2017年高考天津理综试题及答案解析(物理)

2017年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）理科综合能力测试（物理）第Ⅰ卷一、单项选择题（每小题6分，共30分。

每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．【2017年天津，1，6分】我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证，这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。

下列核反应方程中属于聚变反应的是（ ）A ．23411120H H He n +→+ B ．1441717281N He O H +→+C ．427301213150He Al P n +→+ D ．235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++【答案】A【解析】23411120H H He n +→+是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A正确；1441717281N He O H +→+是卢瑟福发现质子的核反应，他用α粒子轰击氦原子核，产生氧的同位素——氧17和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B 错误；427301213150He Al P n +→+是小居里夫妇用α粒子轰击铝片时发现了放射性磷（磷30），属于人工核反应，故C 错误；235114489192056360U n Ba Kr 3n +→++是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D 错误，故选A 。

2．【2017年天津，2，6分】明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载：“凡宝石面凸，则光成一 条，有数棱则必有一面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。

如图所示，一 束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a 、b ，下列说法正确的是（ ）A ．若增大入射角i ，则b 光先消失B ．在该三棱镜中a 光波长小于b 光C ．a 光能发生偏振现象，b 光不能发生D ．若a 、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a 光的遏止电压低【答案】D【解析】设折射角为a ，在右界面的入射角为β，根据几何关系有：A αβ+=，根据折射定律：sin sin i n α=，增大入射角i ，折射角α增大，β减小，而β增大才能使b 光发生反射，故A 错误；由光路图可知，a 光的折射率小于b 光的折射率()a b n n <，则a 光的波长大于b 光的波长()a b λλ>，故B 错误；根据光电效应方程和遏止电压的概念可知：最大初动能0K E hv W =-，再根据动能定理：0C K eU E -=-，即遏止电压0C W h U v e e=-，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，a b n n <，则a 光的频率小于b 光的频率()a b v v <，a 光的遏止电压小于b 光的遏止电压，故D 正确；光是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C 错误，故选D 。

3．【2017年天津，3，4分】如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R 。

金属棒ab 与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。

现使磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，下列说法正确的是（ ）A ．ab 中的感应电流方向由b 到aB ．ab 中的感应电流逐渐减小C ．ab 所受的安培力保持不变D ．ab 所受的静摩擦力逐渐减小【答案】D【解析】导体棒ab 、电阻R 、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（B k t∆=∆为一定值），则闭合回路中的磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab 中的电流方向由a 到b ，故A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势B S E k S t t∆Φ∆⋅===⋅∆∆，回路面积S 不变，即感应电动势为定值，根据欧姆定律E I R=，所以ab 中的电流大小不变，故B 错误；安培力F BIL =，电流大小不变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C 错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力f 与安培力F 等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D 正确，故选D 。

4．【2017年天津，4，4分】“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。

摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。

下列叙述正确的是（ ）A ．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变B ．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力C ．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零D ．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变【答案】B【解析】机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发生变化，则机械能在变换，故A 错误；在最高点对乘客受力分析，根据牛顿第二定律有：2v mg N m r -=，座椅对他的支持力2v N mg m mg r =-<，故B 正确；乘客随座舱转动一周的过程中，动量不变，是所受合力的冲量为零，重力的冲量0I mg t =⋅≠，故C 错误；乘客重力的瞬时功率cos P mgv θ=⋅，其中θ为线速度和竖直方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小不变，但θ在变化，所以乘客重力的瞬时功率在不断变化，故D 错误，故选B 。

5．【2017年天津，5，4分】手持较长软绳端点O 以周期T 在竖直方向上做简谐运动，带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播，示意如图。

绳上有另一质点P ，且O 、P 的平衡位置间距为L 。

0t =时，O 位于最高点，P 的位移恰好为零，速度方向竖直向上，下列判断正确的是（ ）A ．该简谐波是纵波B ．该简谐波的最大波长为2LC ．8T t =时，P 在平衡位置上方D ．38T t =时，P 的速度方向竖直向上 【答案】C【解析】绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上，故A 错误，根据波形图和波的传播方向可知，位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与O 点的距离应为14L n λ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，其中012n =、、，波长14L n λ=+，可知当0n =时有波长的最大值，为4m L λ=，故B 错误；0~4T 内P 由平衡位置振动到波峰，~42T T 内P 由波峰回动到平衡位置，可知8T t =时P 在平衡位置上方向上振动，38T t =时P 在平衡位置上方向下振动，故C 正确，D 错误，故选C 。

二、多项选择题（每小题6分，共18分。

每小题给出的四个选项中，都有多个选择是正确的，全部选对的得 6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）6．【2017年天津，6，4分】在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。

设线圈总电阻为2Ω，则（ ）A ．0t =时，线圈平面平行于磁感线B ．1s t =时，线圈中的电流改变方向C ． 1.5s t =时，线圈中的感应电动势最大D ．一个周期内，线圈产生的热量为28πJ【答案】AD【解析】0t =时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A 正确；每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感线，磁通量有最大值）电流的方向改变一次，1s t =时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B 错误； 1.5s t =时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零0t ∆Φ⎛⎫= ⎪∆⎝⎭，根据法拉第电磁感应定律可知线 圈中的感应电动势为零，故C 错误；感应电动势最大值24V m m E NBS N Tπωπ==⋅Φ⋅=，有效值22V 2E π==，一个周期内线圈产生的热量228J E Q T R π=⋅=，故D 正确，故选AD 。

7．【2017年天津，7，5分】如图所示，在点电荷Q 产生的电场中，实线MN 是一条方向未标出的电场线，虚线AB 是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。

设电子在A 、B 两点的加速度大小分别为A a 、B a ，电势能分别为pA E 、pB E 。

下列说法正确的是（ ）A ．电子一定从A 向B 运动 B ．若A B a a >，则Q 靠近M 端且为正电荷C ．无论Q 为正电荷还是负电荷一定有pA pB E E <D ．B 点电势可能高于A 点电势【答案】BC【解析】电子在电场中做曲线运动，虚线AB 是电子只在静电力作用下的运动轨迹，电场力沿电场线直线曲线的凹侧，电场的方向与电场力的方向相反，如图所示，由所知条件无法判断电子的运动方向，故A 错误；若A B a a >，说明电子在M 点受到的电场力较大，M 点的电场强度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M 端为场源电荷的位置，应带正电，故B 正确；无论Q 为正电荷还是负电荷，一定有电势A B ϕϕ>，电子电势能P E e ϕ=-，电势能是标量，所以一定有PA PB E E =，故C 正确，D 错误，故选BC 。

8．【2017年天津，8，5分】如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M 、N 上的a 、b 两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。

如果只人为改变一个条件，挡衣架静止时，下列说法正确的是（ ）A ．绳的右端上移到b '，绳子拉力不变B ．将杆N 向右移一些，绳子拉力变大C ．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小D ．若换挂质量更大的衣服，则衣服架悬挂点右移【答案】AB【解析】设两杆间距离为d ，绳长为l ，Oa 、Ob 段长度分别为a l 和b l ，两部分绳子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。

绳子中各部分张力相等，a b F F F ==，则αβ=。

满足2cos F mg α=，sin sin sin a b d l l l ααα=+=，即sin d l α=，2cos mg F α=，d 和l 均不变，则sin α为定值，a 为定值，cos α为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD 错误；将杆N 向右移一些，d 增大，则sin α增大，cos α减小，绳子的拉力增大，故B 正确，故选AB 。

第Ⅱ卷三、非选择题（本卷共4题，共72分）9．【2017年天津，9，18分】（1）我国自主研制的首艘货运飞船“天舟一号”发射升空后，与已经在轨运行的“天宫二号”成功对接形成组合体。

假设组合体在距地面高度为h 的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，已知地球半径为R ，地球表面重力加速度为g ，且不考虑地球自转的影响。

则组合体运动的线速度大小为__________，向心加速度大小为___________。

【答案】g R R h +，()22gR R h + 【解析】在地球表面附近，物体所受重力和万有引力近似相等，有：2Mm Gmg R =，航天器绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有：()22Mm v Gm ma R h R h ==++，解得：线速度g v R R h=+，向心加速度()22gR a R h =+。