1、第 1 页 共 11 页2017 年高考理科综合能力测试物理部分（天津卷）答案与解析2017天津卷1 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 H H He n21 31 42 10B N He O H147 42 178 1C He Al P n42 2713 3015 10D U n Ba Kr3 n23592 10 14456 8936 101A 解析 H H He n 是核聚变反应方程， A 正确； N He O H 是原21 31 42 10 147 42 178 1子核的人工转变
2、反应方程，B 错误 ； He Al P n 是居里夫 妇发现人工放射性的核反应方程，42 2713 3015 10C 错误； U n Ba Kr3 n 是铀核裂变的反应方程，D 错误23592 10 14456 8936 102017天津卷2 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Ca 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
3、电效应，则 a 光的遏止电压低 2D 解析 由图可知，复色光通过三棱镜后分成两束，棱镜对 b 光的折射率大于对 a 光的折第 2 页 共 11 页射率，a 光波长大于 b 光的波长 ，在三棱 镜中，a 光的速度大于 b 光，a 光的频率小于 b 光，故 a 光的波长大于 b 光，B 错误；由几何关系可知，光线射入三棱镜的折射角 r 与射出三棱镜的入射角 r之和为60，只增大入射角 i，则 r 增大，r减小，故 a、b 光都不会消失，A 错误；光在玻璃表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，C 错误；由于 b 光的频率大于 a 光的频率，若 a、b 光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则 a 光
4、照射时光 电子的最大初动能小， 则 a 光的遏止 电压低，D 正确2017天津卷3 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( )Aab 中的感应电流方向由 b 到 aBab 中的感应电流逐渐减小Cab 所受的安培力保持不变Dab 所受的静摩擦力逐渐减小3D 解析 磁感应强度随时间均匀减小，ab 始终保持静止，所以闭合回路面积不发生改变，根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可知， ab 中产生由 a 到 b 的恒定电流，
5、A、B 错误；由于电流恒定，磁感应强度逐渐减小，所以，安培力逐渐减小，静摩擦力与安培力是一对平衡力，所以静摩擦力逐渐减小，C 错误，D 正确2017天津卷4 “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在最高点时，乘客重力大于座椅对他的支持力第 3 页 共 11 页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4B 解析 乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能保持不 变，而重力 势能时刻改变，A错误；在最高点合外
6、力提供向心力，方向向下，所以在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力，B 正确；乘客重力的冲量等于重力与时间的乘积，C 错误；乘客向下的瞬时分速度时刻在改变，所以重力的瞬时功率也时刻在变化，D 错误 2017天津卷5 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.t0 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 2LCt 时，P 在平衡位置上方T8Dt 时，P 的速度方向竖直向上3T85C 解析 质点的
7、振动方向与 传播方向垂直， 该简谐波是横波，A 错误；该简谐波的最大波长为 4L，B 错误；0 时间内，质 点 P 从平衡位置向上运动， C 正确； 时间内， 质点 P 从最高点向平T8 T4 T2衡位置运动，D 错误2017天津卷6 (多选)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 2 ，则( )At0 时，线圈平面平行于磁感线Bt1 s 时，线圈中的电流改变方向第 4 页 共 11 页Ct1.5 s 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 8 2 J6AD 解析 由图可知，
8、t0 时，磁通量为 0，线圈平面平行于磁感线，A 正确；t 1 s 时，由法拉第电磁感应定律和图线的斜率可知， 线圈中的电流方向不 变， B 错误；t1.5 s 时磁通量的变化率为0，感应电动势为 0，C 错误；交 变电流的电动势最大值 Emn m，所以电流的有效值 I ，根据焦Em2R耳定律 QI 2RT，联立解得 Q 82 J，D 正确2017天津卷7 (多选) 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 aA、a B，电势能分别为 EpA、 EpB.下列说法正确的是(
9、 )A电子一定从 A 向 B 运动B若 aAaB，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 EpAEpBDB 点电势可能高于 A 点电势7BC 解析 通过电子的运动轨迹可判断电子的受力方向，但无法判断电子的运动方向，根据点电荷的电场规律可知，加速度越大的位置就是离点电荷越近的位置，A 错误，B 正确；电子从 A 到 B电场力做负功，电势能增加，B 点的电势低于 A 点的电势，C 正确， D 错误2017天津卷8 (多选)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， 悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态如果只人为改变一个条件
10、， 当衣架静止时，下列说法正确的是( )第 5 页 共 11 页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，则衣架悬挂点右移8AB 解析 绳的右端上下移动及改变绳子两端高度差都不会改变两部分绳间的夹角，A 正确，C 错误；两绳间 的夹角与衣服的质量大小无关，D 错误；将杆 N 向右移一些，两部分绳间的夹角变大，绳子拉力变大，B 正确2017天津卷9 (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为 h 的圆形轨道上绕地球做匀速圆周运动，
11、已知地球的半径为 R，地球表面处重力加速度为 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 (1)R ggR h R2（R h）2解析 (1)依题意得 G mgMmR2万有引力提供组合体做圆周运动所需的向心力， G mMm（R h）2 v2R h联立解得 vRgR h由牛顿第二定律得 G maMm（R h）2联立解得 a gR2（R h）22017天津卷9 (2)如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械能守恒定律第 6 页 共 11 页对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_A重物选用质量和密度较大的金属锤
12、B两限位孔在同一竖直面内上下对正C精确测量出重物的质量D用手托稳重物，接通电源后，撤手释放重物某实验小组利用上述装置将打点计时器接到 50 Hz 的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中 O 点为纸带上打出的第一个点重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有_AOA、 AD 和 EG 的长度BOC、BC 和 CD 的长度CBD、CF 和 EG 的长度DAC、BD 和 EG 的长度(2)利用此装置验证机械能守恒定律，根据实验原理可判断出 A、B 能减小下落过程中
13、空气阻力和摩擦力，能有效减小实验误差，A、B 正确机械能守恒定律表达式中，重物的质量可以约去，精确测量质量不能减小误差，C 错误；用手托住重物，撤手后最初一段时间，重物所做运动并不一定是自由落体运动，该操作增大误差，D 错误利用测量值能完成验证机械能守恒定律的依据就是重力做功和 动能的变化量之间的关系，所以我们必须要确定好初、末位置的速度以及初、末位置的高度差，从四组数据可以看出，B、C 两组数据满足此要求，所以选择 B、C.第 7 页 共 11 页2017天津卷9 (3)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻其中电流表 A1 的内阻 r11.0 k，电阻 R1 9.0 k，
14、为了方便读数和作图，给电池串联一个 R03.0 的电阻按图示电路进行连接后，发现 aa、bb和 cc三条导线中，混进了一条内部断开的导线为了确定哪一条导线内部是断开的，将开关 S 闭合，用多用电表的电压挡先测量 a、b间电压，读数不为零，再测量 a、a 间电压，若读数不为零，则一定是_ 导线断开；若读数为零，则一定是_导线断开排除故障后，该小组顺利完成实验通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表 A1 和A2 的多组 I1、I 2 数据，作出图像如图由 I1I2 图像得到电池的电动势 E_V，内阻r_.(3)测 a、b间电压，读数不为零， 说明 cc没有断开，若 测 a、a间电压，读数不为零
15、， 说明 bb没有断开，所以是 aa断开；若测 a、a间电压， 读数为零，说明 aa没有断开，所以是 bb断开根据闭合电路欧姆定律及如图所示电路得 EU 外 U 内 I1(R1r 1)(I 1I 2)(R0r)，代入 图像中两组数据(60 mA，0.12 mA) 、(260 mA，0.05 mA)，解得电动势 E1.4 V，内阻 r0.5 .2017天津卷10 如图所示，物块 A 和 B 通过一根轻质不可伸长的细绳相连，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为 mA 2 kg、m B1 kg.初始时 A 静止于水平地面上，B 悬于空中现将 B 竖直向上再举高 h1.8 m (未触及滑轮)，然
16、后由静止释放一段时间后细绳绷直， A、B以大小相等的速度一起运动，之后 B 恰好可以和地面接触取 g10 m/s 2，空气阻力不计求：第 8 页 共 11 页(1)B 从释放到细绳刚绷直时的运动时间 t；(2)A 的最大速度 v 的大小；(3)初始时 B 离地面的高度 H.10答案 (1)0.6 s (2)2 m/s (3)0.6 m解析 (1)B 从释放到细绳刚绷 直前做自由落体运动，有 h gt2 12代入数据解得 t0.6 s (2)设细绳绷直前瞬间 B 速度大小为 vB，有 vBgt 细绳绷直瞬间，细绳张力远大于 A、B 的重力，A 、B 相互作用，由动量守恒得mBvB(m Am B)
17、v 之后 A 做匀减速运动，所以细绳绷直后瞬间的速度 v 即为最大速度， 联立式，代入数据解得 v2 m/s (3)细绳绷直后，A 、B 一起运动 ，B 恰好可以和地面接触，说明此时 A、B 的速度为零，这一过程中A、B 组成的系 统 机械能守恒，有 (mAm B)v2m BgHm AgH 12代入数据解得 H0.6 m 2017天津卷11 平面直角坐标系 xOy 中，第象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第象限存在沿 y 轴负方向的匀强电场，如图所示一带负电的粒子从电场中的 Q 点以速度 v0 沿 x 轴正方向开始运动，Q 点到 y 轴的距离为到 x 轴距离的 2 倍粒子从坐标原点 O 离开电
18、场进入磁场，最终从 x 轴上的 P 点射出磁场， P 点到 y 轴距离与 Q 点到 y 轴距离相等不计粒子重力，问：第 9 页 共 11 页(1)粒子到达 O 点时速度的大小和方向； (2)电场强度和磁感应强度的大小之比11答案 (1) v0，与 x 轴正方向成 45角斜向上(2)2v02解析 (1)在电场中，粒子做类平抛运动，设 Q 点到 x 轴距离为 L，到 y 轴距离为 2L，粒子的加速度为 a，运 动时间为 t，有 2L v0t L at2 12设粒子到达 O 点时沿 y 轴方向的分速度为 vyvyat 设粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴正方向夹角为 ，有 tan vyv0联立式得
19、 45 即粒子到达 O 点时速度方向与 x 轴正方向成 45角斜向上设粒子到达 O 点时速度大小为 v，由运动的合成有 v 联立式得 v v0 2(2)设电场强度为 E，粒子电荷量为 q，质量为 m，粒子在电场中受到的电场力为 F，由牛顿第二定律可得 Fma 又 FqE 设磁场的磁感应强度大小为 B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 R，所受的洛伦兹力提供向心力，有 qvBm v2R 10由几何关系可知 R L 2第 10 页 共 11 页联立 式得 10 EB v022017天津卷12 电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器电磁轨道炮示意如图，
20、图中直流电源电动势为 E，电容器的电容为 C.两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 l，电阻不计炮弹可视为一质量为 m、电阻为 R 的金属棒 MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触首先开关 S 接 1，使电容器完全充电然后将 S 接至 2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场(图中未画出)，MN 开始向右加速运动当 MN 上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN 达到最大速度，之后离开导轨问：(1)磁场的方向；(2)MN 刚开始运动时加速度 a 的大小；(3)MN 离开导轨后电容器上剩余的电荷量 Q 是多少12答案 (1)垂直于导轨平面向下(2) (3)BlEmR B2l2C2Em B2l2C解析 (1)垂直于导轨平面向下(2)电容器完全充电后，两极板间电压为 E，当开关 S 接 2 时，电容器放电， 设刚放电时流经 MN的电流为 I，有 I ER设 MN 受到的安培力为 F，有 FIlB 由牛顿第二定律，有 Fma 联立式得 a BlEmR
