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(dòng)的速率都增大
B．物體的溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動(dòng)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(shí)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(dòng)，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?yàn)閎→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(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x＝1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖2為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是
A．t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)
B．從t＝0時(shí)起，質(zhì)點(diǎn)Q比質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)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(shí)，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(dòng)，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(shí)間肯定在2017年
D．下一次的“木星沖日”時(shí)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(dòng)時(shí)給宇宙時(shí)空帶來的擾動(dòng)，可以把它想象成水面上物體運(yùn)動(dòng)時(shí)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(gè)獨(dú)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?yàn)橹挥匈|(zhì)量非常大的天體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)才會(huì)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(gè)黑洞合并時(shí)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(dòng)時(shí)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(jiǎng)
9．（18分）在“多用電表的使用”實(shí)驗(yàn)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(shí)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(xiàng)中挑出合理的步驟，操作順序?yàn)椤 。ㄌ顚戇x項(xiàng)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(shí)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(shí)發(fā)現(xiàn)：用直流電壓擋測量，E、G兩點(diǎn)間和F、G兩點(diǎn)間均有電壓，E、F兩點(diǎn)間無電壓；用電阻擋測量，黑表筆接E點(diǎn)，紅表筆接F點(diǎn)，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?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)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(dòng)，物塊B恰好能通過P點(diǎn)。已知物塊A 與MN 軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
，重力加速度為g ，求：⑴ 物塊B運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小vP；
⑵ 兩物塊剛分離時(shí)物塊B的速度大小vB；
⑶ 物塊A 在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 。
11．（18分）在現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(dòng)?，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(dòng)。如圖1所示，在xOy 平面內(nèi)有一點(diǎn)P，OP與x軸夾角θ＝45°，且OP＝l，不計(jì)電荷的重力。
⑴若該電荷以速度v0從O點(diǎn)沿x 軸正方向射出，為使電荷能夠經(jīng)過P點(diǎn)，
a．若在整個(gè)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(gè)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(gè)空間同時(shí)存在（1）中的電場和磁場，某時(shí)刻將該電荷從O點(diǎn)由靜止釋放，該
電荷能否再次回到O點(diǎn)？請你在圖2中大致畫出電荷的運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)“自給自足”的風(fēng)光互補(bǔ)的路燈，圖2 是其中一個(gè)路燈的結(jié)構(gòu)示意圖，它在有陽光時(shí)可通過太陽能電池板發(fā)電，有風(fēng)時(shí)可通過風(fēng)力發(fā)電。
⑴ 北京市某日路燈的開燈時(shí)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(shí)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(shí)的有效受風(fēng)面積為S，運(yùn)動(dòng)的空氣與受風(fēng)面作用后速度變?yōu)榱悖麸L(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(shí)，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(diǎn)，PN結(jié)左右端到原點(diǎn)的距離分別為xP、xN。無光照時(shí)，PN結(jié)內(nèi)會(huì)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(shí)，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(jì)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(shí)，若外電路斷開時(shí)，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(shí)單位時(shí)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(dòng)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(dòng)能增大，但是不是每一個(gè)分子的熱運(yùn)動(dòng)速率都增大，故A錯(cuò)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(cuò)誤。
2．B【解析】
從玻璃射入空氣中會(huì)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(cuò)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(cuò)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(cuò)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?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?，根?jù)右手螺旋定則，線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，即a→b→c→d，故C錯(cuò)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(dòng)圖像可以看出t＝0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；結(jié)合波動(dòng)圖像可以判斷，波沿x軸正方向傳播，因此，P質(zhì)點(diǎn)當(dāng)前時(shí)刻正在沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故P 比Q 先到達(dá)波谷，
B錯(cuò)誤；由波動(dòng)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(diǎn)Q完成一次全振動(dòng)，通過路程為40cm，D錯(cuò)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(cuò)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(shí)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(cuò)誤。
7．A【解析】
設(shè)金屬的逸出功為
光電子的最大初動(dòng)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(cuò)誤。
8．A【解析】
只有橫波才有偏振現(xiàn)象，由于引力波有兩個(gè)獨(dú)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(cuò)誤；質(zhì)量小的物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生引力波，只是不容易探測，C錯(cuò)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(jiǎng)，D錯(cuò)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(shí)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(shí)，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(shí)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?yàn)镋F 。
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(shí)，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(dòng)，在P點(diǎn)時(shí)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(dòng)，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(dòng)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(dòng)，由初速度方向及落點(diǎn)，則正電荷在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。
樣，電荷之后的運(yùn)動(dòng)可以看作是水平向左的速度v引起的運(yùn)動(dòng)，與水平向右的速度v引起的運(yùn)動(dòng)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(dòng)是向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)。對于水平向左的初速度v，受到洛倫茲力，產(chǎn)生的是順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。因此，電荷的運(yùn)動(dòng)是向右的勻速直線運(yùn)動(dòng)和順時(shí)針方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合成，運(yùn)動(dòng)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(diǎn)。
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。
