD

【答案】A

【解析】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)上變化。在A圖中系統(tǒng)振動時在磁場中的部分有時

多有時少，磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力，阻礙系統(tǒng)的振動，故A正確；而BCD三個圖均

無此現(xiàn)象，故錯誤。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

【名師點睛】本題不要被題目的情景所干擾，抓住考查的基本規(guī)律，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，有感應(yīng)電流

產(chǎn)生，才會產(chǎn)生阻尼阻礙振動。

19.如圖，三根相互平行的固定長直導(dǎo)線心、心和心兩兩等距，均通有電流/，。中電流方向與心中的相

同，與43中的相反，下列說法正確的是

/班

/\

/、

■\

/、

/、

/、

,、

￡10--------------涉2

II

A.〃所受磁場作用力的方向與心、心所在平面垂直

B.心所受磁場作用力的方向與6、乙2所在平面垂直

C.心、心和乙3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1:1：G

D.H4和小單位長度所受的磁場作用力大小之比為百：百：1

【答案】BC

【解析】同向電流相互吸引，反向電流相互排斥。對口受力分析，如圖所示，可知L所受磁場力的方向與

五、區(qū)所在的平面平行，故A錯誤；對上受力分析，如圖所示，可知上所受磁場力的方向與L、無所在

的平面垂直，故B正確；設(shè)三根導(dǎo)線兩兩之間的相互作用力為F,則匕、上受到的磁場力的合力等于F,

心受的磁場力的合力為百尸，即&、4、區(qū)單位長度受到的磁場力之比為1：1：石，故C正確，D錯誤。

7S￡3

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】電流磁效應(yīng)、安培力、安培定則

【名師點睛】先根據(jù)安培定則判斷磁場的方向，再根據(jù)磁場的疊加得出直線電流處磁場的方向，再由左手

定則判斷安培力的方向，本題重點是對磁場方向的判斷、大小的比較。

20.在一靜止點電荷的電場中，任一點的電勢9與該點到點電荷的距離，?的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、

b、c和d的電場強度大小分別屬、&、E,和耳/。點。到點電荷的距離〃與點。的電勢9〃已在圖中用

坐標(biāo)5,標(biāo)出，其余類推。現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由。點依次經(jīng)6、c點移動到d點，在相鄰

兩點間移動的過程中，電場力所做的功分別為出小畋和憶小下列選項正確的是

(pN

0246r/m

A.Ea：Eff=4:\

B.Ee：E(f=2:\

C.%加％c=3：l

D.叫片1:3

【答案】AC

【解析】由題圖可知,八方、c、d到點電荷的距離分別為1皿、2?1、3?1、6111,根據(jù)點電荷的場強公式后=左?

21

可知，上E=r^=上4，E」=r<=4￡,故A正確，B錯誤；電場力做功獷=qU,a與方、匕與八。與d

E,11&片1

之間的電勢差分別為3V、IV、IV,所以IF薩=彳4，薩W=：1,故C正確，D錯誤。

%1開d1

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】電場強度、電勢差、電場力做功

【名師點睛】本題主要考查學(xué)生的識圖能力，點電荷場強及電場力做功的計算。

21.如圖，柔軟輕繩ON的一端O固定，其中間某點〃拴一重物，用手拉住繩的另一端N。初始時，OM

TT

豎直且A7N被拉直，OAZ與九w之間的夾角為a(a>-)。現(xiàn)將重物向右上方緩慢拉起，并保持夾

2

角a不變。在。w由豎直被拉到水平的過程中

A."N上的張力逐漸增大

B.MN上的張力先增大后減小

C.OM上的張力逐漸增大

D.OM上的張力先增大后減小

【答案】AD

【解析】以重物為研究對象，受重力，"g,0"繩上拉力出,上拉力Q,由題意知，三個力合力始終為

零，矢量三角形如圖所示，在尸2轉(zhuǎn)至水平的過程中，“N上的張力長逐漸增大，0M上的張力國先增大后

減小，所以AD正確，BC錯誤。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】共點力的平衡、動態(tài)平衡

【名師點睛】本題考查動態(tài)平衡，注意重物受三個力中只有重力恒定不變，且要求OM、兩力的夾角不

變，兩力的大小、方向都在變。三力合力為零，能構(gòu)成封閉的三角形，再借助圓，同一圓弧對應(yīng)圓周角不

變，難度較大。

三、非選擇題：共62分。第22?25題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33?34題為選考題，考生根

據(jù)要求作答。

（-）必考題（共47分）

22.（5分）

某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動，用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前，將該計時器固

定在小車旁，如圖（a）所示。實驗時，保持桌面水平，用手輕推一下小車。在小車運動過程中，滴水計時

器等時間間隔地滴下小水滴，圖（b）記錄了桌面上連續(xù)的6個水滴的位置。（已知滴水計時器每30s內(nèi)共

滴下46個小水滴）

83100117133?150'mm

圖（b）

（1）由圖（b）可知，小車在桌面上是（填“從右向左”或"從左向右”）運動的。

（2）該小組同學(xué)根據(jù)圖（b）的數(shù)據(jù)判斷出小車做勻變速運動。小車運動到圖（b）中/點位置時的速

度大小為m/s,加速度大小為m/s2?（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

【答案】（1）從右向左（2）0,190.037

【解析】3）小車在阻力的作用下，做激速運動，由圖（b）知，從右向左相鄰水滴間的距離逐漸減小，所

以小車在桌面上是從右向左運動；（2）已知滴水計時器每30s內(nèi)共滴下小個小水滴，所以相鄰兩水滴間的

時間間隔為：=—s=-s,所以4點位置的速度為：之=里上山生m/s=0.19m/s,根據(jù)逐差法

4532、

可求加速度：（X4+三）一。+毛）=64（&y，解得AO.O37ms工。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】勻變速直線運動的研究

【名師點睛】注意相鄰水滴間的時間間隔的計算，46滴水有45個間隔；速度加速度的計算，注意單位、有

效數(shù)字的要求。

23.（10分）

某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性，所使用的器材有：小燈泡L（額定電壓3.8V,額定電流0.32A）；電壓

表⑼V（量程3V,內(nèi)阻3kC）；電流表仄（量程0.5A,內(nèi)阻0.5C）；固定電阻扁（阻值1000。）；滑

動變阻器R（阻值0?9.0C）；電源E（電動勢5V,內(nèi)阻不計）；開關(guān)S；導(dǎo)線若干。

（1）實驗要求能夠?qū)崿F(xiàn)在。?3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，畫出實驗電路原理圖。

（2）實驗測得該小燈泡伏安特性曲線如圖（a）所示。

0123AUN

圖（a）

由實驗曲線可知，隨著電流的增加小燈泡的電阻（填“增大""不變''或"減小”），燈絲的電阻率

（填“增大”“不變”或“減小

（3）用另一電源&）（電動勢4V,內(nèi)阻1.00C）和題給器材連接成圖（b）所示的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻

器R的阻值，可以改變小燈泡的實際功率。閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi)，小燈泡的最小功率為

W,最大功率為Wo（結(jié)果均保留2位小數(shù)）

【答案】（1）

(2)增大增大(3)0,391.17

【解析】（1）要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進行測量，故滑動變阻器用分壓式接法，小

燈泡為小電阻，電流表用外接法，如答案圖所示；

（2）由，圖象知，切線的斜率在減小，故燈泡的電阻隨電流的增大而增大，再由電阻定律&=知,

電阻率增大；

（3）當(dāng)滑動變阻器的阻值為9c時，電路電流最小，燈泡實際功率最小，此時E=U+/（什夫）得t/=-10/+4,

在圖中作出該直線如左圖所示，交點坐標(biāo)約為01.75V,1=225mA,a=。/=0.39W；整理得：

/=--一I。+一±E—，當(dāng)直線的斜率最大時，與燈泡的/-U曲線的交點坐標(biāo)最大，即燈泡消耗的功率最

R+rR+r

大。當(dāng)滑動變阻器電阻值R=0時，燈泡消耗的功率最大，此時交點坐標(biāo)為。=3.67V,/=0.32A,如右圖所

示，最大的功率為B="=L17W。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】研究小燈泡的伏安特性曲線

【名師點睛】電路圖主要是控制電路、測量電路的連接。小燈泡阻值為小電阻一一外接法，電壓從0開始

測量一一分壓式接法。然后由伏安特性曲線分析阻值的變化，注意縱軸是電流。第（3）問求小燈泡消耗的

實際功率較難，因小燈泡的阻值隨電流的變化而變化，通過閉合電路的歐姆定律找到小燈泡實際的電流、

電壓值。

24.（12分）

一質(zhì)量為8.00x104kg的太空飛船從其飛行軌道返回地面。飛船在離地面高度1.60X105m處以

7.50x103m/s的速度進入大氣層，逐漸減慢至速度為100m/s時下落到地面。取地面為重力勢能零點，在飛

船下落過程中，重力加速度可視為常量，大小取為9.8m/s2。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）

(1)分別求出該飛船著地前瞬間的機械能和它進入大氣層時的機械能；

(2)求飛船從離地面高度600m處至著地前瞬間的過程中克服阻力所做的功，已知飛船在該處的速度

大小是其進入大氣層時速度大小的2.0%。

【答案】(1)(1)4.0xl()8j2.4x10I2J(2)9.7X108J

【解析】(D飛船著地前瞬間的機械能為

Eo+0①

式中，冽和V。分別是飛船的質(zhì)量和著地前瞬間的速率。由①式和題給數(shù)據(jù)得

8

￡o=4.OxlOJ?

設(shè)地面附近的重力加速度大小為g,飛船進入大氣層時的機械能為

Ek=—+mgh③

式中，w是飛船在高度1.6x105m處的速度大小。由③式和題給數(shù)據(jù)得

4=2.4x1012j④

(2)飛船在高度川=600m處的機械能為

12.021/o

n)+msh⑤

由功能原理得

W=Eh，-E0⑥

式中，〃是飛船從高度600m處至著地瞬間的過程中克服阻力所做的功。由②⑤⑥式和題給數(shù)據(jù)得

^9.7X108J?

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】機械能、動能定理

【名師點睛】本題主要考查機械能及動能定理，注意零勢面的選擇及第(2)問中要求的是克服阻力做功。

25.(20分)

真空中存在電場強度大小為笈的勻強電場，一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速直線運動，速度大

小為切。在油滴處于位置/時，將電場強度的大小突然增大到某值，但保持其方向不變。持續(xù)一段時間4

后，又突然將電場反向，但保持其大小不變；再持續(xù)同樣一段時間后，油滴運動到B點。重力加速度大小

為g。

(1)求油滴運動到B點時的速度。

(2)求增大后的電場強度的大小；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應(yīng)的人和vo應(yīng)滿足的

條件。已知不存在電場時，油滴以初速度均做豎直上拋運動的最大高度恰好等于8、N兩點間距離的兩倍。

【答案】⑴2g匕⑵4=[2-2曳+,(比力與Z,>(-+1)-^

g44gA2g

【解析】(D設(shè)油滴質(zhì)量和電荷量分別為加和q,油滴速度方向向上為正。油滴在電場強度大小為民的勻

強電場中做勻速直線運動，故勻強電場方向向上。在E時，電場強度突然從瓦增加至瓦時，油滴做豎直

向上的勻加速運動，加速度方向向上，大小滿足

qE2-mg=叫(D

油滴在時刻r：的速度為

H=%+砧②

電場強度在時刻”突然反向，油滴做勻變速直線運動，加速度方向向下，大小“2滿足

qE2+mg=ma?③

油滴在時刻介=2”的速度為

v,=V|-a2t,④

由①②③④式得

為=%-2gA⑤

(2)由題意，在片0時刻前有

qE、-mg⑥

油滴從t=0到時刻4的位移為

S=%G⑦

油滴在從時刻/,到時刻t2=2t]的時間間隔內(nèi)的位移為

—V|/|—-(§)

由題給條件有為2=2g(2/r)⑨

式中〃是8、4兩點之間的距離。

若8點在4點之上，依題意有

S[+$2=〃⑩

由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得

VV2

E2=[2-2°+\°）]￡I@

4gtt

為使馬＞鳥，應(yīng)有

2-2生+匕當(dāng)2＞i?

gh4gA

即當(dāng)0＜4＜（1-且）也?

2g

或4＞（1+當(dāng)生?

2g

才是可能的：條件?式和?式分別對應(yīng)于為＞0和嶺＜0兩種情形。

若8在4點之下，依題意有

x2+xi=-h@

由①②③⑥⑦⑧⑨?式得

是=[2一2占二會）:國?

為使耳＞耳，應(yīng)有

2-2=一；（占）：＞1?

口4期

即

另一解為負，不符合題意，已舍去。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】牛頓第二定律、勻變速直線運動的規(guī)律

【名師點睛】本題考查牛頓第二定律及勻變速直線運動的規(guī)律。雖然基本知識、規(guī)律比較簡單，但物體運

動的過程比較多，在分析的時候，注意分段研究，對每一個過程，認真分析其受力情況及運動情況，應(yīng)用

相應(yīng)的物理規(guī)律解決，還應(yīng)注意各過程間的聯(lián)系。

（-）選考題：共15分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。

33.[物理——選修3-3]（15分）

（1）（5分）氧氣分子在0℃和100℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子

速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,

選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

單位速率間隔的分子數(shù)

占總分子數(shù)的百分比

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形

C.圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在100℃時的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目

E.與00c時相比，100℃時氧氣分子速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大

【答案】ABC

【解析】溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同速率的分子所占比

例不同，溫度越高，速率大的分子占比例越高，故虛線為0七，實線是100七對應(yīng)的曲線，曲線下的面積

都等于1,故相等，所以ABC正確。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化曲線

【名師點睛】本題主要抓住溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度升高分子的平均動能增加，不同溫度下相同

速率的分子所占比例不同的特點。

（2）（10分）如圖，容積均為憶的汽缸/、8下端有細管（容積可忽略）連通，閥門區(qū)位于細管的

中部，/、8的頂部各有一閥門Ki、K3；8中有一可自由滑動的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時，三

個閥門均打開，活塞在8的底部；關(guān)閉K2、K3,通過Ki給汽缸充氣，使“中氣體的壓強達到大氣壓po的

3倍后關(guān)閉Ki。已知室溫為27°C,汽缸導(dǎo)熱。

（i）打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強;

（ii）接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置；

（iii）再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高200C,求此時活塞下方氣體的壓強。

【答案】⑴V/22Po（ii）頂部（iii）1.6po

【解析】（i）設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強為p”體積為匕。依題意，被活塞分開的兩部分氣

體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得

Po-=Pi匕①

（3p°）H=pW-K）②

聯(lián)立①②式得

匕=5V③

P\=2p（）④

（H）打開K,后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與事中氣體的體積之和為V2（匕W2P）

時，活塞下氣體壓強為必，由玻意耳定律得

（3p0）V=p必⑤

由⑤式得

*2

3

由⑥式知，打開K,后活塞上升直到5的頂部為止；此時2為么

（iii）設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強為P3,氣體溫度從方=300K升高到7>320K的等容過程中，由查理定

律得

三=心⑦

T、T2

將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得

P3=1.6po⑧

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】玻意耳定律、查理定律

【名師點睛】本題重點考查理想氣體的狀態(tài)方程，在分析的時候注意，氣缸導(dǎo)熱，即第一個過程為等溫變

化，審題的時候注意關(guān)鍵字眼。

34.[物理——選修3-4]（15分）

（1）（5分）如圖（a）,在外平面內(nèi)有兩個沿z方向做簡諧振動的點波源與（0,4）和$2（0,-2）。兩

波源的振動圖線分別如圖（b）和圖（c）所示，兩列波的波速均為1.00m/s。兩列波從波源傳播到點

48,-2）的路程差為m,兩列波引起的點8（4,1）處質(zhì)點的振動相互（填“加強”或“減弱”）,

點C（0,0.5）處質(zhì)點的振動相互__________（填“加強”或“減弱”）。

【答案】2減弱加強

【解析】由幾何關(guān)系可知4S：=10m,X￡=8m,所以波程差為2m；同理可求3S1-BS’O,為波長整數(shù)倍，

由振動圖象知兩振源振動方向相反，故3點為振動減弱點，CS：-CS;=1m,波長所以。點振動加

強。

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】波的疊加、干涉

【名師點睛】本題只要考查產(chǎn)生兩列波相遇處是加強或減弱的條件，尤其小心兩波源振動的方向是相反的,

即振動步調(diào)相反，剛好顛倒過來。

（2）（10分）如圖，一玻璃工件的上半部是半徑為R的半球體，。點為球心；下半部是半徑為/?、高

位2R的圓柱體，圓柱體底面鍍有反射膜。有一平行于中心軸OC的光線從半球面射入，該光線與OC之間

的距離為0.6凡已知最后從半球面射出的光線恰好與入射光線平行（不考慮多次反射）。求該玻璃的折射

率。

反射膜

【答案】/7=Vl05=1.43

【解析】如圖，根據(jù)光路的對稱性和光路可逆性，與入射光線相對于OC軸對稱的出射光線一定與入射光線

平行。這樣，從半球面射入的折射光線，將從圓柱體底面中心C點反射。

設(shè)光線在半球面的入射角為3折射角為小由折射定律有

sini=nsinr①

由正弦定理有

sin廠=sin"一廠）②

由幾何關(guān)系，入射點的法線與。。的夾角為八由題設(shè)條件和幾何關(guān)系有

..Z-

sini=一③

R

式中L是入射光線與。。的距離。由②③式和題給數(shù)據(jù)得

sinr=-^=@

V205

由①③④式和題給數(shù)據(jù)得

?=72^05-1.43@

【學(xué)優(yōu)高考網(wǎng)考點定位】光的折射

【名師點睛】本題的關(guān)鍵條件是出射光線與入射光線平行，依據(jù)這個畫出光路圖，剩下就是平面幾何的運

算了。

2017年高考全國n卷理綜物理

參考解析

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14?18題只有一項符

合題目要求，第19~21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的

得。分。

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

【參考答案】A

【替考解析】大圓環(huán)光滑，則大圓環(huán)對小環(huán)的作用力總是沿半徑方向，與速度方向垂直，故大圓環(huán)對小環(huán)

的作用力一直不做功，選項A正確，B錯誤；開始時大圓環(huán)對小環(huán)的作用力背離圓心，最后指向圓心，故

選項CD錯誤，故選A.6—靜止的鈾

核放出一個a粒子衰變成社核，衰變方程為-2*Th+；He,下列說法正確的是

A.衰變后鈕核的動能等于a粒子的動能

B.衰變后鈦核的動量大小等于a粒子的動量大小

C.鈾核的半衰期等于其放出一個a粒子所經(jīng)歷的時間

D.衰變后a粒子與牡核的質(zhì)量之和等于衰變前鈾核的質(zhì)量

【參考答案】B

【參考解析】根據(jù)動量守恒可知，生成的鈦核的動量與a粒子的動量等大反向，選項B正確；根據(jù)耳=二

可知，衰變后社核的動能小于a粒子的動能，選項A錯誤；鈾核的半衰期等于一半數(shù)量的鈾核衰變需要的

時間，而放出一個a粒子所經(jīng)歷的H間是一個原子核衰變的時間，故兩者不等，選項c錯誤；由于該反應(yīng)

放出能蚩，由質(zhì)能方程可知，衰變后a粒子與社核的質(zhì)量之和小于衰變前鈾核的質(zhì)量，選項D錯誤，故選

B'16.如圖，一物塊

在水平拉力尸的作用下沿水平桌面做勻速直線運動。若保持尸的大小不變，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

_V3V3D..

A.2-V3D.----

6~T2

【參考答案】C

【參考解析】

F水平時：F="mg；當(dāng)保持尸的大小不變，而方向與水平面成60。角時，則

U=^~,故選C.

Feos600=A(^g-^sin600),聯(lián)立解得:

3

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，一小物快以速度u從軌道下端滑入

軌道，&并從軌道上端水平飛出,小物快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（重力加速度為g）

【參考答案】B

【參考解析】物塊由最低點到最高點：=寸.物塊做平拋運動：聯(lián)立解

224g

_________4v2

得：x=l—r+16r2,由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)廠=三==時，x最大，故選B.

'8g18.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)沿不同的方向射入磁場，若粒子射入的速度為匕，這些粒子在磁場邊界的出射點分布

在六分之一圓周上；若粒子射入速度為匕，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，則匕：匕為

A.>/3：2B.V2：lC.V3：lD.3:^2

【參考答案】C

【參考解析】當(dāng)粒子在磁場中運動半個圓周時，打到圓形磁場的位置最遠，則當(dāng)粒子射入的速度為匕，由

幾何知識可知，粒子運動的軌道半徑為A=RCOS6(T=LR：若粒子射入的速度為匕，由幾何知識可知，

粒子運動的軌道半徑為々=/?cos3(T=3R；根據(jù)廠=竺8丫，則彩：匕=弓：4=百：1，故選C.

2qB

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4,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)過M,Q到N的運動過程中

A.從P到M所用的時間等于T。/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

【參考答案】CD

【參考解析】從P到M到Q點的時間為〈To,因P到M運動的速率大于從M到Q運動的速率，可知P

到M所用的時間小于LTo,選項A錯誤；海王星在運動過程中只受太陽的引力作用，故機械能守恒，選項

4

B錯誤；根據(jù)開普勒行星運動第二定律可知，從P到Q階段，速率逐漸變小，選項C正確；從M到N階

段，萬有引力對它先做負功后做正功，選項D正確；故選CD.

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0.1tn、總電阻為0.005C的正

方形導(dǎo)線框abed位于紙面內(nèi)，學(xué)@科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邊于片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

"EN

0.01——;

I

ad；

I-0—0.20.4：0.6；

I-0.011-.............-4-------'

圖(a)圖⑹

A.磁感應(yīng)強度的大小為0.5T

B.導(dǎo)線框運動的速度的大小為0.5m/s

C.磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向外

D.在片0.4s至片0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框所受的安培力大小為0.1N

【參考答案】BC

【參考解析】由E-t圖像可知，線框經(jīng)過0.2s全部進入磁場，則速度V='=9」/M/S=0.5W/S,選項B

t0.2

正確；E=0.01V,根據(jù)E=BLv可知，B=0.2T,選項A錯誤；根據(jù)楞次定律可知，磁感應(yīng)強度的方向垂直于

紙面向外，選項C正確；在片0.4s至Q0.6s這段時間內(nèi)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電流/=且=也-4=22,所

R0.005

受的安培力大小為F=BIL=0.04N,選項D錯誤；故選BC.

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

【參考答案】AD

［參考解析］

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

三、非選擇題:

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正確；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，故選AD.

共174分。第22?32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33?38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（-）必考題（共129分）

22.（6分）某同學(xué)研究在固定斜面上運動物體的平均速度、瞬時速度和加速度的之間的關(guān)系。使用的器材

有：斜面、滑塊、長度不同的擋光片、光電計時器。

擋光片

光中門----As—

EZW向

圖（a）圖（b）

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?/p>

置，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加；

③用心表示擋光片沿運動方向的長度（如圖（b）所示），3表示滑塊在擋光片遮住光線的加時間內(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中的位置相同，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)作出一△/圖，如圖（C）所示

方/(cm-s-1)

圖（c）

完成下列填空：

（1）用“表示滑塊下滑的加速度大小，用匕表示擋光片前端到達光電門時滑塊的瞬時速度大小，則u與％、

a和加的關(guān)系式為vo

（2）由圖（c）可求得匕=cm/s,a=cm/s2.（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

【參考答案】（1”=%+；加；⑵52.1,16.3（15.8?16.8）

【參考解析】

（1）設(shè)遮光片末端到達光電門的速度為丫，則由速度時間關(guān)系可知：v=vA+aAt,且

一1

聯(lián)立解得："匕+三心打

—15?6—521,.

（2）由圖（c）可求得KL52.1cm/s,—a=--------cw*8.2cm/s"，即o=16.4cms-4

2180xl（r23.（9分）某同

學(xué)利用如圖（a）所示的電路測量一微安表（量程為100MA,內(nèi)阻大約為2500。）的內(nèi)阻?？墒褂玫钠鞑挠?

兩個滑動變阻器R”&（其中一個阻值為20C,令一個阻值為2000C）；電阻箱Rz（最大阻值為99999.9C）；

電源E（電動勢約為1.5V）；單刀雙擲開關(guān)力和Sz.C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片。

圖(a)圖(b)

（1）按原理圖（a）將圖（b）中的實物連線。

（2）完成下列填空：

①用的阻值為Q（填“20”或“2000”）

②為了保護微安表，開始時將R的滑片C滑到接近圖（a）中的滑動變阻器的端（填“左”或“右”）對

應(yīng)的位置；將Ri的滑片D置于中間位置附近。

③將電阻箱心的阻值置于2500.0C,接通生。將&的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)&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將電阻箱心和微安表位置對調(diào)，其他條件保持不變，發(fā)現(xiàn)將心的阻值置于2601.0。時，在接通S2前后,

微安表的示數(shù)也保持不變。待微安表的內(nèi)阻為C（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：。

【參考答案】（1）連線見解析；

（2）①20②左③相等④2550

（3）調(diào)節(jié)Ri上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程.

【參考解析】

（1）實物連線如圖：

（2）①滑動變阻器R：要接成分壓電路，則要選擇阻值校小的20Q的滑動變阻器；

②為了保護微安表，開始時將電的滑片C滑到接近圖（a）中滑動變阻器的左端對應(yīng)的位置；

③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Q,接通S”將Ri的滑片置于適當(dāng)位置，再反復(fù)調(diào)節(jié)R的滑片D的位置,

最終使得接通S:前后，微安表的示數(shù)保持不變，這說明S:接通前后在BD中無電流流過，可知B與D所在

位置的電勢相等；

④設(shè)滑片P兩側(cè)電阻分別為即和即，因B與D所在位置的電勢相等，可知；叁=冬;同理當(dāng)Rz和微

R22

安表對調(diào)時，仍有：答=督；聯(lián)立兩式解得：R,==V2500X2601Q=25500

火、］

（3）為了提高測量精度，調(diào)節(jié)R：上的分壓，盡可能使微安表接近滿量程.

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so和S|（S|Vo）處分別設(shè)置?個擋板和一面小

旗，如圖所示?訓(xùn)練時，讓運動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以速度V。擊出，使冰球在冰面上

沿垂直于起跑線的方向滑向擋板：冰球被擊出的同時，運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要

求當(dāng)冰球到達擋板時，運動員至少到達小旗處。假定運動員在滑行過程中做勻加速運動，冰球到達當(dāng)幫時

的速度為修。重力加速度為g。求

擋板

r小旗擦因數(shù)；

的最小加速度。

So,7I

X2）S|（%+W）2

,,起跑線2so

荔尹◎京動區(qū)Z冰面間的動摩擦因數(shù)為”，

則冰球在冰面上滑行的加速度“產(chǎn)咫①（2分）

由速度與位移的關(guān)系知-2R3②,（2分）

聯(lián)立①②得百”=上口③（2分）

g2g“

（2）設(shè)冰球運動時間為4則1=竺二豈④（2分）

US

又Si=：aJ⑤（2分）

由③④⑤得a=世上止⑥（2分）

2so

25.（20分）如圖，兩水平面（虛線）之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)

域上方的4點將質(zhì)量為〃八電荷量分別為g和-夕（q>0）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。小球在重力作用下浸入電場區(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；加在電場中做直線運動，剛離開電場時的動能為N剛離開電場時的動能的1.5倍