2017年高考江蘇物理試題及答案解析(精編版)

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2017年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（江蘇卷） 物理 一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共15分。每小題只有一個選項符合題意。 1．【2017年江蘇，1，4分】如圖所示，兩個單匝線圈、的半徑分別為和。圓形勻強磁場的邊緣恰好與線圈重合，則穿過、兩線圈的磁通量之比為（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由于線圈平面與磁場方向垂直，故穿過該面的磁通量為：，半徑為的虛線范圍內(nèi)有勻強磁場，所以磁場的區(qū)域面積為：結(jié)合圖可知，穿過兩個線圈的磁感線的條數(shù)是相等的，所以磁通量都是：。與線圈的大小無關(guān)，故選A。 2．【2017年江蘇，2，4分】如圖所示，、兩小球從相同高度同時水平拋出，經(jīng)過時間在空 中相遇。若兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】兩球同時拋出，豎直方向上做自由落體運動，相等時間內(nèi)下降的高度相同，始終在同一水平面上，根據(jù)知，當兩球的拋出速度都變?yōu)樵瓉淼?倍，則兩球從拋出到相遇經(jīng)過的時間為；故選C。 3．【2017年江蘇，3，4分】一小物塊沿斜面向上滑動，然后滑回到原處。物塊初動能為，與斜面間的動摩擦因數(shù)不變，則該過程中，物塊的動能與位移關(guān)系的圖線是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】設(shè)斜面的傾角為，物塊的質(zhì)量為，去沿斜面向上為位移正方向；根據(jù)動能定理可得：上滑過程中：，所以；下滑過程中：，所以；根據(jù)能量守恒定律可得，最后的總動能減小，故選C。 4．【2017年江蘇，4，4分】如圖所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板、、中央各有一小孔， 小孔分別位于、、點。由點靜止釋放的電子恰好能運動到點?，F(xiàn)將板向右平移到 點，則由點靜止釋放的電子（ ） A．運動到點返回 B．運動到和點之間返回 C．運動到點返回 D．穿過點 【答案】A 【解析】設(shè)間電場強度為，間場強為，根據(jù)題意由點釋放的電子恰好能運動到點，根據(jù)動能定理，有①，板電量不變，板間的場強②，由②知板間的場強不隨距離的變化而變化，當板向右平移到時，板間的場強不變，由①知，電子仍然運動到點返回，故選A。 5．【2017年江蘇，5，4分】如圖所示，一小物塊被夾子夾緊，夾子通過輕繩懸掛在小環(huán)上，小環(huán)套在 水平光滑細桿上。物塊質(zhì)量為，到小環(huán)的距離為，其兩側(cè)面與夾子間的最大靜摩擦力均為。 小環(huán)和物塊以速度向右勻速運動，小環(huán)碰到桿上的釘子后立刻停止，物塊向上擺動。整個過程 中，物塊在夾子中沒有滑動。小環(huán)和夾子的質(zhì)量均不計，重力加速度為。下列說法正確的是（ ） A．物塊向右勻速運動時，繩中的張力等于 B．小環(huán)碰到釘子時，繩中的張力大于 C．物塊上升的最大速度為 D．速度不能超過 【答案】D 【解析】A．物塊向右勻速運動時，則夾子與物體，處于平衡狀態(tài)，那么繩中的張力等于，與大小關(guān)系不確定，故A錯誤；B．小環(huán)碰到釘子時，物體做圓周運動，依據(jù)最低點由拉力與重力的合力提供向心力，因此繩中的張力大于，而與大小關(guān)系不確定，故B錯誤；C．依據(jù)機械能守恒定律，減小的動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，則有：，那么物塊上升的最大高度為，故C錯誤； D．因夾子對物體的最大靜摩擦力為，依據(jù)牛頓第二定律，結(jié)合向心力表達式，對物體，則有：，解得，故選D。 二、多項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題意。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯選或不答的得0分。 6．【2017年江蘇，6，4分】“天舟一號”貨運飛船于2017年4月20日在文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射升空。與“天宮二號”空間實驗室對接前，“天舟一號”在距地面約的圓軌道上飛行，則其（ ） A．角速度小于地球自轉(zhuǎn)角速度 B．線速度小于第一宇宙速度 C．周期小于地球自轉(zhuǎn)周期 D．向心加速度小于地面的重力加速度 【答案】BCD 【解析】A．根據(jù)衛(wèi)星的速度公式和得：。將“天舟一號”與地球同步衛(wèi)星比較，由于“天舟一號”的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以“天舟一號”的角速度大于地球同步衛(wèi)星的角速度，而地球同步衛(wèi)星的角速度等于地球自轉(zhuǎn)角速度，所以其角速度大于地球自轉(zhuǎn)角速度．故A錯誤．B．第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動最大的運行速度，知其線速度小于第一宇宙速度．故B正確．C．由知“天舟一號”的周期于地球同步衛(wèi)星的周期，而地球同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，所以其周期小于地球自轉(zhuǎn)周期．故C正確．D．由知，其向心加速度小于近地衛(wèi)星的向心加速度，而近地衛(wèi)星的向心加速度約等于地面的重力加速度，所以其向心加速度小于地面的重力加速度．故D正確，故選BCD。 7．【2017年江蘇，7，5分】某音響電路的簡化電路圖如圖所示，輸入信號既有高頻成分，也有低頻成分，則（ ） A．電感的作用是通高頻 B．電容的作用是通高頻 C．揚聲器甲用于輸出高頻成分 D．揚聲器乙用于輸出高頻成分 【答案】BD 【解析】A．電感的作用是通低頻，阻高頻，故A錯誤．B．電容的作用是通高頻，阻低頻，故B正確． C．電感的作用是通低頻，阻高頻，而電容的作用是通高頻，阻低頻，所以低頻部分通過揚聲器甲．故C錯誤．D．電感的作用是通低頻，阻高頻，所以揚聲器乙用于輸出高頻成分，故D正確，故選BD。 8．【2017年江蘇，8，5分】在軸上有兩個點電荷、，其靜電場的電勢在軸上分布如 圖所示。下列說法正確的有（ ） A．和帶有異種電荷 B．處的電場強度為零 C．負電荷從移到，電勢能減小 D．負電荷從移到，受到的電場力增大 【答案】AC 【解析】A．由圖可知：無窮遠處電勢為零，又有電勢為正的地方，故存在正電荷；又有電勢為負的地方，故也存在負電荷，所以，和帶有異種電荷，故A正確；B．電場強度等于圖中曲線斜率，處的斜率不為零，故電場強度不為零，故B錯誤；C．負電荷從移到，電勢增大，電勢能減小，故C正確； D．負電荷從移到，曲線斜率減小，及電場強度減小，受到的電場力減小，故D錯誤，故選AC。 9．【2017年江蘇，9，5分】如圖所示，三個小球、、的質(zhì)量均為，與、間通過鉸鏈用輕桿連接，桿長為。、置于水平地面上，用一輕質(zhì)彈簧連接，彈簧處于原長?，F(xiàn)由靜止釋放下降到最低點，兩輕桿間夾角由變?yōu)?。、、在同一豎直平面內(nèi)運動，彈簧在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦，重力加速度為。則此下降過程中（ ） A．的動能達到最大前，受到地面的支持力小于B．的動能最大時，受到地面的支持力等于 C．彈簧的彈性勢能最大時，的加速度方向豎直向下 D．彈簧的彈性勢能最大值為 【答案】AB 【解析】的動能最大時，設(shè)和受到地面支持力大小均為，此時整體在豎直方向受力平衡，可得，所以；在的動能達到最大前一直是加速下降，處于失重情況，所以受到地面的支持力小于，故A．B正確；C．當達到最低點時動能為零，此時彈簧的彈性勢能最大，的加速度方向向上，故C錯誤；D．下落的高度為：，根據(jù)功能關(guān)系可知，小球A的機械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，即彈簧的彈性勢能最大值為，故D錯誤，故選AB。 三、簡答題：本題分必做題（第10、11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分。請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置。 10．【2017年江蘇，10，8分】利用如題10-1圖所示的實驗裝置探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系。小車的質(zhì)量為，鉤碼的質(zhì)量為，打點計時器的電源為的交流電。 （1）掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小 車觀察到____________。 （2）掛上鉤碼，按實驗要求打出的一條紙帶如題10-2圖所示。選擇某一點為，依 次每隔4個計時點取一個計數(shù)點。用刻度尺量出相鄰計數(shù)點間的距離，記錄在紙帶上。計算打出各 計數(shù)點時小車的速度，其中打出計數(shù)點“1”時小車的速度________。 （3）將鉤碼的重和視為小車受到的拉力，取，利用算出拉力 對小車做的功。利用算出小車動能，并求出動能的變化量。計 算結(jié)果見下表。 請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在答題卡的方格紙上作出圖象。 （4）實驗結(jié)果表明，總是略小于。某同學(xué)猜想是由于小車所受拉力小于鉤碼重力造成的。用題中小車和鉤碼質(zhì)量的數(shù)據(jù)可算出小車受到的實際拉力______。 【答案】（1）小車做勻速運動；（2）；（3）如圖；（4） 【解析】（1）掛鉤碼前，為了消除摩擦力的影響，應(yīng)調(diào)節(jié)木板右側(cè)的高度，直至向左輕推小車觀察到小車做勻速運動，摩擦力達到平衡； （2）計數(shù)點1的瞬時速度。 （3）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出圖像如圖所示。 （4）對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，，則小車受到的實際拉力 。 11．【2017年江蘇，11，10分】某同學(xué)通過實驗制作一個簡易的溫控裝置，實驗原理電路圖如題11-1圖所示，繼電器與熱敏電阻、滑動變阻器串聯(lián)接在電源兩端，當繼電器的電流超過時，銜鐵被吸合，加熱器停止加熱，實現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約，熱敏電阻的阻值與溫度的關(guān)系如下表所示。 （1）提供的實驗器材有：電源（，內(nèi)阻不計）、電源（，內(nèi)阻不計）、滑動變阻器（）、 滑動變阻器（）、熱敏電阻、繼電器、電阻箱（）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。為使 該裝置實現(xiàn)對之間任一溫度的控制，電源應(yīng)選用______（選填“”或“”），滑動變阻 器應(yīng)選用__________（選填“R1”或“R2”）。 （2）實驗發(fā)現(xiàn)電路不工作。某同學(xué)為排查電路故障，用多用電表測量各接點間的電壓，則應(yīng)將如題11-2圖 所示的選擇開關(guān)旋至_______（選填“”、“”、“”或“”）。 （3）合上開關(guān)，用調(diào)節(jié)好的多用電表進行排查。在題11-1圖中，若只有、間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入 、時指針_______（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)與），接入、時指針________（選填“偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”）。 （4）排除故障后，欲使銜鐵在熱敏電阻為時被吸合，下列操作步驟的正確順序是________（選填寫各 步驟前的序號） ①將熱敏電阻接入電路； ②觀察到繼電器的銜鐵被吸合； ③斷開開關(guān)，將電阻箱從電路中移除； ④合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值； ⑤斷開開關(guān)，用電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至。 【答案】（1），；（2）；（3）不偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)；（4）⑤④②③① 【解析】（1）要想控制℃時的情況，熱敏電阻阻值約為，需要的最小電動勢；由于還要考慮滑動變阻器的阻值，因此的電源電動勢太小，應(yīng)選擇的電源；滑動變阻器采用限流接法，因此其阻值應(yīng)約為熱敏電阻的幾倍左右，因此滑動變阻器應(yīng)采用。 （2）要想測量電壓，應(yīng)將旋鈕旋至電壓檔位上，因電動勢為，因此應(yīng)選擇量程，故旋至點； （3）若只有、間斷路，則應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入、時電表與電源不連接，因此指針不偏轉(zhuǎn)；而接入、 時，電表與電源直接連接，故指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)； （4）要使℃時被吸熱，由表格數(shù)據(jù)可知，電阻為；為了使銜鐵在熱敏電阻為℃時被吸合，應(yīng)先電阻箱替換熱敏電阻，將阻值調(diào)至；再合上開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，直到觀察到繼電器的銜鐵被吸合；此時再斷開開關(guān)將電阻箱取下，換下熱敏電阻即可實現(xiàn)實驗?zāi)康模还什襟E為⑤④②③①。 12．【2017年江蘇，12，12分】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若多做，則按A、B兩小題評分。 A．【選修3-3】 （1）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)過狀態(tài)變化到狀態(tài)，其圖象如題12A-1圖所示。 下列說法正確的有____________ A．的過程中，氣體對外界做功 B．的過程中，氣體放出熱量 C．的過程中，氣體壓強不變 D．的過程中，氣體內(nèi)能增加 （2）題12A-2（甲）和（乙）圖是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運動位置連 線的圖片，記錄炭粒位置的時間間隔均為，兩方格紙每格表示的長度相同。比 較兩張圖片可知：若水溫相同，________（選填“甲”或“乙”）中炭粒的顆粒較大； 若炭粒大小相同，________（選填“甲”或“乙”）中水分子的熱運動較劇烈。 （3）科學(xué)家可以運用無規(guī)則運動的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為，其分子可視為半徑為的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為。請估算該蛋白的密度。（計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字） 【答案】（1）BC；（2）甲，乙；（3） 【解析】（1）A．的過程中，溫度不變，體積減小，可知外界對氣體做功，故A錯誤．B．的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，為正，則為負，即氣體放出熱量，故B正確．C．因為圖線中，段的圖線是過原點的傾斜直線，則程的過程中，壓強不變，故C正確．D．到的過程中，溫度不變，內(nèi)能不變，到的過程中，溫度降低，內(nèi)能減小，則的過程中，氣體內(nèi)能減小，故D錯誤。故選BC （2）布朗運動是懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒的永不停息地做無規(guī)則運動，布朗運動是由于液體分子對小顆粒的撞擊不平衡造成的；顆粒越小，液體分子對顆粒的撞擊越不平衡，布朗運動越明顯．由圖可知，乙圖中顆粒的布朗運動更明顯，所以若水溫相同，甲中炭粒的顆粒較大；溫度越高，布朗運動越激烈，所以若炭粒大小相同，乙中水分子的熱運動較劇烈。 （3）摩爾體積（或，由密度，解得（或）， 代入數(shù)據(jù)得（或，都算對）。 B．【選修3-4】 （1）接近光速飛行的飛船和地球上各有一只相同的艷原子鐘，飛船和地球上的人觀測這兩只鐘的快慢，下列說法正確的有__________ A．飛船上的人觀測到飛船上的鐘較快 B．飛船上的人觀測到飛船上的鐘較慢 C．地球上的人觀測到地球上的鐘較快 D．地球上的人觀測到地球上的鐘較慢 （2）野生大象群也有自己的“語言”。研究人員錄下象群“語言”交流時發(fā)出的聲音，發(fā)現(xiàn)以2倍速度快速播放錄音時，能聽到比正常播放時更多的聲音。播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，播出聲波的 _________（選填“周期”或“頻率”）與也變?yōu)樵瓉淼?倍，聲波傳播速度 ________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。 （3）人的眼球可簡化為如圖所示的模型。折射率相同、半徑不同的兩個球體共軸。平行光 束寬度為，對稱地沿軸線方向射入半徑為的小球，會聚在軸線上的點。取球體 的折射率為，且。求光線的會聚角。（示意圖未按比例畫出） 【答案】（1）AC；（2）頻率，不變；（3） 【解析】（1）飛船上的人是以飛船為參考系，故地球是高速運動的，根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程的 運動延時效應(yīng)，飛船上的人觀測到地球上的鐘較慢，即飛船上的人觀測到飛船上 的鐘較快，故A正確，B錯誤；CD．地球上的人以地球為參考系，認為飛船高速運動，同樣根據(jù) 愛因斯坦質(zhì)能方程的運動延時效應(yīng)，飛船上的鐘較慢，故地球上的人觀測到地球上的鐘較快，故C 正確，D錯誤；故選AC。 （2）波經(jīng)過錄制再次播放，并不改變波的波長、頻率等特性；現(xiàn)播放速度變?yōu)樵瓉淼?倍時，又有波的 傳播過程中，波長不變，那么周期，則頻率變?yōu)樵瓉淼?倍；又有波的傳播速度只與 波的形式和介質(zhì)有關(guān)，故只改變播放速度，波的傳播速度不變。 （3）由幾何關(guān)系解得則由折射定律解得，且，解得。 C．【選修3-5】 （1）原子核的比結(jié)合能曲線如圖所示。根據(jù)該曲線，下列判斷正確的有_________ A．核的結(jié)合能約為 B．核比核更穩(wěn)定 C．兩個核結(jié)合成核時釋放能量 D．核中核子的平均結(jié)合能比核中的大 （2）質(zhì)子（）和粒子（）被加速到相同動能時，質(zhì)子的動量________ （選填“大于”、“小于”或“等于”）粒子的動量，質(zhì)子和粒子的德布羅意波波長之比為______________。 （3）甲、乙兩運動員在做花樣滑冰表演，沿同一直線相向運動，速度大小都是。甲、乙相遇時用力推對方，此后都沿各自原方向的反方向運動，速度大小分別為和。求甲、乙兩運動員的質(zhì)量之比。 【答案】（1）BC；（2）小于，；（3） 【解析】（1）A．由圖可知，氦核的結(jié)合能大約為，氦核的核子數(shù)為4，則氦核的結(jié)合能大約為，故A錯誤．B．比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定，由圖可知，氦核的比結(jié)合能大，則核比核更穩(wěn)定，故B正確。C．兩個核結(jié)合成核時有質(zhì)量虧損，釋放能量，故C正確。D．由圖可知，核中核子的平均結(jié)合能比核中的小，故D錯誤。故選BC。 （2）動能與動量的關(guān)系為：，物質(zhì)波的波長：，聯(lián)立得到：，質(zhì) 子和粒子質(zhì)量之比為，故物質(zhì)波的波長之比為。 （3）動量守恒解得，代入數(shù)據(jù)得。 四、計算題：本題共3小題，共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 13．【2017年江蘇，13，15分】如圖所示，兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為的電阻。質(zhì)量為的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上，其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強度大小為．方向豎直向下。當該磁場區(qū)域以速度勻速地向右掃過金屬桿后，金屬桿的速度變?yōu)?。?dǎo)軌和金屬桿的電阻不計，導(dǎo)軌光滑且足夠長，桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求： （1）剛掃過金屬桿時，桿中感應(yīng)電流的大??； （2）剛掃過金屬桿時，桿的加速度大?。? （3）剛要離開金屬桿時，感應(yīng)電流的功率。 解：（1）剛掃過金屬桿式，桿上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為： ，感應(yīng)電流，解得。 （2）剛掃過金屬桿式，桿受到的安培力，牛頓第二定律，解得。 （3）剛要離開金屬桿時，金屬桿切割磁感線的速度，則感應(yīng)電動勢， 電功率，解得。 14．【2017年江蘇，14，16分】如圖所示，兩個半圓柱、緊靠著靜置于水平地面上，其 上有一光滑圓柱，三者半徑均為。的質(zhì)量為，、的質(zhì)量都為，與地面 間的動摩擦因數(shù)均為?，F(xiàn)用水平向右的力拉，使緩慢移動，直至恰好降到地 面。整個過程中保持靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為。求： （1）未拉時，受到作用力的大小； （2）動摩擦因數(shù)的最小值從； （3）移動的整個過程中，拉力做的功。 解：（1）受力平衡，解得受到作用力。 （2）恰好降到地面時，受支持力最大為，則根據(jù)力的平衡可得：， 解得：；所以最大靜摩擦力至少為：，B對地面的 壓力為：，受地面的摩擦力為，根據(jù)題意有 ，解得：，所以動摩擦因數(shù)的最小值為：。 （3）下降的高度，的位移，摩擦力做功的大小， 根據(jù)動能定理，解得。 15．【2017年江蘇，15，16分】一臺質(zhì)譜儀的工作原理如圖所示。大量的甲、乙兩種離子飄入電壓為的加速電場，其初速度幾乎為0，經(jīng)加速后，通過寬為的狹縫沿著與磁場垂直的方向進入磁感應(yīng)強度為的勻強磁場中，最后打到照相底片上。已知甲、乙兩種離子的電荷量均為，質(zhì)量分別為和，圖中虛線為經(jīng)過狹縫左、右邊界、的甲種離子的運動軌跡。不考慮離子間的相互作用。 （1）求甲種離子打在底片上的位置到點的最小距離； （2）在答題卡的圖中用斜線標出磁場中甲種離子經(jīng)過的區(qū)域，并求該區(qū)域最窄 處的寬度； （3）若考慮加速電壓有波動，在（）到（）之間變化，要使甲、乙兩種離子在底片上沒有重疊，求狹縫寬度滿足的條件。 解：（1）設(shè)甲種離子在磁場中的運動半徑為，電場加速且解得。 根據(jù)幾何關(guān)系，解得。 （2）（見右圖）最窄處位于過兩虛線交點的垂線上 解得了。 （3）設(shè)乙種離子在磁場中的運動半徑為，的最小半徑，的最大半徑距 ，由題意知：，即 解得。 8