2017年高考天津理綜試題及答案解析(物理).docx

2017年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合能力測試（物理）第卷一、單項選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）1【2017年天津，1，6分】我國自主研發(fā)制造的國際熱核聚變核心部件在國際上率先通過權(quán)威機構(gòu)認證，這是我國對國際熱核聚變項目的重大貢獻。下列核反應方程中屬于聚變反應的是（ ）A B C D 【答案】A【解析】是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核，同時放出一個中子，屬于聚變反應，故A正確；是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應，他用粒子轟擊氦原子核，產(chǎn)生氧的同位素氧17和一個質(zhì)子，是人類第一次實現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應，故B錯誤；是小居里夫婦用粒子轟擊鋁片時發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30），屬于人工核反應，故C錯誤；是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應，故D錯誤，故選A。2【2017年天津，2，6分】明代學者方以智在陽燧倒影中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過多棱晶體折射會發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示，一束復色光通過三棱鏡后分解成兩束單色光、，下列說法正確的是（ ）A若增大入射角，則光先消失 B在該三棱鏡中光波長小于光C光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，光不能發(fā)生 D若、光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應，則光的遏止電壓低【答案】D【解析】設(shè)折射角為，在右界面的入射角為，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角，折射角增大，減小，而增大才能使光發(fā)生反射，故A錯誤；由光路圖可知，光的折射率小于光的折射率，則光的波長大于光的波長，故B錯誤；根據(jù)光電效應方程和遏止電壓的概念可知：最大初動能，再根據(jù)動能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，則光的頻率小于光的頻率，光的遏止電壓小于光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒有，有無偏振現(xiàn)象與光的頻率無關(guān)，故C錯誤，故選D。3【2017年天津，3，4分】如圖所示，兩根平行金屬導軌置于水平面內(nèi)，導軌之間接有電阻。金屬棒與兩導軌垂直并保持良好接觸，整個裝置放在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向下。現(xiàn)使磁感應強度隨時間均勻減小，始終保持靜止，下列說法正確的是（ ）A中的感應電流方向由到 B中的感應電流逐漸減小 C所受的安培力保持不變 D所受的靜摩擦力逐漸減小【答案】D【解析】導體棒、電阻、導軌構(gòu)成閉合回路，磁感應強度均勻減?。橐欢ㄖ担?，則閉合回路中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知回路中產(chǎn)生順時針方向的感應電流，中的電流方向由到，故A錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢，回路面積不變，即感應電動勢為定值，根據(jù)歐姆定律，所以中的電流大小不變，故B錯誤；安培力，電流大小不變，磁感應強度減小，則安培力減小，故C錯誤；導體棒處于靜止狀態(tài)，所受合力為零，對其受力分析，水平方向靜摩擦力與安培力等大反向，安培力減小，則靜摩擦力減小，故D正確，故選D。4【2017年天津，4，4分】“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動。下列敘述正確的是（ ）A摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的機械能保持不變 B在最高點，乘客重力大于座椅對他的支持力C摩天輪轉(zhuǎn)動一周的過程中，乘客重力的沖量為零 D摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客重力的瞬時功率保持不變【答案】B【解析】機械能等于動能和重力勢能之和，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，動能不變，重力勢能時刻發(fā)生變化，則機械能在變換，故A錯誤；在最高點對乘客受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有：，座椅對他的支持力，故B正確；乘客隨座艙轉(zhuǎn)動一周的過程中，動量不變，是所受合力的沖量為零，重力的沖量，故C錯誤；乘客重力的瞬時功率，其中為線速度和豎直方向的夾角，摩天輪轉(zhuǎn)動過程中，乘客的重力和線速度的大小不變，但在變化，所以乘客重力的瞬時功率在不斷變化，故D錯誤，故選B。5【2017年天津，5，4分】手持較長軟繩端點以周期在豎直方向上做簡諧運動，帶動繩上的其他質(zhì)點振動形成簡諧波沿繩水平傳播，示意如圖。繩上有另一質(zhì)點，且、的平衡位置間距為。時，位于最高點，的位移恰好為零，速度方向豎直向上，下列判斷正確的是（ ）A該簡諧波是縱波 B該簡諧波的最大波長為 C時，P在平衡位置上方 D時，P的速度方向豎直向上【答案】C【解析】繩波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直，屬于橫波，縱波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向在同一直線上，故A錯誤，根據(jù)波形圖和波的傳播方向可知，位移恰好為零且速度方向豎直向上的質(zhì)點與點的距離應為，其中，波長，可知當時有波長的最大值，為，故B錯誤；內(nèi)由平衡位置振動到波峰，內(nèi)由波峰回動到平衡位置，可知時在平衡位置上方向上振動，時在平衡位置上方向下振動，故C正確，D錯誤，故選C。二、多項選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個選項中，都有多個選擇是正確的，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，錯選或不答的得0分）6【2017年天津，6，4分】在勻強磁場中，一個100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過該線圈的磁通量隨時間按圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為，則（ ）A時，線圈平面平行于磁感線 B時，線圈中的電流改變方向 C時，線圈中的感應電動勢最大 D一個周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為【答案】AD【解析】時，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故A正確；每經(jīng)過一次中性面（線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值）電流的方向改變一次，時，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故B錯誤；時，磁通量有最大值，但磁通量的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應定律可知線圈中的感應電動勢為零，故C錯誤；感應電動勢最大值，有效值，一個周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量，故D正確，故選AD。7【2017年天津，7，5分】如圖所示，在點電荷產(chǎn)生的電場中，實線是一條方向未標出的電場線，虛線是一個電子只在靜電力作用下的運動軌跡。設(shè)電子在、兩點的加速度大小分別為、，電勢能分別為、。下列說法正確的是（ ）A電子一定從向運動 B若，則靠近端且為正電荷C無論為正電荷還是負電荷一定有 D點電勢可能高于點電勢【答案】BC【解析】電子在電場中做曲線運動，虛線是電子只在靜電力作用下的運動軌跡，電場力沿電場線直線曲線的凹側(cè)，電場的方向與電場力的方向相反，如圖所示，由所知條件無法判斷電子的運動方向，故A錯誤；若，說明電子在點受到的電場力較大，點的電場強度較大，根據(jù)點電荷的電場分布可知，靠近端為場源電荷的位置，應帶正電，故B正確；無論為正電荷還是負電荷，一定有電勢，電子電勢能，電勢能是標量，所以一定有，故C正確，D錯誤，故選BC。8【2017年天津，8，5分】如圖所示，輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿、上的、兩點，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止狀態(tài)。如果只人為改變一個條件，擋衣架靜止時，下列說法正確的是（ ）A繩的右端上移到，繩子拉力不變 B將桿N向右移一些，繩子拉力變大 C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小 D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點右移【答案】AB【解析】設(shè)兩桿間距離為，繩長為，、段長度分別為和，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為和，受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等，則。滿足，即，和均不變，則為定值，為定值，為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變，故A正確，CD錯誤；將桿向右移一些，增大，則增大，減小，繩子的拉力增大，故B正確，故選AB。第卷三、非選擇題（本卷共4題，共72分）9【2017年天津，9，18分】（1）我國自主研制的首艘貨運飛船“天舟一號”發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運行的“天宮二號”成功對接形成組合體。假設(shè)組合體在距地面高度為的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運動，已知地球半徑為，地球表面重力加速度為，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。則組合體運動的線速度大小為_，向心加速度大小為_?！敬鸢浮?，【解析】在地球表面附近，物體所受重力和萬有引力近似相等，有：，航天器繞地球做勻速圓周運動，萬有引力提供向心力，有：，解得：線速度，向心加速度。（2）如圖所示，打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗證機械能守恒定律。對于該實驗，下列操作中對減小實驗誤差有利的是_。A重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正C精確測量出重物的質(zhì)量 D用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物某實驗小組利用上述裝置將打點計時器接到的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點是打點計時器打出的計時點，其中點為紙帶上打出的第一個點。重物下落高度應從紙帶上計時點間的距離直接測出，利用下列測量值能完成驗證機械能守恒定律的選項有_。A、和的長度 B、和的長度C、和的長度 C、和的長度【答案】AB；BC【解析】重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，減小控制阻力，以減小誤差，故A正確；兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對正，減小紙帶和打點計時器之間的阻力，以減小誤差，故B正確；驗證機械能守恒定律的原理是：，重物質(zhì)量可以消掉，無需精確測量出重物的質(zhì)量，故C錯誤；用手拉穩(wěn)紙帶，而不是拖住重物，接通電源后，撒手釋放紙帶，故D錯誤，故選AB。由的長度長度可求出打點的速度，打點的速度，但求不出之間的距離，故A錯誤；由和的長度長度可求出打點的速度，打點的速度，有之間的距離，可以用來驗證機械能守恒定律，故B正確；由和的長度可分別求出打點的速度和打點的速度，有之間的距離，可以來驗證機械能守恒定律，故C正確；、和的長度可分別求出打三點的速度，但、之間的距離都無法求出，無法驗證機械能守恒定律，故D錯誤。（3）某探究性學習小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻。其中電流表的內(nèi)阻，電阻，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個的電阻。按圖示電路進行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導線中，混進了一條內(nèi)部斷開的導線。為了確定哪一條導線內(nèi)部是斷開的，將電建閉合，用多用電表的電壓擋先測量、間電壓，讀數(shù)不為零，再測量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導線斷開。排除故障后，該小組順利完成實驗。通過多次改變滑動變阻器觸頭位置，得到電流表和的多組、數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由圖象得到的電池的電動勢_，內(nèi)阻_?！敬鸢浮?，；（均可），（均可）【解析】用電壓檔檢測電路故障，電壓表的表頭是電流計，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在間后有示數(shù)，說明電路被接通，即間有斷路故障，再測量間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是導線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在間。根據(jù)閉合電路的歐姆定律：，簡化為，讀出兩點坐標：和，代入方程解得：電動勢，內(nèi)阻。10【2017年天津，10，16分】如圖所示，物塊和通過一根輕質(zhì)不可伸長的細繩連接，跨放在質(zhì)量不計的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為、。初始時靜止與水平地面上，懸于空中。先將豎直向上再舉高（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時間后細繩繃直，、以大小相等的速度一起運動，之后恰好可以和地面接觸。取。（1）從釋放到細繩繃直時的運動時間；（2）的最大速度的大?。唬?）初始時離地面的高度。解：（1）從釋放到細繩剛繃直前做自由落體運動，有 代入數(shù)據(jù)解得 （2）設(shè)細繩繃直前瞬間速度大小為，有 細繩繃直瞬間，細繩張力遠大于、的重力，、相互作用，由動量守恒得 之后做勻減速運動，所以細繩繃直后瞬間的速度即為最大速度，聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得 （3）細繩繃直后，、一起運動，恰好可以和地面接觸，說明此時、的速度為零，這一過程中、組成的系統(tǒng)機械能守恒，有 代入數(shù)據(jù)解得（4）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，則小車受到的實際拉力。11【2017年天津，11，18分】平面直角坐標系中，第象限存在垂直于平面向里的勻強磁場，第象限存在沿軸負方向的勻強電場，如圖所示。一帶負電的粒子從電場中的點以速度沿軸正方向開始運動，點到軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標原點離開電場進入電場，最終從軸上的點射出磁場，點到軸距離與點到軸距離相等。不計粒子重力，為：（1）粒子到達點時速度的大小和方向；（2）電場強度和磁感應強度的大小之比。解：（1）在電場中，粒子做類平拋運動，設(shè)點到軸的距離為，到軸的距離為，粒子的加速度為， 運動時間為，有 設(shè)粒子到達點時沿軸方向的分速度為， 設(shè)粒子到達點時速度方向與軸方向的夾角為，有 聯(lián)立式得 即粒子到達點時速度方向與軸方向的夾角為角斜向上。設(shè)粒子到達點時的速度大小為，由運動的合成有 聯(lián)立式得： （2）設(shè)電場強度為，粒子電荷量為，質(zhì)量為，粒子在電場中受到的電場力為，由牛頓第二定律可得： 又 設(shè)磁場的磁感應強度大小為，粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為，所受洛倫茲力提供向心力，有由幾何關(guān)系可知 聯(lián)立式得12【2017年天津，12，20分】電磁軌道炮利用電流和磁場的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來研制新武器和航天運載器。電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動勢為，電容器的電容為。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌間距為，電阻不計。炮彈可視為一質(zhì)量為、電阻為的金屬棒，垂直放在兩導軌間處于靜止狀態(tài)，并與導軌良好接觸。首先開關(guān)接1，使電容器完全充電。然后將接至2，導軌間存在垂直于導軌平面、磁感應強度大小為的勻強磁場（圖中未畫出），開始向右加速運動。