2017年全国卷1理综答案及解析(Word版)物理部分

2017年普通高等学校招生全国统一考试（全国I卷）物理部分二、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14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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。）1.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）（）A．30kgm/sB．25.710kgm/sC．26.010kgm/sD．26.310kgm/s【答案】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0.05kg600m/s30kgm/spmv，所以答案选A。2.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xvt，所以速度大的乒乓球所用时间少，C选项正确。3.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abc、、电荷量相等，质量分别为abcmmm、、。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．abcmmmB．bacmmmC．cabmmmD．cbammm【答案】Ba在纸面内做匀速圆周运动，意味着合外力为洛伦兹力。aEqmgb做向右的匀速直线运动。受力分析bmgEqBqvc做向左的匀速直线运动，受力分析cmgBqvEq得出bacmmm，选B。4.大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是22311120HHHen。已知21H的质量为2.0136u，32He的质量为3.0150u，10n的质量为1.0087u，21u931MeV/c。氘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：21311220HHHen；核反应过程中的质量亏损：2.0136u2.0136u3.0150u1.0087um0.0035um，故有，在核反应释放出的能量：20.035931MeVEmc3.2585MeV3.3MeVE5.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（）【答案】A【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动时，穿过薄片的磁通量发生变化，产生感应电流（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A。6.如图，三根相互平行的固定长直导线1L、2L和3L两两等距，均通有电流I，1L中电流方向与2L中的相同，与3L中的相反。下列说法正确的是（）A.1L所受磁场作用力的方向与2L、3L所在平面垂直B.3L所受磁场作用力的方向与1L、2L所在平面垂直C.1L、2L和3L单位长度所受的磁场作用力大小之比为1:1:3D.1L、2L和3L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121323213132FFFFFF31233FFF故D错C对。7.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abc、、和d的电场强度大小分别为aE、bE、cE和dE。点a到点电荷的距离ar与点a的电势a已在图中用坐标aar，标出，其余类推。现将一带正电的试探电荷由a点依次经bc、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abW、bcW和cdW。下列选项正确的是（）A.:4:1abEEB.:2:1cdEEC.:3:1abbcWWD.:1:3bccdWW【答案】AC【解析】由题意可知：r图为点电荷周围的电势分布图，故有kQr，2kQEr，故可计算得出A对B错；由WqU，可知C对D错。8.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竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为π2，现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角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【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MNT，OM绳拉力OMT，MNT与OMT夹角保持不变。在某一时刻三个力受力分析示意图如图所示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。MNT与OMT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MNT从0逐渐变为直径，故MNT逐渐增大，A对B错，OMT先从弦变为直径再变为弦，故OMT先变大后变小，C错D对，故选AD。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。9.（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30s内共滴下46个小水滴）（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________2m/s。（结果均保留2位有效数字）【答案】（1）从右向左；（2）0.19，0.039（水滴间隔时间按3046算）/0.038（水滴间隔时间按3045算）。【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。由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。（2）由题意得302s453T，0.1170.1330.18750.19m/s223Av20.1500.1330.0830.1000.03750.038m/s263a10.（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0R（阻值1000）；滑动变阻器R（阻值0~9.0）；电源0E（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0~3.8V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_______（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0E（电动势4V，内阻1.00　）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）【答案】（1）；（2）增大，增大；（3）min0.221.750.39WP，max0.323.71.18WP（由于是作图的，有误差）【解析】（1）从0V开始测量，使用分压接法。电压表量程（3V）不足，必须对电表进行改装，串联1000的定值电阻0R，改装成4V的电压表。LAV3.811.8750.540000.32RRR，属于小电阻，使用外接法。（2）从图可得，小灯泡电阻增大，LLRS，可得电阻率增大。（3）9R时，有最大功率，0R时，有最小功率。11.（12分）一质量为48.0010kg的太空飞船从其飞行轨道返回地面。飞船在离地面高度51.6010m处以37.5010m/s的速度进入大气层，逐渐减慢至速度为100m/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29.8m/s。（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）84.010JE机地，122.410JE机大气层；（2）89.710J【解析】（1）飞机着地瞬间，p0E重2814.010J2Emv地机地进入大气层时21212.410J2Emvmgh大气层大气层机大气层（2）离地600m时，002.0150m/svv大气层至着地瞬间过程，由动能定理221122fmghWmvmv地代入数据89.710JfW故克服阻力所做的功为89.710J。12.真空中存在电场强度大小为1E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0v。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1t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）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1t和0v应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度0v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）012tvvgt；（2）当B在A上方时：2E12220110221884Evgtgtvgt，01423vgt或010423vgt；当B在A下方时：2E12220110221884Evgtgtvgt，010254vgt。【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：GIIp电由于电场力总冲量为零，代入数据：12mgtmv即：t012vvgt012tvvgt（2）设场强为2E，以向上为正方向。由于油滴开始时匀速运动，由受力平衡条件：1Eqmg在增大场强之后到电场反向之前，油滴加速度：21Eqmgam······①其位移：21011112Svtat······②反向后到运动到B点，其加速度：22Eqmgam······③其位移：2201112112Svattat······④且AB距离为不存在电场时油滴以初速度0v做竖直上抛运动的最大高度的一半，则：201