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，物體內所有分子熱運動的速率都增大

B．物體的溫度升高，物體內分子的平均動能增大

C．物體吸收熱量，其內能一定增加

D．物體放出熱量，其內能一定減少

2．a、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光由玻璃射向空氣發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，沿斜面向上勻速運動，斜面對物塊支持力的大小為N。下列關系正確的是

A．F＞G　　　 B．F＝G　　　 C．N＞G 　　　　D．N＜G

　　　

4．如右上圖所示，通電直導線MN 與矩形金屬線框abcd位于同一平面內，導線中的電流方向如圖所示。若導線中的電流增大，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．ab邊感應電流的方向為b→a

D．ab 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處的質點，Q是平衡位置在x＝4.0m處的質點；圖2為質點Q的振動圖像。下列說法正確的是

A．t＝0時質點Q向y軸負方向運動

B．從t＝0時起，質點Q比質點P先到達波谷

C．在0~0.1s內，該波沿x軸正方向傳播了4m

D．在0~0.2s內，質點Q通過的路程為8m

6．萬有引力定律是科學史上最偉大的定律之一，利用它我們可以進行許多分析和預測。2016年3月8日出現了“木星沖日”。當地球位于太陽和木星之間且三者幾乎排成一條直線時，天文學家稱之為“木星沖日”。木星與地球幾乎在同一平面內沿同一方向繞太陽近似做勻速圓周運動，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．木星運行的加速度比地球的大

B．木星運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言的，即任何物體加速運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動時產生的水波。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。引力波探測是難度最大的尖端技術之一，因為只有質量非常大的天體加速運動時才會產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生的。探測裝置受引力波影響，激光干涉條紋發生相應的變化，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．只有質量非常大的天體加速運動時才能產生引力波

D．愛因斯坦由于預言了引力波的存在而獲得諾貝爾物理學獎

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

⑵ 甲同學利用多用電表測量電阻。他用電阻擋“×100”測量時發現指針偏轉角度過小，為了得到比較準確的測量結果，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．將選擇開關旋轉到電阻擋“×1k”的位置

B．將選擇開關旋轉到電阻擋“×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物理量。以下操作正確的是　　。

A．將選擇開關旋轉到合適的電壓擋，閉合開關，利用圖2的電路測量小燈泡兩端的電壓

B．將選擇開關旋轉到合適的電阻擋，閉合開關，利用圖2的電路測量小燈泡的電阻

C．將選擇開關旋轉到合適的電流擋，閉合開關，利用圖3的電路測量通過小燈泡的電流

D．將選擇開關旋轉到合適的電流擋，把圖3中紅、黑表筆接入電路的位置互換，閉合開關，測量通過小燈泡的電流

⑷ 丙同學利用多用電表探測圖4 所示黑箱時發現：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。可視為質點的物塊A和B緊靠在一起靜止于N處，物塊A的質量mA＝2m，B的質量mB＝m，兩物塊在足夠大的內力作用下突然分離，分別沿軌道向左、右運動，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為，重力加速度為g ，求：⑴ 物塊B運動到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 在水平面上運動的時間t 。

11．（18分）在現代科學實驗和技術設備中，可以通過施加適當的電場、磁場來改變或控制帶電粒子的運動。現用電場或磁場來控制質量為m、電荷量為q的正電荷的運動。如圖1所示，在xOy 平面內有一點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，為使電荷能夠經過P點，

a．若在整個空間只加一平行于y軸方向的勻強電場，求電場強度E的大小和方向；

b．若在整個空間只加一垂直于xOy平面的勻強磁場，求磁感應強度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動軌跡。

12．（20分）節能環保的“風光互補路燈”獲得廣泛應用。圖1是利用自然資源實現“自給自足”的風光互補的路燈，圖2 是其中一個路燈的結構示意圖，它在有陽光時可通過太陽能電池板發電，有風時可通過風力發電。

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消耗的電能E電。

⑵ 風力發電機旋轉葉片正面迎風時的有效受風面積為S，運動的空氣與受風面作用后速度變為零，若風力發電機將風能轉化為電能的效率為，空氣平均密度為，當風速為v且風向與風力發電機受風面垂直時，求該風力發電機的電功率P。

⑶ 太陽能電池的核心部分是P型和N型半導體的交界區域——PN結，如圖3所示，取P型和N型半導體的交界為坐標原點，PN結左右端到原點的距離分別為xP、xN。無光照時，PN結內會形成一定的電壓，對應的電場稱為內建電場E場，方向由N 區

指向P區；有光照時，原來被正電荷約束的電子獲得光能變為自由電子，就產生了電子—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，在內建電場作用下，電子被驅向N區，空穴被驅向P區，于是N區帶負電，P區帶正電，圖3所示的元件就構成了直流電源。某太陽能電池在有光持續照射時，若外電路斷開時，其PN結的內建電場場強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通過外電路某一橫截面的電子數為n，求此太陽能電池的電動勢E和內電阻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動速率都增大，故A錯誤B正確；物體的內能變化是與物體吸熱或放熱有關，還與做功有關，因此只有吸熱或放熱，沒有說明做功情況，無法判斷內能變化，故CD均錯誤。

2．B【解析】

從玻璃射入空氣中會發生全反射現象，由光路圖可知a、b光入射角相同，在分界面上a光發生反射及折射而b光發生全反射，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，根據力的三角形可知F< G< N，故C正確。

4．D【解析】

根據右手螺旋定則可判斷出，該直導線MN在其右側產生的磁場方向垂直于紙面向里，導線電流增大，原磁場磁感應強度增強，穿過線框的磁通量增大，故A、B均錯誤；線框中磁通量增大，感應電流產生的磁場阻礙原磁場磁通量的變化，感應磁場方向為垂直紙面向外，根據右手螺旋定則，線框中感應電流方向為逆時針，即a→b→c→d，故C錯誤；根據感應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時刻質點Q沿y軸正方向運動，A錯誤；結合波動圖像可以判斷，波沿x軸正方向傳播，因此，P質點當前時刻正在沿y軸負方向運動，故P 比Q 先到達波谷，

B錯誤；由波動圖像可得，波長，在t＝0.1s內，波傳播x＝vt＝4m，C正確；在0~0.2s內，質點Q完成一次全振動，通過路程為40cm，D錯誤。

6．C【解析】

設太陽質量為M；質量為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，土星運行的加速度比地球小，土星運行周期比地球大，A、B錯誤。地球公轉周期T1=1年，土星公轉周期11.18年。設經時間t，再次出現土星沖日，則，其中

年，因此下一次土星沖日發生在2017年，C正確，D錯誤。

7．A【解析】

設金屬的逸出功為

光電子的最大初動能Ek與遏止電壓UC的關系是

聯立兩式可得：可解得

，即金屬的截止頻率約為Hz，在誤差允許范圍內，可以認為A正確；B錯誤。

8．A【解析】

只有橫波才有偏振現象，由于引力波有兩個獨立的偏振狀態，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；質量小的物體加速運動時也會產生引力波，只是不容易探測，C錯誤；愛因斯坦是由于發現光電效應獲得的諾貝爾物理學獎，D錯誤。

9．【答案】

⑴3.60；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角度過小是由于檔位過小，需選取大檔位，進行歐姆調零后再測阻值。

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 根據測黑箱電壓結果可知，電源一定在G的支端；根據測黑箱電阻結果可知，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 在豎直平面內做圓周運動，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動，僅重力做負功

⑶ 物塊A與物塊B由足夠大的內力突然分離，分離瞬間內力遠大于外力，兩物塊在水平方向上動量守恒，

聯立：

，

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動，由初速度方向及落點，則正電荷在磁場中運動軌跡如圖所示。

樣，電荷之后的運動可以看作是水平向左的速度v引起的運動，與水平向右的速度v引起的運動的合成。對于水平向左的速度v，對應的洛倫茲力f＝qvB＝qE，方向豎直向上，剛好與電場力平衡，因此該分運動是向右的勻速直線運動。對于水平向左的初速度v，受到洛倫茲力，產生的是順時針方向的勻速圓周運動。因此，電荷的運動是向右的勻速直線運動和順時針方向的勻速圓周運動的合成，運動軌跡大致如圖（此軌跡可以證明是一條擺線）。電荷不能回到O點。

12.【答案】

W即為內建電場力所做的功，內建電場力F隨位移的變化圖像如圖所示，W為該圖線與坐標軸所圍的面積。

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