2017年高考物理沖刺提分試題及答案解析
物理試卷
1．下列說法正確的是
A．物體的溫度升高，物體內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的速率都增大
B．物體的溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能增大
C．物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加
D．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減少
2．a(chǎn)、b兩種單色光以相同的入射角從半圓形玻璃磚的圓心O射向空氣，其光路如圖所示。下列說法正確的是
A．a(chǎn)光由玻璃射向空氣發(fā)生全反射時的臨界角較小
B．該玻璃對a光的折射率較小
C．b光的光子能量較小
D．b光在該玻璃中傳播的速度較大
3．如圖所示，傾角＝30°的光滑斜面固定在水平面上，重為G的物塊在水平向右的推力F作用下，沿斜面向上勻速運(yùn)動，斜面對物塊支持力的大小為N。下列關(guān)系正確的是
A．F＞G B．F＝G C．N＞G D．N＜G
4．如右上圖所示，通電直導(dǎo)線MN 與矩形金屬線框abcd位于同一平面內(nèi)，導(dǎo)線中的電流方向如圖所示。若導(dǎo)線中的電流增大，下列說法正確的是
A．穿過線框的磁通量始終為零
B．穿過線框的磁通量變小
C．a(chǎn)b邊感應(yīng)電流的方向為b→a
D．a(chǎn)b 邊受到的安培力方向向右
5．圖1為一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質(zhì)點；圖2為質(zhì)點Q的振動圖像。下列說法正確的是
A．t＝0時質(zhì)點Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動
B．從t＝0時起，質(zhì)點Q比質(zhì)點P先到達(dá)波谷
C．在0~0.1s內(nèi)，該波沿x軸正方向傳播了4m
D．在0~0.2s內(nèi)，質(zhì)點Q通過的路程為8m
6．萬有引力定律是科學(xué)史上最偉大的定律之一，利用它我們可以進(jìn)行許多分析和預(yù)測。2016年3月8日出現(xiàn)了“木星沖日”。當(dāng)?shù)厍蛭挥谔柡湍拘侵g且三者幾乎排成一條直線時，天文學(xué)家稱之為“木星沖日”。木星與地球幾乎在同一平面內(nèi)沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運(yùn)動，木星到太陽的距離大約是地球到太陽距離的5倍。下列說法正確的是
A．木星運(yùn)行的加速度比地球的大
B．木星運(yùn)行的周期比地球的小
C．下一次的“木星沖日”時間肯定在2017年
D．下一次的“木星沖日”時間肯定在2018年
A．該金屬的截止頻率約為4.27×1014Hz
B．該金屬的截止頻率約為5.50×1014Hz
C．該圖線的斜率為普朗克常量
D．該圖線的斜率為這種金屬的逸出功
8．今年是愛因斯坦發(fā)表廣義相對論100周年。引力波是愛因斯坦在廣義相對論中預(yù)言的，即任何物體加速運(yùn)動時給宇宙時空帶來的擾動，可以把它想象成水面上物體運(yùn)動時產(chǎn)生的水波。引力波在空間傳播的方式與電磁波類似，以光速傳播，攜帶有一定能量，并有兩個獨立的偏振態(tài)。引力波探測是難度最大的尖端技術(shù)之一，因為只有質(zhì)量非常大的天體加速運(yùn)動時才會產(chǎn)生較容易探測的引力波。2016年2月11日，美國激光干涉引力波天文臺宣布探測到了引力波，該引力波是由距離地球13億光年之外的兩個黑洞合并時產(chǎn)生的。探測裝置受引力波影響，激光干涉條紋發(fā)生相應(yīng)的變化，從而間接探測到引力波。下列說法正確的是
A．引力波是橫波
B．引力波是電磁波
C．只有質(zhì)量非常大的天體加速運(yùn)動時才能產(chǎn)生引力波
D．愛因斯坦由于預(yù)言了引力波的存在而獲得諾貝爾物理學(xué)獎
9．（18分）在“多用電表的使用”實驗中，⑴如圖1所示，為一正在測量中的多用電表表盤。如果用電阻擋“×100”測量，則讀數(shù)
⑵ 甲同學(xué)利用多用電表測量電阻。他用電阻擋“×100”測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，操作順序為 （填寫選項前的字母）。
A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×1k”的位置
B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋“×10”的位置
C．將兩表筆分別與被測電阻的兩根引線相接完成測量
⑶ 乙同利用多用電表測量圖示電路中小燈泡正常工作時的有關(guān)物理量。以下操作正確的是 。
A．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電壓擋，閉合開關(guān)，利用圖2的電路測量小燈泡兩端的電壓
B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電阻擋，閉合開關(guān)，利用圖2的電路測量小燈泡的電阻
C．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，閉合開關(guān)，利用圖3的電路測量通過小燈泡的電流
D．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到合適的電流擋，把圖3中紅、黑表筆接入電路的位置互換，閉合開關(guān)，測量通過小燈泡的電流
⑷ 丙同學(xué)利用多用電表探測圖4 所示黑箱時發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點間和F、G兩點間均有電壓，E、F兩點間無電壓；用電阻擋測量，黑表筆接E點，紅表筆接F點，阻值很小，但反接阻值很大。那么該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖5中的 。
10．（16分）如圖所示，固定的長直水平軌道MN與位于豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道相接，圓軌道半徑為R，PN恰好為該圓的一條豎直直徑。可視為質(zhì)點的物塊A和B緊靠在一起靜止于N處，物塊A的質(zhì)量mA＝2m，B的質(zhì)量mB＝m，兩物塊在足夠大的內(nèi)力作用下突然分離，分別沿軌道向左、右運(yùn)動，物塊B恰好能通過P點。已知物塊A 與MN 軌道間的動摩擦因數(shù)為
，重力加速度為g ，求：⑴ 物塊B運(yùn)動到P點時的速度大小vP；
⑵ 兩物塊剛分離時物塊B的速度大小vB；
⑶ 物塊A 在水平面上運(yùn)動的時間t 。
11．（18分）在現(xiàn)代科學(xué)實驗和技術(shù)設(shè)備中，可以通過施加適當(dāng)?shù)碾妶?、磁場來改變或控制帶電粒子的運(yùn)動?，F(xiàn)用電場或磁場來控制質(zhì)量為m、電荷量為q的正電荷的運(yùn)動。如圖1所示，在xOy 平面內(nèi)有一點P，OP與x軸夾角θ＝45°，且OP＝l，不計電荷的重力。
⑴若該電荷以速度v0從O點沿x 軸正方向射出，為使電荷能夠經(jīng)過P點，
a．若在整個空間只加一平行于y軸方向的勻強(qiáng)電場，求電場強(qiáng)度E的大小和方向；
b．若在整個空間只加一垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向。
⑵ 若整個空間同時存在（1）中的電場和磁場，某時刻將該電荷從O點由靜止釋放，該
電荷能否再次回到O點？請你在圖2中大致畫出電荷的運(yùn)動軌跡。
12．（20分）節(jié)能環(huán)保的“風(fēng)光互補(bǔ)路燈”獲得廣泛應(yīng)用。圖1是利用自然資源實現(xiàn)“自給自足”的風(fēng)光互補(bǔ)的路燈，圖2 是其中一個路燈的結(jié)構(gòu)示意圖，它在有陽光時可通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時可通過風(fēng)力發(fā)電。
⑴ 北京市某日路燈的開燈時間為19:00到次日6:00，若路燈的功率為P0＝40W，求一盞燈在這段時間內(nèi)消耗的電能E電。
⑵ 風(fēng)力發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片正面迎風(fēng)時的有效受風(fēng)面積為S，運(yùn)動的空氣與受風(fēng)面作用后速度變?yōu)榱?，若風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為
，空氣平均密度為
，當(dāng)風(fēng)速為v且風(fēng)向與風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)面垂直時，求該風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電功率P。
⑶ 太陽能電池的核心部分是P型和N型半導(dǎo)體的交界區(qū)域——PN結(jié)，如圖3所示，取P型和N型半導(dǎo)體的交界為坐標(biāo)原點，PN結(jié)左右端到原點的距離分別為xP、xN。無光照時，PN結(jié)內(nèi)會形成一定的電壓，對應(yīng)的電場稱為內(nèi)建電場E場，方向由N 區(qū)
指向P區(qū)；有光照時，原來被正電荷約束的電子獲得光能變?yōu)樽杂呻娮?，就產(chǎn)生了電子—空穴對，空穴帶正電且電荷量等于元電荷e；不計自由電子的初速度，在內(nèi)建電場作用下，電子被驅(qū)向N區(qū)，空穴被驅(qū)向P區(qū)，于是N區(qū)帶負(fù)電，P區(qū)帶正電，圖3所示的元件就構(gòu)成了直流電源。某太陽能電池在有光持續(xù)照射時，若外電路斷開時，其PN結(jié)的內(nèi)建電場場強(qiáng)E場的大小分布如圖4所示，已知xP、xN和E0；若該電池短路時單位時間內(nèi)通過外電路某一橫截面的電子數(shù)為n，求此太陽能電池的電動勢E和內(nèi)電阻r 。
物理答案解析
1．B【解析】
隨著物體溫度的升高，物體內(nèi)分子的平均速率、平均動能增大，但是不是每一個分子的熱運(yùn)動速率都增大，故A錯誤B正確；物體的內(nèi)能變化是與物體吸熱或放熱有關(guān)，還與做功有關(guān)，因此只有吸熱或放熱，沒有說明做功情況，無法判斷內(nèi)能變化，故CD均錯誤。
2．B【解析】
從玻璃射入空氣中會發(fā)生全反射現(xiàn)象，由光路圖可知a、b光入射角相同，在分界面上a光發(fā)生反射及折射而b光發(fā)生全反射，因此a光的折射率小于b 光折射率，故B 正確；a光折射率小，因此a光發(fā)生全反射的臨界角大，故A錯誤；b光折射率大，則b光在玻璃中的傳播速度小，b光的波長小，b光的光子能量大，故C、D均錯誤。
3．C【解析】
對物塊進(jìn)行受力分析，如圖所示，物塊受到豎直向下的重力、水平向右的推力以及垂直于斜面向上的支持力，光滑斜面沒有摩擦，三力平衡可畫出力的三角形，根據(jù)力的三角形可知F< G< N，故C正確。
4．D【解析】
根據(jù)右手螺旋定則可判斷出，該直導(dǎo)線MN在其右側(cè)產(chǎn)生的磁場方向垂直于紙面向里，導(dǎo)線電流增大，原磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，穿過線框的磁通量增大，故A、B均錯誤；線框中磁通量增大，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙原磁場磁通量的變化，感應(yīng)磁場方向為垂直紙面向外，根據(jù)右手螺旋定則，線框中感應(yīng)電流方向為逆時針，即a→b→c→d，故C錯誤；根據(jù)感應(yīng)電流方向及左手定則可判斷出，線框ab邊在原磁場中受到的安培力方向向右，故D正確。
5．C【解析】
由振動圖像可以看出t＝0時刻質(zhì)點Q沿y軸正方向運(yùn)動，A錯誤；結(jié)合波動圖像可以判斷，波沿x軸正方向傳播，因此，P質(zhì)點當(dāng)前時刻正在沿y軸負(fù)方向運(yùn)動，故P 比Q 先到達(dá)波谷，
B錯誤；由波動圖像可得，波長
，在t＝0.1s內(nèi)，波傳播x＝vt＝4m，C正確；在0~0.2s內(nèi)，質(zhì)點Q完成一次全振動，通過路程為40cm，D錯誤。
6．C【解析】
設(shè)太陽質(zhì)量為M；質(zhì)量為m的行星，軌道半徑為r，周期為T，加速度為a。對行星由牛頓第二定律可得：
因此，土星運(yùn)行的加速度比地球小，土星運(yùn)行周期比地球大，A、B錯誤。地球公轉(zhuǎn)周期T1=1年，土星公轉(zhuǎn)周期
11.18年。設(shè)經(jīng)時間t，再次出現(xiàn)土星沖日，則
，其中
年，因此下一次土星沖日發(fā)生在2017年，C正確，D錯誤。
7．A【解析】
設(shè)金屬的逸出功為
光電子的最大初動能Ek與遏止電壓UC的關(guān)系是
聯(lián)立兩式可得：
可解得
，即金屬的截止頻率約為
Hz，在誤差允許范圍內(nèi)，可以認(rèn)為A正確；B錯誤。
8．A【解析】
只有橫波才有偏振現(xiàn)象，由于引力波有兩個獨立的偏振狀態(tài)，因此引力波是橫波，A正確；引力波在空間傳播方式與電磁波類似，但并不是電磁波，B錯誤；質(zhì)量小的物體加速運(yùn)動時也會產(chǎn)生引力波，只是不容易探測，C錯誤；愛因斯坦是由于發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng)獲得的諾貝爾物理學(xué)獎，D錯誤。
9．【答案】
⑴
3.60；⑵ADC（不可以改變順序）；⑶AC（可以改變順序）；⑷B；⑸1.0 3.0
【解析】
⑴ 多用電表測電阻時不需要估讀，選取最上端的歐姆表刻度，根據(jù)檔位可知阻值為
，測電壓時，由于精度為0.1V，需要估讀一位，根據(jù)量程“50”的刻度可知電壓為3.60V。
⑵ 歐姆檔測電阻時指針偏轉(zhuǎn)角度過小是由于檔位過小，需選取大檔位，進(jìn)行歐姆調(diào)零后再測阻值。
⑶ 多用電表一定是紅表筆電流流入黑表筆電流流出，圖2 是測電壓，圖3 是測電流，表筆位置正確。
⑷ 根據(jù)測黑箱電壓結(jié)果可知，電源一定在G的支端；根據(jù)測黑箱電阻結(jié)果可知，E、F之間是二極管，二極管的通電流方向為EF 。
改裝為2倍量程的電流表，最大測量電流是1.0A；接線柱1、3接入電路時，原電流表改裝為15倍量程的電壓表，總電阻 R＝3.0Ω，最大測量電壓為3.0V。
10．【答案】
【解析】
⑴ 物體B 在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在P點時重力提供向心力由
⑵ 兩物塊分離后B物體沿圓軌道向上運(yùn)動，僅重力做負(fù)功
⑶ 物塊A與物塊B由足夠大的內(nèi)力突然分離，分離瞬間內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，兩物塊在水平方向上動量守恒，
聯(lián)立：
，
b．空間中存在磁場，則正電荷在其中僅受洛倫茲力做圓周運(yùn)動，由初速度方向及落點，則正電荷在磁場中運(yùn)動軌跡如圖所示。
樣，電荷之后的運(yùn)動可以看作是水平向左的速度v引起的運(yùn)動，與水平向右的速度v引起的運(yùn)動的合成。對于水平向左的速度v，對應(yīng)的洛倫茲力f＝qvB＝qE，方向豎直向上，剛好與電場力平衡，因此該分運(yùn)動是向右的勻速直線運(yùn)動。對于水平向左的初速度v，受到洛倫茲力，產(chǎn)生的是順時針方向的勻速圓周運(yùn)動。因此，電荷的運(yùn)動是向右的勻速直線運(yùn)動和順時針方向的勻速圓周運(yùn)動的合成，運(yùn)動軌跡大致如圖（此軌跡可以證明是一條擺線）。電荷不能回到O點。
12.【答案】
W即為內(nèi)建電場力所做的功，內(nèi)建電場力F隨位移的變化圖像如圖所示，W為該圖線與坐標(biāo)軸所圍的面積。
