2017年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理及答案解析.docx

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1、2017年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (江 苏 卷 )物 理一 、 单 项 选 择 题 ： 本 题 共 5 小 题 ， 每 小 题 3 分 ， 共 计 15分 。 每 小 题 只 有 一 个 选 项 符 合 题 意 。1.(3分 )如 图 所 示 ， 两 个 单 匝 线 圈 a、 b的 半 径 分 别 为 r 和 2r。 圆 形 匀 强 磁 场 B 的 边 缘 恰 好与 a 线 圈 重 合 ， 则 穿 过 a、 b 两 线 圈 的 磁 通 量 之 比 为 ( ) A.1： 1B.1： 2C.1： 4D.4： 1解 析 ： 由 于 线 圈 平 面 与 磁 场 方 向

2、 垂 直 ， 故 穿 过 该 面 的 磁 通 量 为 ： =BS， 半 径 为 r 的 虚 线 范围 内 有 匀 强 磁 场 ， 所 以 磁 场 的 区 域 面 积 为 ： S= r2结 合 图 可 知 ， 穿 过 两 个 线 圈 的 磁 感 线 的 条 数 是 相 等 的 ， 所 以 磁 通 量 都 是 ： = Br2.与 线 圈 的大 小 无 关 。 故 A正 确 ， BCD错 误 。答 案 ： A2.(3分 )如 图 所 示 ， A、 B 两 小 球 从 相 同 高 度 同 时 水 平 抛 出 ， 经 过 时 间 t 在 空 中 相 遇 ， 若 两 球的 抛 出 速 度 都 变 为 原

3、来 的 2 倍 ， 则 两 球 从 抛 出 到 相 遇 经 过 的 时 间 为 ( ) A.tB. tC.D.解 析 ： 两 球 同 时 抛 出 ， 竖 直 方 向 上 做 自 由 落 体 运 动 ， 相 等 时 间 内 下 降 的 高 度 相 同 ， 始 终 在 同一 水 平 面 上 ， 根 据 x=v At+vBt 知 ， 当 两 球 的 抛 出 速 度 都 变 为 原 来 的 2 倍 ， 则 两 球 从 抛 出 到 相遇 经 过 的 时 间 为 ， 故 C 正 确 ， ABD错 误 。答 案 ： C3.(3分 )一 小 物 块 沿 斜 面 向 上 滑 动 ， 然 后 滑 回 到 原 处

4、。 物 块 初 动 能 为 Ek0， 与 斜 面 间 的 动 摩 擦因 数 不 变 ， 则 该 过 程 中 ， 物 块 的 动 能 Ek与 位 移 x 关 系 的 图 线 是 ( ) A.B.C. D.解 析 ： 设 斜 面 的 倾 角 为 ， 物 块 的 质 量 为 m， 去 沿 斜 面 向 上 为 位 移 正 方 向 ； 根 据 动 能 定 理 可得 ：上 滑 过 程 中 ： mgxsin mgxcos =Ek Ek0， 所 以 Ek=Ek0 (mgsin + mgcos )x；下 滑 过 程 中 ： mgx sin mgx cos =Ek 0， 所 以 Ek=(mgsin mgcos )

5、x ；根 据 能 量 守 恒 定 律 可 得 ， 最 后 的 总 动 能 减 小 。故 C 正 确 、 ABD错 误 。答 案 ： C4.(3分 )如 图 所 示 ， 三 块 平 行 放 置 的 带 电 金 属 薄 板 A、 B、 C 中 央 各 有 一 小 孔 ， 小 孔 分 别 位 于O、 M、 P 点 。 由 O 点 静 止 释 放 的 电 子 恰 好 能 运 动 到 P点 。 现 将 C 板 向 右 平 移 到 P 点 ， 则 由O点 静 止 释 放 的 电 子 ( ) A.运 动 到 P点 返 回B.运 动 到 P和 P 点 之 间 返 回C.运 动 到 P 点 返 回D.穿 过 P

6、 点解 析 ： 设 AB间 电 场 强 度 为 ， BC 间 场 强 为 ， 根 据 题 意 由 O 点 释 放 的 电 子 恰 好 能 运 动 到P点 ， 根 据 动 能 定 理 ， 有 BC板 电 量 不 变 ， BC 板 间 的 场 强 = = 由 知 BC 板 间 的 场 强 不 随 距 离 的 变 化 而 变 化 ， 当 C板 向 右 平 移 到 P时 ， BC 板 间 的 场 强 不 变 ，由 知 ， 电 子 仍 然 运 动 到 P 点 返 回 ， 故 A 正 确 ， BCD错 误 。答 案 ： A5.(3分 )如 图 所 示 ， 一 小 物 块 被 夹 子 夹 紧 ， 夹 子 通

7、 过 轻 绳 悬 挂 在 小 环 上 ， 小 环 套 在 水 平 光 滑细 杆 上 ， 物 块 质 量 为 M， 到 小 环 的 距 离 为 L， 其 两 侧 面 与 夹 子 间 的 最 大 静 摩 擦 力 均 为 F.小 环和 物 块 以 速 度 v向 右 匀 速 运 动 ， 小 环 碰 到 杆 上 的 钉 子 P 后 立 刻 停 止 ， 物 块 向 上 摆 动 。 整 个 过程 中 ， 物 块 在 夹 子 中 没 有 滑 动 。 小 环 和 夹 子 的 质 量 均 不 计 ， 重 力 加 速 度 为 G.下 列 说 法 正 确的 是 ( ) A.物 块 向 右 匀 速 运 动 时 ， 绳

8、中 的 张 力 等 于 2FB.小 环 碰 到 钉 子 P 时 ， 绳 中 的 张 力 大 于 2FC.物 块 上 升 的 最 大 高 度 为D.速 度 v 不 能 超 过解 析 ： A、 物 块 向 右 匀 速 运 动 时 ， 则 夹 子 与 物 体 M， 处 于 平 衡 状 态 ， 那 么 绳 中 的 张 力 等 于 Mg，与 2F 大 小 关 系 不 确 定 ， 故 A 错 误 ；B、 小 环 碰 到 钉 子 P 时 ， 物 体 M 做 圆 周 运 动 ， 依 据 最 低 点 由 拉 力 与 重 力 的 合 力 提 供 向 心 力 ，因 此 绳 中 的 张 力 大 于 Mg， 而 与 2

9、F大 小 关 系 不 确 定 ， 故 B错 误 ；C、 依 据 机 械 能 守 恒 定 律 ， 减 小 的 动 能 转 化 为 重 力 势 能 ， 则 有 ： ， 那 么 物 块 上 升的 最 大 高 度 为 h= ， 故 C错 误 ； D、 因 夹 子 对 物 体 M的 最 大 静 摩 擦 力 为 2F， 依 据 牛 顿 第 二 定 律 ， 结 合 向 心 力 表 达 式 ， 对 物 体M， 则 有 ： 2F Mg=M ， 解 得 ： v= ， 故 D 正 确 。答 案 ： D二 、 多 项 选 择 题 ： 本 题 共 4 小 题 ， 每 小 题 4分 ， 共 计 16 分 。 每 小 题

10、有 多 个 选 项 符 合 题 意 。全 部 选 对 的 得 4分 ， 选 对 但 不 全 的 得 2分 。 错 选 或 不 答 的 得 0分 。6.(4分 )“ 天 舟 一 号 ” 货 运 飞 船 于 2017年 4月 20日 在 文 昌 航 天 发 射 中 心 成 功 发 射 升 空 ， 与“ 天 宫 二 号 ” 空 间 实 验 室 对 接 前 ， “ 天 舟 一 号 ” 在 距 离 地 面 约 380km的 圆 轨 道 上 飞 行 ， 则 其( )A.角 速 度 小 于 地 球 自 转 角 速 度B.线 速 度 小 于 第 一 宇 宙 速 度C.周 期 小 于 地 球 自 转 周 期 D

11、.向 心 加 速 度 小 于 地 面 的 重 力 加 速 度解 析 ： A、 根 据 卫 星 的 速 度 公 式 v= 和 v=r 得 ： = 。 将 “ 天 舟 一 号 ” 与 地 球 同 步卫 星 比 较 ， 由 于 “ 天 舟 一 号 ” 的 轨 道 半 径 小 于 地 球 同 步 卫 星 的 轨 道 半 径 ， 所 以 “ 天 舟 一 号 ”的 角 速 度 大 于 地 球 同 步 卫 星 的 角 速 度 ， 而 地 球 同 步 卫 星 的 角 速 度 等 于 地 球 自 转 角 速 度 ， 所 以其 角 速 度 大 于 地 球 自 转 角 速 度 。 故 A 错 误 。B、 第 一 宇

12、 宙 速 度 是 卫 星 绕 地 球 做 匀 速 圆 周 运 动 最 大 的 运 行 速 度 ， 知 其 线 速 度 小 于 第 一 宇 宙速 度 。 故 B正 确 。C、 由 T= 知 “ 天 舟 一 号 ” 的 周 期 于 地 球 同 步 卫 星 的 周 期 ， 而 地 球 同 步 卫 星 的 周 期 等 于 地球 自 转 周 期 ， 所 以 其 周 期 小 于 地 球 自 转 周 期 。 故 C 正 确 。D、 由 a= = 知 ， 其 向 心 加 速 度 小 于 近 地 卫 星 的 向 心 加 速 度 ， 而 近 地 卫 星 的 向 心 加 速 度 约 等 于 地 面 的 重 力 加

13、速 度 ， 所 以 其 向 心 加 速 度 小 于 地 面 的 重 力 加 速 度 。 故 D正 确 。答 案 ： BCD7.(4分 )某 音 响 电 路 的 简 化 电 路 图 如 图 所 示 ， 输 入 信 号 既 有 高 频 成 分 ， 也 有 低 频 成 分 ， 则( )A.电 感 L 1的 作 用 是 通 高 频B.电 容 C2的 作 用 是 通 高 频C.扬 声 器 甲 用 于 输 出 高 频 成 分D.扬 声 器 乙 用 于 输 出 高 频 成 分解 析 ： A、 电 感 L1的 作 用 是 通 低 频 ， 阻 高 频 ， 故 A 错 误 。B、 电 容 G2的 作 用 是 通

14、高 频 ， 阻 低 频 ， 故 B 正 确 。C、 电 感 L1的 作 用 是 通 低 频 ， 阻 高 频 ， 而 电 容 C1的 作 用 是 通 高 频 ， 阻 低 频 ， 所 以 低 频 部 分 通过 扬 声 器 甲 。 故 C 错 误 。D、 电 感 L 1的 作 用 是 通 低 频 ， 阻 高 频 ， 所 以 扬 声 器 乙 用 于 输 出 高 频 成 分 ， 故 D 正 确 。答 案 ： BD8.(4分 )在 x 轴 上 有 两 个 点 电 荷 q1、 q2， 其 静 电 场 的 电 势 在 x 轴 上 分 布 如 图 所 示 。 下 列 说法 正 确 有 ( )A.q 1和 q2带

15、 有 异 种 电 荷B.x1处 的 电 场 强 度 为 零C.负 电 荷 从 x1移 到 x2， 电 势 能 减 小 D.负 电 荷 从 x1移 到 x2， 受 到 的 电 场 力 增 大解 析 ： A、 由 图 可 知 ： 无 穷 远 处 电 势 为 零 ， 又 有 电 势 为 正 的 地 方 ， 故 存 在 正 电 荷 ； 又 有 电 势为 负 的 地 方 ， 故 也 存 在 负 电 荷 ， 所 以 ， q1和 q2带 有 异 种 电 荷 ， 故 A正 确 ；B、 电 场 强 度 等 于 图 中 曲 线 斜 率 ， x1处 的 斜 率 不 为 零 ， 故 电 场 强 度 不 为 零 ， 故

16、 B错 误 ；C、 负 电 荷 从 x1移 到 x2， 电 势 增 大 ， 电 势 能 减 小 ， 故 C 正 确 ；D、 负 电 荷 从 x1移 到 x2， 曲 线 斜 率 减 小 ， 及 电 场 强 度 减 小 ， 所 以 ， 受 到 的 电 场 力 减 小 ， 故 D错 误 。答 案 ： AC9.(4分 )如 图 所 示 ， 三 个 小 球 A、 B、 C 的 质 量 均 为 m， A与 B、 C间 通 过 铰 链 用 轻 杆 连 接 ， 杆长 为 L， B、 C 置 于 水 平 地 面 上 ， 用 一 轻 质 弹 簧 连 接 ， 弹 簧 处 于 原 长 。 现 A 由 静 止 释 放

17、下 降 到最 低 点 ， 两 轻 杆 间 夹 角 由 60 变 为 120 ， A、 B、 C 在 同 一 竖 直 平 面 内 运 动 ， 弹 簧 在 弹 性限 度 内 ， 忽 略 一 切 摩 擦 ， 重 力 加 速 度 为 G.则 此 下 降 过 程 中 ( ) A.A的 动 能 达 到 最 大 前 ， B 受 到 地 面 的 支 持 力 小 于 mgB.A的 动 能 最 大 时 ， B 受 到 地 面 的 支 持 力 等 于 mgC.弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 时 ， A的 加 速 度 方 向 竖 直 向 下D.弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 值 为 mgL解 析 ： AB、

18、A 的 动 能 最 大 时 ， 设 B和 C受 到 地 面 的 支 持 力 大 小 均 为 F， 此 时 整 体 在 竖 直 方 向受 力 平 衡 ， 可 得 2F=3mg， 所 以 F= ； 在 A的 动 能 达 到 最 大 前 一 直 是 加 速 下 降 ， 处 于 失 重情 况 ， 所 以 B 受 到 地 面 的 支 持 力 小 于 mg， 故 A、 B正 确 ；B、 当 A 达 到 最 低 点 时 动 能 为 零 ， 此 时 弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 ， A的 加 速 度 方 向 向 上 ， 故 C 错误 ；D、 A 下 落 的 高 度 为 ： h=Lsin60 Lsin30

19、 ， 根 据 功 能 关 系 可 知 ， 小 球 A 的 机 械 能 全 部 转 化 为 弹 簧 的 弹 性 势 能 ， 即 弹 簧 的 弹 性 势 能 最 大 值 为 EP=mgh= mgL， 故 D 错 误 。答 案 ： AB三 、 简 答 题 ： 本 题 分 必 做 题 (第 10、 11题 )和 选 做 题 (第 12题 )两 部 分 ， 共 计 42 分 。 请 将 解答 填 写 在 答 题 卡 相 应 的 位 置 。【 必 做 题 】10.(8分 )利 用 如 图 1所 示 的 实 验 装 置 探 究 恒 力 做 功 与 物 体 动 能 变 化 的 关 系 。 小 车 的 质 量

20、为M=200.0g， 钩 码 的 质 量 为 m=10.0g， 打 点 计 时 器 的 电 源 为 50Hz的 交 流 电 。 (1)挂 钩 码 前 ， 为 了 消 除 摩 擦 力 的 影 响 ， 应 调 节 木 板 右 侧 的 高 度 ， 直 至 向 左 轻 推 小 车 观 察到 。解 析 ： 挂 钩 码 前 ， 为 了 消 除 摩 擦 力 的 影 响 ， 应 调 节 木 板 右 侧 的 高 度 ， 直 至 向 左 轻 推 小 车 观 察到 小 车 做 匀 速 运 动 ， 摩 擦 力 达 到 平 衡 。答 案 ： 小 车 做 匀 速 运 动(2)挂 上 钩 码 ， 按 实 验 要 求 打 出

21、 的 一 条 纸 带 如 图 2 所 示 。 选 择 某 一 点 为 O， 一 次 每 隔 4个 计时 点 取 一 个 计 数 点 。 用 刻 度 尺 量 出 相 邻 计 数 点 间 的 距 离 x， 记 录 在 纸 带 上 。 计 算 打 出 各 计数 点 时 小 车 的 速 度 v， 其 中 打 出 计 数 点 “ 1” 时 小 车 的 速 度 v 1= m/s。解 析 ： 计 数 点 1的 瞬 时 速 度 m/s=0.228m/s。答 案 ： 0.228(3)将 钩 码 的 重 力 视 位 小 车 受 到 的 拉 力 ， 取 g=9.80m/s2， 利 用 W=mg x 算 出 拉 力

22、对 小 车 做 的功 W。 利 用 Ek= mv2算 出 小 车 动 能 ， 并 求 出 动 能 的 变 化 量 Ek。 计 算 结 果 见 下 表 。W/ 10 3J 2.45 2.92 3.35 3.81 4.26 Ek/ 10 3J 2.31 2.73 3.12 3.61 4.00请 根 据 表 中 的 数 据 ， 在 答 题 卡 的 方 格 纸 上 作 出 Ek W 图 像 。解 析 ： 根 据 表 格 中 的 数 据 做 出 Ek W 图 像 如 图 所 示 。答 案 ： 如 图 所 示 ： (4)实 验 结 果 表 明 ， Ek总 是 略 小 于 W。 某 同 学 猜 想 是 由

23、于 小 车 所 受 拉 力 小 于 钩 码 重 力 造 成的 。 用 题 中 小 车 和 钩 码 质 量 的 数 据 可 算 出 小 车 受 到 的 实 际 拉 力 F= 。解 析 ： 对 整 体 分 析 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 得 ， a= ， 则 小 车 受 到 的 实 际 拉 力F= = N=0.093N。答 案 ： 0.093N11.(10分 )某 同 学 通 过 实 验 制 作 一 个 简 易 的 温 控 装 置 ， 实 验 原 理 电 路 图 如 图 1所 示 ， 继 电 器与 热 敏 电 阻 R 1、 滑 动 变 阻 器 R串 联 接 在 电 源 E 两 端 ， 当

24、继 电 器 的 电 流 超 过 15mA 时 ， 衔 铁 被吸 合 ， 加 热 器 停 止 加 热 ， 实 现 温 控 。 继 电 器 的 电 阻 约 为 20 ， 热 敏 电 阻 的 阻 值 Rt与 温 度 t的 关 系 如 表 所 示t/ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0R1/ 199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1 (1)提 供 的 实 验 器 材 有 ： 电 源 E1(3V， 内 阻 不 计 )、 电 源 E2(6V， 内 阻 不 计 )、 滑 动 变 阻 器 R1(0200 )、 滑 动 变 阻 器 R2(0 500 )、 热 敏

25、电 阻 Rt， 继 电 器 、 电 阻 箱 (0 999.9 )、 开 关 S、导 线 若 干 。为 使 该 装 置 实 现 对 30 80 之 间 任 一 温 度 的 控 制 ， 电 源 E应 选 用 (选 填 “ E1” 或“ E2” )， 滑 动 变 阻 器 R 应 选 用 (选 填 “ R1” 或 “ R2” )。解 析 ： 要 想 控 制 30 时 的 情 况 ， 此 时 热 敏 电 阻 的 阻 值 约 为 200 ， 需 要 的 最 小 电 动 势 E=0.015 (200+20)=3.3V； 由 于 还 要 考 虑 滑 动 变 阻 器 的 阻 值 ， 因 此 3V的 电 源 电

26、动 势 太 小 ， 应 选 择6V的 电 源 E 2；滑 动 变 阻 器 采 用 限 流 接 法 ， 因 此 其 阻 值 应 约 为 热 敏 电 阻 的 几 倍 左 右 ， 因 此 滑 动 变 阻 器 应 采 用 R2。答 案 ： E2； R2。(2)实 验 发 现 电 路 不 工 作 。 某 同 学 为 排 查 电 路 故 障 ， 用 多 用 电 表 测 量 各 接 点 间 的 电 压 ， 则 应将 如 图 2 所 示 的 选 择 开 关 旋 至 (选 填 “ A” 、 “ B” 、 “ C” 或 “ D” )解 析 ： 要 想 测 量 电 压 ， 应 将 旋 钮 旋 至 电 压 档 位 上

27、 ， 因 电 动 势 为 6V， 因 此 应 选 择 10V量 程 ，故 旋 至 C 点 。答 案 ： C(3)合 上 开 关 S， 用 调 节 好 的 多 用 电 表 进 行 排 查 ， 在 图 1 中 ， 若 只 有 b、 c 间 断 路 ， 则 应 发 现表 笔 接 入 a、 b 时 指 针 (选 填 “ 偏 转 ” 或 “ 不 偏 转 ” )， 接 入 a、 c 时 指 针(选 填 “ 偏 转 ” 或 “ 不 偏 转 ” )。解 析 ： 若 只 有 b、 c间 断 路 ， 则 应 发 现 表 笔 接 入 a、 b 时 电 表 与 电 源 不 连 接 ， 因 此 指 针 不 偏 转 ；而

28、 接 入 a、 c 时 ， 电 表 与 电 源 直 接 连 接 ， 故 指 针 发 生 偏 转 。 答 案 ： 不 偏 转 ； 偏 转 。(4)排 除 故 障 后 ， 欲 使 衔 铁 在 热 敏 电 阻 为 50 时 被 吸 合 ， 下 列 操 作 步 骤 正 确 顺 序是 。 (填 写 各 步 骤 前 的 序 号 ) 将 热 敏 电 阻 接 入 电 路 观 察 到 继 电 器 的 衔 铁 被 吸 合 断 开 开 关 ， 将 电 阻 箱 从 电 路 中 移 除 合 上 开 关 ， 调 节 滑 动 变 阻 器 的 阻 值 断 开 开 关 ， 用 电 阻 箱 替 换 热 敏 电 阻 ， 将 阻 值

29、 调 至 108.1解 析 ： 要 使 50 时 被 吸 热 ， 由 表 格 数 据 可 知 ， 电 阻 为 108.1 ； 为 了 使 衔 铁 在 热 敏 电 阻 为50 时 被 吸 合 ， 应 先 电 阻 箱 替 换 热 敏 电 阻 ， 将 阻 值 调 至 108.1 ； 再 合 上 开 关 ， 调 节 滑 动 变阻 器 的 阻 值 ， 直 到 观 察 到 继 电 器 的 衔 铁 被 吸 合 ； 此 时 再 断 开 开 关 将 电 阻 箱 取 下 ， 换 下 热 敏 电阻 即 可 实 现 实 验 目 的 ； 故 步 骤 为 。答 案 ： 【 选 做 题 】 本 题 包 括 A、 B、 C

30、三 小 题 ， 请 选 定 其 中 两 小 题 ， 并 在 相 应 的 答 题 区 域 内 作 答 。 若多 做 ， 则 按 A、 B 两 小 题 评 分 。 A.选 修 3-3(12分 )12.(2分 )一 定 质 量 的 理 想 气 体 从 状 态 A经 过 状 态 B 变 化 到 状 态 C， 其 V T 图 像 如 图 所 示 。下 列 说 法 正 确 的 有 ( )A.A B的 过 程 中 ， 气 体 对 外 界 做 功B.A B的 过 程 中 ， 气 体 放 出 热 量 C.B C的 过 程 中 ， 气 体 压 强 不 变D.A B C的 过 程 中 ， 气 体 内 能 增 加解

31、析 ： A、 A B的 过 程 中 ， 温 度 不 变 ， 体 积 减 小 ， 可 知 外 界 对 气 体 做 功 ， 故 A 错 误 。B、 A B的 过 程 中 ， 温 度 不 变 ， 内 能 不 变 ， 体 积 减 小 ， 外 界 对 气 体 做 功 ， 根 据 热 力 学 第 一 定律 U=W+Q知 ， W 为 正 ， 则 Q 为 负 ， 即 气 体 放 出 热 量 ， 故 B 正 确 。C、 因 为 V T 图 线 中 ， BC段 的 图 线 是 过 原 点 的 倾 斜 直 线 ， 则 程 B C 的 过 程 中 ， 压 强 不 变 ，故 C 正 确 。 D、 A到 B的 过 程 中

32、 ， 温 度 不 变 ， 内 能 不 变 ， B 到 C 的 过 程 中 ， 温 度 降 低 ， 内 能 减 小 ， 则 A B C的 过 程 中 ， 气 体 内 能 减 小 ， 故 D 错 误 。答 案 ： BC13.(8分 )(甲 )和 (乙 )图 中 是 某 同 学 从 资 料 中 查 到 的 两 张 记 录 水 中 炭 粒 运 动 位 置 连 线 的 图 片 ，记 录 炭 粒 位 置 的 时 间 间 隔 均 为 30s， 两 方 格 纸 每 格 表 示 的 长 度 相 同 。 比 较 两 张 图 片 可 知 ： 若水 温 相 同 ， (选 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )中 炭 粒

33、的 颗 粒 较 大 ； 若 炭 粒 大 小 相 同 ，(选 填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )中 水 分 子 的 热 运 动 较 剧 烈 。 解 析 ： 布 朗 运 动 是 悬 浮 在 液 体 或 气 体 中 的 固 体 小 颗 粒 的 永 不 停 息 地 做 无 规 则 运 动 ， 布 朗 运 动是 由 于 液 体 分 子 对 小 颗 粒 的 撞 击 不 平 衡 造 成 的 ； 颗 粒 越 小 ， 液 体 分 子 对 颗 粒 的 撞 击 越 不 平 衡 ，布 朗 运 动 越 明 显 。 由 图 可 知 ， 乙 图 中 颗 粒 的 布 朗 运 动 更 明 显 ， 所 以 若 水 温 相 同 ，

34、 甲 中 炭 粒 的颗 粒 较 大 ；温 度 越 高 ， 布 朗 运 动 越 激 烈 ， 所 以 若 炭 粒 大 小 相 同 ， 乙 中 水 分 子 的 热 运 动 较 剧 烈 。答 案 ： 甲 乙14.(2分 )科 学 家 可 以 运 用 无 规 则 运 动 的 规 律 来 研 究 生 物 蛋 白 分 子 。 资 料 显 示 ， 某 种 蛋 白 的摩 尔 质 量 为 66kg/mol， 其 分 子 可 视 为 半 径 为 3 10 9m 的 球 ， 已 知 阿 伏 伽 德 罗 常 数 为 6.01023mol 1.请 估 算 该 蛋 白 的 密 度 。 (计 算 结 果 保 留 一 位 有

35、效 数 字 )解 析 ： 该 蛋 白 的 摩 尔 体 积 ： V=由 密 度 ： ，解 得 ：代 入 数 据 得 ： =1.0 10 3kg/m3答 案 ： 该 蛋 白 的 密 度 为 1.0 103kg/m3B.选 修 3-4(12分 )15.(2分 )接 近 光 速 飞 行 的 飞 船 和 地 球 上 各 有 一 只 相 同 的 铯 原 子 钟 ， 飞 船 和 地 球 上 的 人 观 测这 两 只 钟 的 快 慢 ， 下 列 说 法 正 确 的 有 ( )A.飞 船 上 的 人 观 测 到 飞 船 上 的 钟 较 快B.飞 船 上 的 人 观 测 到 飞 船 上 的 钟 较 慢C.地 球

36、上 的 人 观 测 到 地 球 上 的 钟 较 快D.地 球 上 的 人 观 测 到 地 球 上 的 钟 较 慢解 析 ： AB、 飞 船 上 的 人 是 以 飞 船 为 参 考 系 ， 故 地 球 是 高 速 运 动 的 ， 根 据 爱 因 斯 坦 质 能 方 程 的运 动 延 时 效 应 ， 飞 船 上 的 人 观 测 到 地 球 上 的 钟 较 慢 ， 即 飞 船 上 的 人 观 测 到 飞 船 上 的 钟 较 快 ，故 A 正 确 ， B 错 误 ； CD、 地 球 上 的 人 以 地 球 为 参 考 系 ， 认 为 飞 船 高 速 运 动 ， 同 样 根 据 爱 因 斯 坦 质 能

37、方 程 的 运 动 延时 效 应 ， 飞 船 上 的 钟 较 慢 ， 故 地 球 上 的 人 观 测 到 地 球 上 的 钟 较 快 ， 故 C正 确 ， D错 误 。答 案 ： AC 16.(2分 )野 生 大 象 群 也 有 自 己 的 “ 语 言 ” 。 研 究 人 员 录 下 象 群 “ 语 言 ” 交 流 时 发 出 的 声 音 ，发 现 以 2 倍 速 度 快 速 播 放 时 ， 能 听 到 比 正 常 播 放 时 更 多 的 声 音 。 播 放 速 度 变 为 原 来 的 2 倍 时 ，播 出 声 波 的 (选 填 “ 周 期 ” 或 “ 频 率 ” )也 变 为 原 来 的 2

38、 倍 ， 声 波 的 传 播 速度 (选 填 “ 变 大 ” 、 “ 变 小 ” 或 “ 不 变 ” )。解 析 ： 波 经 过 录 制 再 次 播 放 ， 并 不 改 变 波 的 波 长 、 频 率 等 特 性 ； 现 播 放 速 度 变 为 原 来 的 2倍 时 ， 又 有 波 的 传 播 过 程 中 ， 波 长 不 变 ， 那 么 周 期 ， 则 频 率 变 为 原 来 的 2 倍 ；又 有 波 的 传 播 速 度 只 与 波 的 形 式 和 介 质 有 关 ， 故 只 改 变 播 放 速 度 ， 波 的 传 播 速 度 不 变 。答 案 ： 频 率 ； 不 变 。17.(8分 )人 的

39、 眼 球 可 简 化 为 如 图 所 示 的 模 型 ， 折 射 率 相 同 、 半 径 不 同 的 两 个 球 体 共 轴 ， 平行 光 束 宽 度 为 D， 对 称 地 沿 轴 线 方 向 射 入 半 径 为 R的 小 球 ， 会 聚 在 轴 线 上 的 P点 。 取 球 体 的折 射 率 为 ， 且 D= R， 求 光 线 的 会 聚 角 。 (示 意 图 未 按 比 例 画 出 ) 解 析 ： 设 入 射 角 为 i。 由 几 何 关 系 得 ： sini= = ，解 得 ： i=45由 折 射 定 律 有 ： n= ，解 得 折 射 角 为 ： r=30且 由 几 何 关 系 有 ：

40、 i=r+ ，解 得 ： =30答 案 ： 光 线 的 会 聚 角 是 30 。C选 修 3-5(12分 )18.原 子 核 的 比 结 合 能 曲 线 如 图 所 示 ， 根 据 该 曲 线 ， 下 列 判 断 中 正 的 有 ( ) A. He核 的 结 合 能 约 为 14MeVB. He核 比 Li 核 更 稳 定C.两 个 H 核 结 合 成 He 核 时 释 放 能 量 D. U 核 中 核 子 的 平 均 结 合 能 比 Kr核 中 的 大解 析 ： A、 由 图 可 知 ， 氦 核 的 结 合 能 大 约 为 7MeV， 氦 核 的 核 子 数 为 4， 则 氦 核 的 结 合

41、 能 大 约为 28MeV， 故 A错 误 。B、 比 结 合 能 越 大 ， 原 子 核 越 稳 定 ， 由 图 可 知 ， 氦 核 的 比 结 合 能 大 ， 则 He核 比 Li 核 更稳 定 ， 故 B正 确 。C、 两 个 H核 结 合 成 He 核 时 有 质 量 亏 损 ， 释 放 能 量 ， 故 C 正 确 。D、 由 图 可 知 ， U核 中 核 子 的 平 均 结 合 能 比 Kr核 中 的 小 ， 故 D 错 误 。答 案 ： BC19.质 子 ( H)和 粒 子 ( He)被 加 速 到 相 同 动 能 时 ， 质 子 的 动 量 (选 填 “ 大 于 ” 、“ 小 于

42、 ” 或 “ 等 于 ” ) 粒 子 的 动 量 ， 质 子 和 粒 子 的 德 布 罗 意 波 波 长 之 比 为 。解 析 ： 动 能 与 动 量 的 关 系 为 ： P= ， 物 质 波 的 波 长 ： = ，联 立 得 到 ： ，质 子 ( H)和 粒 子 ( He)质 量 之 比 为 1： 4， 故 物 质 波 的 波 长 之 比 为 2： 1。答 案 ： 小 于 ， 2： 120.甲 、 乙 两 运 动 员 在 做 花 样 滑 冰 表 演 ， 沿 同 一 直 线 相 向 运 动 ， 速 度 大 小 都 是 1m/s， 甲 、 乙相 遇 时 用 力 推 对 方 ， 此 后 都 沿 各

43、 自 原 方 向 的 反 方 向 运 动 ， 速 度 大 小 分 别 为 1m/s和 2m/s。 求甲 、 乙 两 运 动 员 的 质 量 之 比 。解 析 ： 甲 、 乙 相 遇 时 用 力 推 对 方 的 过 程 系 统 动 量 守 恒 ， 以 甲 的 初 速 度 方 向 为 正 方 向 ， 由 动 量守 恒 定 律 得 ：m 甲 v 甲 +m 乙 v 乙 =m 甲 v 甲 +m 乙 v 乙 ，代 入 得 ： m 甲 1+m 乙 ( 1)=m 甲 ( 1)+m 乙 2，解 得 ： m 甲 ： m 乙 =3： 2。答 案 ： 甲 、 乙 两 运 动 员 的 质 量 之 比 是 3： 2。四

44、、 计 算 题 ： 本 题 共 3 小 题 ， 共 计 47 分 。 解 答 时 请 写 出 必 要 的 文 字 说 明 、 方 程 式 和 重 要 的演 算 步 骤 。 只 写 出 最 后 答 案 的 不 能 得 分 。 有 数 值 计 算 的 题 ， 答 案 中 必 须 明 确 写 出 数 值 和 单 位 。21.(15分 )如 图 所 示 ， 两 条 相 距 d的 平 行 金 属 导 轨 位 于 同 一 水 平 面 内 ， 其 右 端 接 一 阻 值 为 R的 电 阻 。 质 量 为 m 的 金 属 杆 静 置 在 导 轨 上 ， 其 左 侧 的 矩 形 匀 强 磁 场 区 域 MNPQ

45、的 磁 感 应 强 度大 小 为 B、 方 向 竖 直 向 下 。 当 该 磁 场 区 域 以 速 度 v 0匀 速 地 向 右 扫 过 金 属 杆 后 ， 金 属 杆 的 速 度变 为 v。 导 轨 和 金 属 杆 的 电 阻 不 计 ， 导 轨 光 滑 且 足 够 长 ， 杆 在 运 动 过 程 中 始 终 与 导 轨 垂 直 且两 端 与 导 轨 保 持 良 好 接 触 。 求 ： (1)MN刚 扫 过 金 属 杆 时 ， 杆 中 感 应 电 流 的 大 小 I；解 析 ： MN 刚 扫 过 金 属 杆 时 ， 杆 上 产 生 的 感 应 电 动 势 为 ： E=Bdv0，感 应 电 流

46、 为 ： I=联 立 解 得 ： I= 。答 案 ： MN 刚 扫 过 金 属 杆 时 ， 杆 中 感 应 电 流 的 大 小 I 为 。(2)MN刚 扫 过 金 属 杆 时 ， 杆 的 加 速 度 大 小 a；解 析 ： MN 刚 扫 过 金 属 杆 时 ， 杆 受 到 的 安 培 力 为 ： F=BId由 牛 顿 第 二 定 律 有 ： F=ma联 立 解 得 ： a= 。 答 案 ： MN 刚 扫 过 金 属 杆 时 ， 杆 的 加 速 度 大 小 a 为 。(3)PQ刚 要 离 开 金 属 杆 时 ， 感 应 电 流 的 功 率 P。解 析 ： PQ 刚 要 离 开 金 属 杆 时 ，

47、 金 属 杆 切 割 磁 感 线 的 速 度 为 ： v =v0 v则 感 应 电 动 势 为 ： E =Bd(v0 v)电 功 率 为 ： P=解 得 ： P= 。答 案 ： PQ 刚 要 离 开 金 属 杆 时 ， 感 应 电 流 的 功 率 P为 。 22.(16分 )如 图 所 示 ， 两 个 半 圆 柱 A、 B 紧 靠 着 静 置 于 水 平 地 面 上 ， 其 上 有 一 光 滑 圆 柱 C， 三者 半 径 均 为 R。 C 的 质 量 为 m， A、 B 的 质 量 都 为 ， 与 地 面 的 动 摩 擦 因 数 均 为 。 现 用 水 平向 右 的 力 拉 A， 使 A 缓

48、慢 移 动 ， 直 至 C 恰 好 降 到 地 面 。 整 个 过 程 中 B 保 持 静 止 。 设 最 大 静 摩擦 力 等 于 滑 动 摩 擦 力 ， 重 力 加 速 度 为 g。 求 ：(1)未 拉 A 时 ， C受 到 B 作 用 力 的 大 小 F； 解 析 ： C 受 力 平 衡 ， 如 图 所 示 ： 根 据 平 衡 条 件 可 得 ： 2Fcos30 =mg，解 得 C受 到 B 作 用 力 的 大 小 为 ： F= 。答 案 ： 未 拉 A 时 ， C受 到 B 作 用 力 的 大 小 为 。(2)动 摩 擦 因 数 的 最 小 值 min；解 析 ： C 恰 好 降 落

49、到 地 面 时 ， B 对 C 支 持 力 最 大 为 F m， 如 图 所 示 ，则 根 据 力 的 平 衡 可 得 ： 2F mcos60 =mg，解 得 ： Fm=mg；所 以 最 大 静 摩 擦 力 至 少 为 ： fm=Fmcos30 = ，B对 的 面 的 压 力 为 ： FN=mBg+ =mg，B受 地 面 的 摩 擦 力 为 ： f= mg，根 据 题 意 有 ： fm=f，解 得 ： = ，所 以 动 摩 擦 因 数 的 最 小 值 为 ： min= 。答 案 ： 动 摩 擦 因 数 的 最 小 值 为 。(3)A移 动 的 整 个 过 程 中 ， 拉 力 做 的 功 W。解 析 ： C 下 降 的 高 度 为 ： h= ，A的 位 移 为 ： x= ，摩 擦 力 做 功 的 大 小 为 ： W f=fx=2 ，根 据 动 能 定 理 有 ： W Wf+mgh=0，解 得 ： W= 。答 案 ： A 移 动 的 整 个 过 程 中 ， 拉 力 做 的 功 W为 。23.(16分 )一 台 质 谱 仪 的 工 作 原 理 如 图 所 示 。 大 量 的 甲 、 乙 两 种 离 子 飘 入 电 压 力 为 U0的 加 速电 场 ， 其 初 速 度 几 乎 为 0，