2017年全国高考理综试题及答案-全国卷2(物理部分16K共8页).doc

2017年全国高考理综试题（全国卷2物理部分）
第14~17题只有一项是符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求
14．如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在大圆环上套着一个小环，小环由大圆环的最高点从静止开始下滑，在小环下滑的过程中，大圆环对它的作用力(　 　)
A．一直不做功 B．一直做正功
C．始终指向大圆环圆心 D．始终背离大圆环圆心

15．一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为92238U→90234Th+24He，下列说法正确的是( )
A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能
B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小
C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间
D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

16．如图，一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动．若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动．物块与桌面间的动摩擦因数为(　)
A．2-3 B．36 C．33 D．32

17．如图，半圆形光滑轨道固定在水平地面上，半圆的直径与地面垂直．一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道，并从轨道上端水平飞出，小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关，此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)(　 　)
A．v216g B．v28g C．v24g D．v22g

18．如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点．大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场．若粒子射入速率为v1，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速度为v2，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用．则v2∶v1为(　 　)
A．3∶2 B．2∶1 C．3∶1 D．3∶2

19．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M，N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经M，Q到N的运动过程中(　 　)
A．从P到M所用的时间等于T0/4
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功

20．两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.1 m、总电阻为0.005 Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图(a)所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图(b)所示(感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正)．下列说法正确的是(　 　)
A．磁感应强度的大小为0.5 T
B．导线框运动速度的大小为0.5 m/s
C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外
D．在t=0.4 s至t=0.6 s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.1 N

21．某同学自制的简易电动机示意图如图所示．矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴．将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方．为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将( )
A．左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B．左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C．左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D．左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

22．某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器．

实验步骤如下:
①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近；将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；
②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；
③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，v表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出v；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②，③；
⑤多次重复步骤④；
⑥利用实验中得到的数据作出v Δt图，如图(c)所示．
完成下列填空:
(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则v与vA，a和Δt的关系式为v=　　　　． 
(2)由图(c)可求得vA=　　　　cm/s，a=　　　　cm/s2．(结果保留3位有效数字) 

23．某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA，内阻大约为2 500 Ω)的内阻．可使用的器材有:两个滑动变阻器R1，R2(其中一个阻值为20 Ω，另一个阻值为2 000 Ω)；电阻箱Rz(最大阻值为99 999.9 Ω)；电源E(电动势约为1.5 V)；单刀开关S1和S2．C，D分别为两个滑动变阻器的滑片．
(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线．

(2)完成下列填空:
①R1的阻值为　　　　Ω(填“20”或“2 000”)． 
②为了保护微安表，开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中滑动变阻器的　　　　端(填“左”或“右”)对应的位置；将R2的滑片D置于中间位置附近． 
③将电阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω，接通S1．将R1的滑片置于适当位置，再反复调节R2的滑片D的位置，最终使得接通S2前后，微安表的示数保持不变，这说明S2接通前B与D所在位置的电势　　　　(填“相等”或“不相等”)． 
④将电阻箱Rz和微安表位置对调，其他条件保持不变，发现将Rz的阻值置于2 601.0 Ω时，在接通S2前后，微安表的示数也保持不变．待测微安表的内阻为　　　　Ω(结果保留到个位)． 
(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议: 　 　 　 　 　． 

24．为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1．重力加速度大小为g．求
(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；
(2)满足训练要求的运动员的最小加速度．

考情分析统计
题号
章节
考点
14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

34—（1）

34—（1）

25．如图，两水平面(虚线)之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场．自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和-q(q>0)的带电小球M，N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出．小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开．已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时动能的1.5倍．不计空气阻力，重力加速度大小为g．求
(1)M与N在电场中沿水平方向的位移之比；
(2)A点距电场上边界的高度；
(3)该电场的电场强度大小．

34．(2017·全国Ⅱ卷，34)[物理—选修34]
（1）在双缝干涉实验中，用绿色激光照射在双缝上，在缝后的屏幕上显示出干涉图样．若要增大干涉图样中两相邻亮条纹的间距，可选用的方法是　　　　． 
A．改用红色激光
B．改用蓝色激光
C．减小双缝间距
D．将屏幕向远离双缝的位置移动
E．将光源向远离双缝的位置移动

（2）一直桶状容器的高为2l，底面是边长为l的正方形；容器内装满某种透明液体，过容器中心轴DD'、垂直于左右两侧面的剖面图如图所示．容器右侧内壁涂有反光材料，其他内壁涂有吸光材料．在剖面的左下角处有一点光源，已知由液体上表面的D点射出的两束光线相互垂直，求该液体的折射率．

2017年理综全国卷2第8页 共7页
全国卷2物理答案
14、解析:大圆环光滑，对小环只有弹力FN，弹力始终沿径向，与速度垂直，不做功，选项A正确，B错误；小环位于圆心上方某处时，FN沿半径向外，小环位于圆心以下某处时，FN沿半径向里，选项C，D错误.
15、解析:衰变前后动量守恒，衰变前动量为零，故衰变后钍核与α粒子动量大小相等，方向相反，选项B正确；又Ek=p22m，钍核与α粒子动量大小相等，但质量不同，故动能不同，选项A错误；半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需要的时间，而放出α粒子所经历的时间是一个原子核的衰变时间，选项C错误；衰变前后质量数不变，但有质量亏损，选项D错误.
16、解析:物块在水平力F作用下做匀速直线运动，其受力如图(甲)所示

由平衡条件:F=f，FN=mg
而f=μFN=μmg
即F=μmg
当F的方向与水平面成60°角时，其受力如图(乙)
由平衡条件:
Fcos 60°=f1
f1=μFN1=μ(mg-Fsin 60°)
联立解得μ=33，选项C正确.

17、解析:小物块的运动如图所示，在由A到B过程中，由机械能守恒得
12mv2=12mvB2+mg·2R，
即vB=v2-4gR，B到C平抛，则2R=12gt2，
水平位移
x=vBt=(v2-4gR)4Rg=-4(4R2-v2gR)
当R=v28g时，x最大，选项B正确.

18、解析:设粒子逆时针旋转，磁场圆半径为R.由于粒子在磁场中运动半个圆周时出射点的位置最远，即粒子的入射点和出射点应分别在轨迹直径的两端.如图所示，两种情况下，最远的粒子轨迹直径恰为PA和PB，由几何关系知， R1=R2，R2=32R，又R=mvqB，得v2∶v1=3∶1，选项C正确.

19、解析:海王星从P经M到Q的时间为12T0，因为P到M的速率大于M到Q的速率，可知P到M所用的时间小于14T0，选项A错误；运动过程除万有引力外无其他力做功，机械能守恒，选项B错误；P到Q过程中，万有引力与速度夹角为钝角，万有引力做负功，速度减小，选项C正确；M到Q阶段，引力与速度夹角为钝角，引力做负功，Q到N阶段，引力与速度夹角为锐角，引力做正功，选项D正确.

20、解析:由图(b)可知，0.2 s时导线框刚好全部进入磁场，则位移等于边长l，
即v=lt=0.10.2 m/s=0.5 m/s；
根据E=Blv，得B=0.2 T.
在0~0.2 s感应电动势为正，则感应电流方向为顺时针方向，由右手定则，磁感应强度方向垂直于纸面向外，在0.4~0.6 s内，由F安=BIl，E=Blv，I=ER得F安=0.04 N.选项B，C正确，A，D错误.
21、解析:为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，将左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项A正确；若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，则当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动，选项B错误；左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，电路不能接通，故不能转起来，选项C错误；若将左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉，这样当线圈在图示位置时，线圈的上下边受安培力水平而转动，转过半周后电路不导通；转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动，选项D正确.
22、解析:(1)设遮光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知，v=vA+aΔt，且v=vA+v2，
联立解得v=vA+12aΔt；
(2)由(1)中结果可知，vA为vΔt图线的纵截距，由图(c)可求得vA=52.1 cm/s，而图线斜率k=12a，
则a=16.0 cm/s2.
答案:(1) vA+12aΔt　(2)52.1　16.0

23、解析:(1)实物连线如图所示.

(2)①如题图(a)，R1为分压式接法，故选择较小的20 Ω电阻即可；②实验开始时，为保护微安表，应使R1的滑片在最左端，使流过微安表的电流为零；③断开、闭合开关S2，微安表示数不变，说明流过微安表的电流为零，B，D电势相等；④B，D电势相等，对调前RzR左=RAR右，对调后RAR左=RzR右，联立得RA=Rz·Rz'=2 550 Ω.
(3)为了提高测量精度，调节R1上的分压，尽可能使微安表接近满量程.
答案:(1)见解析图　(2)① 20　② 左　③相等　④2 550

24、解析:法一　(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由动能定理得
-μmgs0=12mv12-12mv02
解得μ=v02-v122gs0.
(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小.设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t.
由运动学公式得v02-v12=2a1s0
v0-v1=a1t
s1=12a2t2
联立得a2=s1(v1+v0)22s02.
法二　(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ，则冰球在冰面上滑行的加速度
a1=μg
由速度与位移的关系知
-2a1s0=v12-v02，
联立得μ=a1g=v02-v122gs0.
(2)设冰球运动时间为t，运动员的加速度为a2，则t=v0-v1μg
又s1=12a2t2
联立得a2=s1(v0+v1)22s02.
答案:(1)v02-v122gs0　
(2)s1(v0+v1)22s02

25、解析:(1)设小球M，N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0.M，N在电场中运动的时间t相等，电场力作用下产生的加速度沿水平方向，大小均为a，在电场中沿水平方向的位移分别为s1和s2.由题给条件和运动学公式得
v0-at=0①
s1=v0t+12at2②
s2=v0t-12at2③
联立①②③式得s1s2=3.④
(2)设A点距电场上边界的高度为h，小球下落h时在竖直方向的分速度为vy，由运动学公式
vy2=2gh⑤
H=vyt+12gt2⑥
M进入电场后做直线运动，由几何关系知
v0vy=s1H⑦
联立①②⑤⑥⑦式可得
h=13H.⑧
(3)设电场强度的大小为E，小球M进入电场后做直线运动，则v0vy=qEmg⑨
设M，N离开电场时的动能分别为Ek1，Ek2，由动能定理得
Ek1=12m(v02+vy2)+mgH+qEs1⑩
Ek2=12m(v02+vy2)+mgH-qEs2
由已知条件
Ek1=1.5Ek2
联立④⑤⑦⑧⑨⑩式得
E=mg2q.
答案:(1)3　(2)13H　(3)mg2q

34、解析:(1)根据双缝干涉中条纹间距表达式Δx=ldλ可知，要增大条纹间距Δx可使波长λ增大，λ红>λ绿>λ蓝，选项A正确，B错误；也可以减小双缝间距d，或者增大缝到屏幕的距离，选项C，D正确，E错误.
(2)设从光源发出直接射到D点的光线的入射角为i1，折射角为r1.在剖面内作光源相对于反光壁的镜像对称点C，连接C，D，交反光壁于E点，由光源射向E点的光线，反射后沿ED射向D点.光线在D点的入射角为i2，折射角为r2，如图所示，设液体的折射率为n，由折射定律有
nsin i1=sin r1
nsin i2=sin r2
由题意知r1+r2=90°
联立得n2=1sin2i1+sin2i2
由几何关系可知sin i1=l24l2+l24=117
sin i2=32l4l2+9l24=35
联立得n=1.55.
答案:(1)ACD　(2)1.55

2017年理综全国卷2 第4页 共3页