2017届高三普通高等学校招生全国统一考试能力测试(三)理综物理试题 含解析

二、选择
题:本题共8小题,每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.
1. 用比值定义法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中属于用比值法定义的物理量是()
A。

磁场的磁感应强度B=(B⊥L）B。

点电荷电场的电场强度E=k
C。

金属导体的电阻R=ρD。

平行板电容器的电容C=
【答案】A
【解析】磁场的磁感应强度与直导线所受的安培力F和电流大小I 以及金属棒的长度L都无关，故用的是比值定义法，选项A正确；电场强度，E随场源电荷q的增大而增大，随r增大而减小,该表达式不是比值定义法，故B错误；导体的电阻与电阻率、长度成正比，与横截面积成反比，故R=ρ用的不是比值定义法，选项C错误；电容器的电容的决定式：C=与极板之间的正对面积成正比，与极板之间的距离成反比，不属于比值定义，选项D错误；故选A.
点睛:中学物理中,有相当数量的物理量是采用“比值法”定义的．应用比值法定义物理量，往往需要一定的条件；一是客观上需要，二是间接反映特征属性的两个物理量可测,三是两个物理量的比值必须是一个定值．
2. 右图为飞船发射过程中某个阶段的示意图,飞船先沿实线椭圆轨道飞行，然后在A处点火加速变轨,由实线椭圆轨道变成虚线圆轨道，在虚线圆轨道上飞船运行周期约为100 min.下列判断正确的是()
A. 全过程中飞船内的物体一直处于超重状态
B. 飞船在椭圆轨道上的运行周期大于100 min
C. 在圆轨道上运行时飞船的角速度大于同步卫星运动的角速度D。

飞船沿椭圆轨道通过A点时的加速度大于沿圆轨道通过A点时的加速度
【答案】C
【解析】全过程中飞船内的物体一直处于失重状态，选项A错误;因飞船沿椭圆轨道飞行时的半长轴小于沿虚线圆周的半径，根据开普勒第三定律可知，飞船在椭圆轨道上的运行周期小于100 min,选项B错误；根据，可知可知,因同步卫星的高度比飞船的
高度大的多，故飞船在圆轨道上运行时的角速度大于同步卫星运动的角速度，选项C正确;飞船沿椭圆轨道通过A点时所受的万有引力等于沿圆轨道通过A点时的万有引力,则根据可知,飞船沿椭圆轨道通过A点时的加速度等于沿圆轨道通过A点时的加速度,选项D 错误;故选C。

3。

如图，由相隔一定距离的两个固定的点电荷形成的电场中,有三条相距较近的等差等势线K、L、M，其中L为直线，等势线的形状关于BC和AC对称。

A在K上,B、C在L上。

下列说法正确的是(）
A。

该电场是由等量同种点电荷形成的
B. A、B、C三点的电场强度方向相同
C。

将同一试探电荷分别放在A、B、C三点，电荷在C点受到的电场力最大
D. 将同一试探电荷分别放在A、B、C三点,电荷在A点具有的电势能最大
【答案】B
【解析】根据电场线的特点，这两点电荷是两个等量异种电荷．故A错误；根据电场线的分布可知,A、B、C三点的电场强度方向相同，均为水平方向，选项B正确;在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；而在两电荷的连线上,中点的电场线最稀疏，场强最小，故A点场强最大,电荷在A点的电场力最大,选项C错误;因不知道等量异种电荷在两边的位置，故无法判断A点电势的高低，也就无法知道电势能的大小，选项D错误；故选B.
点睛：常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形
成电场的对称性．加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．
4. 如图，边长为2L的等边三角形区域abc内部的匀强磁场垂直纸面向里,b点处于x轴的坐标原点O;一与三角形区域abc等高的直角闭合金属线框ABC,∠ABC=60°，BC边处在x轴上.现让金属线框ABC 沿x轴正方向以恒定的速度v穿过磁场,在t=0时线框B点恰好位于原点O的位置。

规定逆时针方向为线框中感应电流的正方向,在下列四个i-x图象中,能正确表示线框中感应电流随位移变化关系的是(）
A。

B。

C. D.
【答案】D
【解析】当B点向右运动0—L过程中,线框切割磁感线的有效长度从0增加到L，感应电流从0-i0，感应电流为逆时针方向；当线圈向
右运动L-2L过程中，切割磁感线的有效长度从L减小到0，感应电
流从i0—0，电流为逆时针方向；当线圈向右运动2L—3L过程中，切割磁感线的有效长度从减小到0，感应电流从2i0—0，电流为顺时针方向;对比题中图像可知,选项D正确;故选D.
5。

下列说法正确的是(）
A. β射线与γ射线一样都是电磁波,但β射线的穿透本领远比γ射线弱
B. 玻尔将量子观念引入原子领域,其理论能够解释氢原子光谱的特征
C。

氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时氢原子的能量减少
D。

在原子核中，比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固【答案】BC
【解析】试题分析：β射线不是电磁波，但β射线的穿透本领远比γ射线弱．故A错误．玻尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律．故B正确．氢原子的核外电子由离原子核较远的轨道跃迁到离核较近的轨道上时,轨道半径减小，原子能量减小．故C正确．在原子核中，比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固．故D错误；故选BC．
考点：玻尔理论;比结合能;三种射线
6. 如图，在一段平坦的地面上等间距分布着一排等高的输电线杆,挂在线杆上的电线粗细均匀且呈对称性。

由于热胀冷缩，冬季两相
邻线杆之间的导线长度会有所减少。

对B线杆及两侧的电线,冬季与夏季相比（)
A。

电线最高点处的张力变大
B. 电线最低处的张力不变
C。

线杆对地面的压力变小
D. 线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变
【答案】AD
【解析】对电线受力分析可知冬季电线拉力的夹角更大，合力不变，则可得冬季对电线杆的拉力较大，电线最高点处的张力也变大,故B 错误，A正确；
求夏季电线杆对地面的压力可以把杆和电线看做整体,所以电线杆
对地面的压力大小始终等于电线杆和电线整体重力之和．故C错误．线杆两侧电线对线杆拉力的合力等于导线的重力，故线杆两侧电线对线杆拉力的合力不变,选项D正确;故选AD。

点睛：本题重点考察共点力平衡的条件及其应用（若合力大小方向始终不变且分力大小始终相等,则分力夹角越大，分力也越大）以及整体法求整体对地面的压力，是常考题型．
7. 如图,电阻不计的正方形导线框abcd处于匀强磁场中。

线框绕中心轴OO'匀速转动时,产生的电动势e=200cos 100πt V。

线框的输出端与理想变压器原线圈相连，输电导线的电阻忽略不计。

下列判断正确的是（）
A。

t=0时刻穿过线框平面的磁通量为零
B。

若线框转速减半,则电动势的有效值变为100 V
C。

开关S闭合后，灯泡L变亮
D. 开关S闭合后，电流表A的示数变大
【答案】ABD
【解析】图示位置线圈与中性面垂直，感应电动势最大，故线框中磁通量变化率最大，磁通量为零，故A正确；若线框转速减半,则根据，可知，最大值减半，根据可知电动势的有效值减半，
变为100 V，选项B正确；开关S闭合后，由于次级电压不变，故灯泡L亮度不变，选项C错误；开关S闭合后,次级电阻减小,因次级
电压不变,故次级电流变大,则初级电流变大，电流表A的示数变大，选项D正确；故选ABD.
8。

如图所示，甲图表示的光滑平台上,物体A以初速度v0滑到上表面粗糙的水平小车上，车与水平面间的动摩擦因数不计;乙图为物体A与小车B的v-t图象，由此可知（)
A. 小车上表面长度
B. 物体A与小车B的质量之比
C. A与小车B上表面的动摩擦因数D。

小车B获得的动能【答案】BC
【解析】由图象可知，AB最终以共同速度v1匀速运动，不能确定小车上表面长度，故A错误；由动量守恒定律得,m A v0=（m A+m B)v1，解得：，故可以确定物体A与小车B的质量之比,故B正确；由图象可以知道A相对小车B的位移△x=v0t1，根据能量守恒得：μm A g△x＝m A v02—（m A+m B)v12，根据B中求得质量关系，可以解出动摩擦因数，故C正确；由于小车B的质量不可知,故不能确定小车B获得的动能，故D错误．故选BC。

点睛：本题主要考查了动量守恒定律、能量守恒定律的直接应用,要求同学们能根据图象得出有效信息,难度适中．
三、非选择题
（一）必考题（共47分)
9。

某物理小组在一次探究活动中测量小滑块与木板之间的动摩擦因数μ。

实验装置如图甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,P 为光电计时器的光电门，固定在B点。

实验时给带有遮光条的小滑块一个初速度,让它沿木板从左侧向右运动，小滑块通过光电门P后最终停在木板上某点C。

已知当地重力加速度为g。

（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示,其读数d=____ cm。

(2）为了测量动摩擦因数,除遮光条宽度d及数字计时器显示的时间t外,下列物理量中还应测量的是____。

A.木板的长度L1B。

木板的质量m1
C.小滑块的质量m2D。

木板上BC间的距离L2
（3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=____用（2)中物理量的符号表示]。

【答案】（1). 0。

375 （2)。

D （3).
10.
某同学用下列器材测定一块手机电池的电动势和内电阻。

电流表A(量程3 A，内阻约0。

5 Ω）;
电压表V(量程15 V，内阻约15 kΩ）;
滑动变阻器R（0~50 Ω，额定电流3 A）；
定值电阻R0=3 Ω；
开关S及导线若干。

（1)为减小实验误差，电路图中的导线应连接到____(选填“a”或“b”)。

（2)连接好电路闭合S前,滑动变阻器的滑片P应置于____（选填“c”或“d”)端。

(3）根据正确操作，依据得到的电压表和电流表读数,作出对应的U-I 图象如图所示.由图线可知该电池的电动势E=____ V，内电阻
r=____ Ω(结果保留两位有效数字）。

(4)实验中,随着滑动变阻器滑片的移动,电压表的示数U及滑动变阻器消耗的功率P都会发生变化.图的各示意图中正确反映P—U关系的是____。

【答案】（1）。

a(2）。

d(3). 8。

5 （4). 0。

75 (5).
C
【解析】(1）为减小实验误差,应采用电流表内接，电路图中的导线
应连接到a。

（2）连接好电路闭合S前,滑动变阻器阻值置于电阻最大的位置,即滑片P应置于d端;
（3）由图线可知该电池的电动势E=8.5V，内电阻。

（4）滑动变阻器消耗的功率,即P—U关系为二次
函数关系，故选C；
11。

如图，在倾角θ=37°的粗糙斜面上距离斜面底端s=1 m处，有一质量m=1 kg的物块,在竖直向下的恒力F作用下,由静止开始沿
斜面下滑。

到达斜面底端时立即撤去F,物块又在水平面上滑动一段距离后停止。

不计物块撞击水平面时的能量损失，物块与各接触面之间的动摩擦因数相同,g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0。

8。

当F=30 N时,物块运动过程中的最大速度为4 m/s,求：
(1）物块与接触面之间的动摩擦因数；
(2）当F=0时，物块运动的总时间；
（3)改变F的大小,物块沿斜面运动的加速度a随之改变.当a为何值时，物块运动的总时间最小，并求出此最小值.
【答案】（1) 0.5；(2）1.4 s；(3）5 m/s2；t min=s。

(2）当F=0时,由③④⑤得
mg sin θ—μmg cos θ=ma1⑦
设物块在斜面上的运动时间为t1，在水平面上的运动时间为t2，则s=a1⑧
到达底端时速度为v==μgt2⑨
代入数据解得t=t1+t2=1。

4 s.⑩
(3)设此时物块在斜面上的加速度为a2,由⑧⑨得总时间为
t1+t2=
根据基本不等式
≥2
即当时,总时间有最小值。

解得a2=μg=5 m/s2
t min=s.
12. 如图，在xOy平面的0≤x≤2a范围内有沿+y方向的匀强电场,在x〉2a范围内某矩形区域有一个垂直xOy平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。

一质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标原点O以速度v0沿+x方向射入电场，从M点离开电场,M点坐标为,再经时间t=进入匀强磁场,又从M点正上方的N点沿-x方向再次进
入匀强电场。

不计粒子重力,已知sin 15°=,cos 15°=。

求：(1）匀强电场的电场强度;
（2)N点的纵坐标;
（3)矩形匀强磁场的最小面积。

【答案】(1)E=；（2)y=+a；(3)
【解析】粒子的运动过程示意图如图所示,
(1）粒子从O到M做类平抛运动,设时间为t,则有
2a=v0t①
a=t2 ②
得E=③
(2）粒子运动到M点时速度为v，偏转角为θ,则
v y=t=v0 ④
v=v0 ⑤
tan θ=，θ=30° ⑥
由题意知,设粒子从P点进入磁场,从Q点离开磁场
MP=vt=v0×⑦
设粒子在磁场中以C点为圆心做匀速圆周运动,半径为R,则
qBv=m⑧
R=⑨
tan α=，α=30° ⑩
所以∠CMD=30°，又∠CDM=90°
所以MD=MP，N点纵坐标y=R+R tan 60°+a
整理得y=+a.
（3)粒子在磁场中偏转角即圆心角β=150°
由几何关系得PQ=2R cos 15°
矩形的另一边长L=R—R sin 15°
矩形磁场最小面积
S=PQ·L=。

（二）选考题：共15分。

请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做,则按所做的第一题计分。

13. 下列叙述中正确的是____。

（填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。

每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A。

布朗运动就是液体分子的无规则运动
B。

当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而增加C。

对于一定质量的理想气体,温度升高时,压强可能减小
D.已知水的密度和水的摩尔质量,则可以计算出阿伏加德罗常数
E。

扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动
【答案】）BCE
【解析】布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的表现，选项A错误；当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而增加,选项B正确；对于一定质量的理想气体，温度升高时，若体积变大，则压强可能减小,选项C正确；已知水的密度和水的摩尔质量,则可以计算水的摩尔体积，不能求出阿伏加德罗常数，选项D错误;扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，选项E正确；故选BCE.
14. （10分)如图所示，一根长L=100 cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25 cm长的水银柱封闭了一段长L1=30 cm 的空气柱。

已知大气压强相当于75 cm高水银柱产生的压强,玻璃管周围环境温度为27 ℃。

求:
（1）若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长? (2）若使玻璃管开口水平放置,缓慢升高管内气体温度,温度最高升高到多少摄氏度时,管内水银不能溢出。

【答案】（1）60 cm;（2）289.5 ℃
【解析】试题分析：①设一定质量气体初状态的压强为p1，空气柱长度为L1，末状态的压强为p2，空气柱长度为L2。

由玻意尔定律可得：
式中p1= p0+h p2 = p0—h
解得：L2 = 60cm
②设气体的温度升高到t2，
由理想气体状态方程
其中L3=" L” – h
解得：t2= 289．5℃
考点：理想气体状态方程
15. 如图所示,图甲为某一列简谐横波在t=0.5 s时的波形，图乙为介质中P处质点的振动图象,则关于该波的说法正确的是_____。

(填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分,最低得分为0分）
A.传播方向沿+x方向传播
B.波速为16 m/s
C.P处质点振动频率为1 Hz
D.P处质点在5 s内路程为10 m
E.P处质点在5 s内的位移为0.5 m
【答案】ACD
【解析】由乙图读出，t=0。

5s时刻质点P的速度向上，则由波形的平移法可知，这列波沿x轴正方向传播．故A正确．由图知:λ=8m，T=1.0s,则波速,故B错误．P处质点振动频率，故C正确；因为t=5s=5T，质点P的位移为0．质点P做简谐运动时,在一个周期内通过的路程是四个振幅,所以P处质点在5秒内通过的路程是S=5×4A=20×0.5m=10m．故D正确，E错误．故选ACD.点睛：波的图象往往先判断质点的振动方向和波的传播方向间的关系．同时熟练要分析波动形成的过程,分析物理量的变化情况．16。

（10分）如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角∠BAC=30°，AB边的长度为l，P为垂直于直线BCD的光屏，P屏到C的距离为l。

一宽度也为l的平行单色光束垂直射向AB面，在屏上形成一条宽度等于l的光带，已知光速为c，求:
（1）棱镜的折射率;
（2)沿BC边入射的光线从照射到玻璃砖到射到P屏上所用的时间。

【答案】（1)；（2）
【解析】试题分析：①平行光束经棱镜折射后的出射光束仍是平行光束,如下图所示。

图中θ1、θ2为AC面上入射角和折射角，根据折射定律，有nsinθ1=sinθ2，设出射光线与水平方向成角，则
θ2=θ1＋
由于
可得:
而
可得：tan=
α=30°，θ2=60°,
②根据折射定律可知在玻璃砖中的传播速度为在玻璃砖中传播的时间为
从C点到屏所用的时间为
解得:
考点:光的折射定律。