高考天津理綜試題及答案解析物理

1、2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合能力測(cè)試（物理）第卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）1【2017年天津，1，6分】我國(guó)自主研發(fā)制造的國(guó)際熱核聚變核心部件在國(guó)際上率先通過(guò)權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證，這是我國(guó)對(duì)國(guó)際熱核聚變項(xiàng)目的重大貢獻(xiàn)。下列核反應(yīng)方程中屬于聚變反應(yīng)的是（ ）ABCD【答案】A【解析】是一個(gè)氘核與一個(gè)氚核結(jié)合成一個(gè)氦核，同時(shí)放出一個(gè)中子，屬于聚變反應(yīng)，故A正確；是盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)，他用粒子轟擊氦原子核，產(chǎn)生氧的同位素氧17和一個(gè)質(zhì)子，是人類第一次實(shí)現(xiàn)的原子核的人工轉(zhuǎn)變，屬于人工核反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；是小居里夫婦用粒子轟

2、擊鋁片時(shí)發(fā)現(xiàn)了放射性磷（磷30），屬于人工核反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；是一種典型的鈾核裂變，屬于裂變反應(yīng)，故D錯(cuò)誤，故選A。2【2017年天津，2，6分】明代學(xué)者方以智在陽(yáng)燧倒影中記載：“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，表明白光通過(guò)多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象。如圖所示，一束復(fù)色光通過(guò)三棱鏡后分解成兩束單色光、，下列說(shuō)法正確的是（ ）A若增大入射角，則光先消失B在該三棱鏡中光波長(zhǎng)小于光C光能發(fā)生偏振現(xiàn)象，光不能發(fā)生D若、光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則光的遏止電壓低【答案】D【解析】設(shè)折射角為，在右界面的入射角為，根據(jù)幾何關(guān)系有：，根據(jù)折射定律：，增大入射角，折射角增大，減小，而增

3、大才能使光發(fā)生反射，故A錯(cuò)誤；由光路圖可知，光的折射率小于光的折射率，則光的波長(zhǎng)大于光的波長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)光電效應(yīng)方程和遏止電壓的概念可知：最大初動(dòng)能，再根據(jù)動(dòng)能定理：，即遏止電壓，可知入射光的頻率越大，需要的遏止電壓越大，則光的頻率小于光的頻率，光的遏止電壓小于光的遏止電壓，故D正確；光是一種橫波，橫波有偏振現(xiàn)象，縱波沒(méi)有，有無(wú)偏振現(xiàn)象與光的頻率無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤，故選D。3【2017年天津，3，4分】如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，導(dǎo)軌之間接有電阻。金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)使磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻減小，始終保持靜止，下列說(shuō)

4、法正確的是（ ）A中的感應(yīng)電流方向由到B中的感應(yīng)電流逐漸減小C所受的安培力保持不變D所受的靜摩擦力逐漸減小【答案】D【解析】導(dǎo)體棒、電阻、導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減?。橐欢ㄖ担瑒t閉合回路中的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，中的電流方向由到，故A 錯(cuò)誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路面積不變，即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，根據(jù)歐姆定律，所以中的電流大小不變，故B錯(cuò)誤；安培力，電流大小不變，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，則安培力減小，故C錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零，對(duì)其受力分析，水平方向靜摩擦力與安培力等大反向，安培力減小，則靜摩擦力減小，故D正確

5、，故選D。4【2017年天津，4，4分】“天津之眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是（ ）A摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客的機(jī)械能保持不變B在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，乘客重力的沖量為零D摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變【答案】B【解析】機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和，乘客隨座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能時(shí)刻發(fā)生變化，則機(jī)械能在變換，故A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)對(duì)乘客受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有：，座椅對(duì)他的支持力，故B正確；乘客隨座艙轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，動(dòng)

6、量不變，是所受合力的沖量為零，重力的沖量，故C錯(cuò)誤；乘客重力的瞬時(shí)功率，其中為線速度和豎直方向的夾角，摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，乘客的重力和線速度的大小不變，但在變化，所以乘客重力的瞬時(shí)功率在不斷變化，故D錯(cuò)誤，故選B。5【2017年天津，5，4分】手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)以周期在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩水平傳播，示意如圖。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)，且、的平衡位置間距為。時(shí)，位于最高點(diǎn)，的位移恰好為零，速度方向豎直向上，下列判斷正確的是（ ）A該簡(jiǎn)諧波是縱波B該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為C時(shí)，P在平衡位置上方D時(shí)，P的速度方向豎直向上【答案】C【解析】繩波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，屬

7、于橫波，縱波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向在同一直線上，故A錯(cuò)誤，根據(jù)波形圖和波的傳播方向可知，位移恰好為零且速度方向豎直向上的質(zhì)點(diǎn)與點(diǎn)的距離應(yīng)為，其中，波長(zhǎng)，可知當(dāng)時(shí)有波長(zhǎng)的最大值，為，故B錯(cuò)誤；內(nèi)由平衡位置振動(dòng)到波峰，內(nèi)由波峰回動(dòng)到平衡位置，可知時(shí)在平衡位置上方向上振動(dòng)，時(shí)在平衡位置上方向下振動(dòng)，故C正確，D錯(cuò)誤，故選C。二、多項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選擇是正確的，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，錯(cuò)選或不答的得0分）6【2017年天津，6，4分】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間按

8、圖示正弦規(guī)律變化。設(shè)線圈總電阻為，則（ ）A時(shí)，線圈平面平行于磁感線B時(shí)，線圈中的電流改變方向C時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大D一個(gè)周期內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為【答案】AD【解析】時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故A正確；每經(jīng)過(guò)一次中性面（線圈平面垂直于磁感線，磁通量有最大值）電流的方向改變一次，時(shí)，磁通量為零，線圈平面平行于磁感線，故B錯(cuò)誤；時(shí)，磁通量有最大值，但磁通量的變化率為零，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，故C錯(cuò)誤；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值，有效值，一個(gè)周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量，故D正確，故選AD。7【2017年天津，7，5分】如圖所示，在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，實(shí)線是一條方向未標(biāo)出

9、的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)電子在、兩點(diǎn)的加速度大小分別為、，電勢(shì)能分別為、。下列說(shuō)法正確的是（ ）A電子一定從向運(yùn)動(dòng)B若，則靠近端且為正電荷C無(wú)論為正電荷還是負(fù)電荷一定有D點(diǎn)電勢(shì)可能高于點(diǎn)電勢(shì)【答案】BC【解析】電子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，虛線是電子只在靜電力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線直線曲線的凹側(cè)，電場(chǎng)的方向與電場(chǎng)力的方向相反，如圖所示，由所知條件無(wú)法判斷電子的運(yùn)動(dòng)方向，故A錯(cuò)誤；若，說(shuō)明電子在點(diǎn)受到的電場(chǎng)力較大，點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度較大，根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布可知，靠近端為場(chǎng)源電荷的位置，應(yīng)帶正電，故B正確；無(wú)論為正電荷還是負(fù)電荷，一定有電勢(shì)，電子電勢(shì)能，電勢(shì)能是標(biāo)量，

10、所以一定有，故C正確，D錯(cuò)誤，故選BC。8【2017年天津，8，5分】如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿、上的、兩點(diǎn)，懸掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，擋衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A繩的右端上移到，繩子拉力不變B將桿N向右移一些，繩子拉力變大C繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小D若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣服架懸掛點(diǎn)右移【答案】AB【解析】設(shè)兩桿間距離為，繩長(zhǎng)為，、段長(zhǎng)度分別為和，兩部分繩子與豎直方向夾角分別為和，受力分析如圖所示。繩子中各部分張力相等，則。滿足，即，和均不變，則為定值，為定值，為定值，繩子的拉力保持不變，衣服的位置不變

11、，故A正確，CD錯(cuò)誤；將桿向右移一些，增大，則增大，減小，繩子的拉力增大，故B正確，故選AB。第卷三、非選擇題（本卷共4題，共72分）9【2017年天津，9，18分】（1）我國(guó)自主研制的首艘貨運(yùn)飛船“天舟一號(hào)”發(fā)射升空后，與已經(jīng)在軌運(yùn)行的“天宮二號(hào)”成功對(duì)接形成組合體。假設(shè)組合體在距地面高度為的圓形軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球半徑為，地球表面重力加速度為，且不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。則組合體運(yùn)動(dòng)的線速度大小為_，向心加速度大小為_。【答案】，【解析】在地球表面附近，物體所受重力和萬(wàn)有引力近似相等，有：，航天器繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力提供向心力，有：，解得：線速度，向心加速度。（2）如

12、圖所示，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上，使重物帶動(dòng)紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中對(duì)減小實(shí)驗(yàn)誤差有利的是_。A重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘B兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正C精確測(cè)量出重物的質(zhì)量D用手托穩(wěn)重物，接通電源后，撒手釋放重物某實(shí)驗(yàn)小組利用上述裝置將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到的交流電源上，按正確操作得到了一條完整的紙帶，由于紙帶較長(zhǎng)，圖中有部分未畫出，如圖所示。紙帶上各點(diǎn)是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)，其中點(diǎn)為紙帶上打出的第一個(gè)點(diǎn)。重物下落高度應(yīng)從紙帶上計(jì)時(shí)點(diǎn)間的距離直接測(cè)出，利用下列測(cè)量值能完成驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的選項(xiàng)有_。A、和的長(zhǎng)度 B、和的長(zhǎng)度C、和的長(zhǎng)度

13、C、和的長(zhǎng)度【答案】AB；BC【解析】重物選用質(zhì)量和密度較大的金屬錘，減小控制阻力，以減小誤差，故A正確；兩限位孔在同一豎直面內(nèi)上下對(duì)正，減小紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的阻力，以減小誤差，故B正確；驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的原理是：，重物質(zhì)量可以消掉，無(wú)需精確測(cè)量出重物的質(zhì)量，故C錯(cuò)誤；用手拉穩(wěn)紙帶，而不是拖住重物，接通電源后，撒手釋放紙帶，故D錯(cuò)誤，故選AB。由的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打點(diǎn)的速度，打點(diǎn)的速度，但求不出之間的距離，故A錯(cuò)誤；由和的長(zhǎng)度長(zhǎng)度可求出打點(diǎn)的速度，打點(diǎn)的速度，有之間的距離，可以用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故B正確；由和的長(zhǎng)度可分別求出打點(diǎn)的速度和打點(diǎn)的速度，有之間的距離，可以來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定

14、律，故C正確；、和的長(zhǎng)度可分別求出打三點(diǎn)的速度，但、之間的距離都無(wú)法求出，無(wú)法驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，故D錯(cuò)誤。（3）某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。其中電流表的內(nèi)阻，電阻，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)的電阻。按圖示電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)、和三條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線。為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電建閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量、間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量、間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是_導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是_導(dǎo)線斷開。排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表和的多組、數(shù)據(jù)，作出圖象如右圖。由圖象得到的電池

15、的電動(dòng)勢(shì)_，內(nèi)阻_?！敬鸢浮?#160;，；（均可），（均可）【解析】用電壓檔檢測(cè)電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無(wú)電流，將電壓表接在間后有示數(shù)，說(shuō)明電路被接通，即間有斷路故障，再測(cè)量間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說(shuō)明斷路故障的范圍被縮小到間，則一定是導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說(shuō)明電路仍未被接通，斷路故障的范圍被確定在間。根據(jù)閉合電路的歐姆定律：，簡(jiǎn)化為，讀出兩點(diǎn)坐標(biāo)：和，代入方程解得：電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻。10【2017年天津，10，16分】如圖所示，物塊和通過(guò)一根輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接，跨放在質(zhì)量不計(jì)的光滑定滑輪兩側(cè)，質(zhì)量分別為、。初始時(shí)靜止與水平地面上，懸于空中。先將豎直向上再舉高

16、（未觸及滑輪）然后由靜止釋放。一段時(shí)間后細(xì)繩繃直，、以大小相等的速度一起運(yùn)動(dòng)，之后恰好可以和地面接觸。取。（1）從釋放到細(xì)繩繃直時(shí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；（2）的最大速度的大小；（3）初始時(shí)離地面的高度。解：（1）從釋放到細(xì)繩剛繃直前做自由落體運(yùn)動(dòng)，有代入數(shù)據(jù)解得（2）設(shè)細(xì)繩繃直前瞬間速度大小為，有細(xì)繩繃直瞬間，細(xì)繩張力遠(yuǎn)大于、的重力，、相互作用，由動(dòng)量守恒得之后做勻減速運(yùn)動(dòng)，所以細(xì)繩繃直后瞬間的速度即為最大速度，聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)解得（3）細(xì)繩繃直后，、一起運(yùn)動(dòng)，恰好可以和地面接觸，說(shuō)明此時(shí)、的速度為零，這一過(guò)程中、組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有代入數(shù)據(jù)解得（4）對(duì)整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，則小車受到的實(shí)際

17、拉力。11【2017年天津，11，18分】平面直角坐標(biāo)系中，第象限存在垂直于平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第象限存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示。一帶負(fù)電的粒子從電場(chǎng)中的點(diǎn)以速度沿軸正方向開始運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)到軸的距離為到x軸距離的2倍。粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)離開電場(chǎng)進(jìn)入電場(chǎng)，最終從軸上的點(diǎn)射出磁場(chǎng)，點(diǎn)到軸距離與點(diǎn)到軸距離相等。不計(jì)粒子重力，為：（1）粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比。解：（1）在電場(chǎng)中，粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)點(diǎn)到軸的距離為，到軸的距離為，粒子的加速度為，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，有設(shè)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)沿軸方向的分速度為，設(shè)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度方向與軸方向的夾角為，有聯(lián)立式得即粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)速度

18、方向與軸方向的夾角為角斜向上。設(shè)粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)的速度大小為，由運(yùn)動(dòng)的合成有聯(lián)立式得：（2）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為，粒子電荷量為，質(zhì)量為，粒子在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力為，由牛頓第二定律可得：又設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，所受洛倫茲力提供向心力，有由幾何關(guān)系可知聯(lián)立式得12【2017年天津，12，20分】電磁軌道炮利用電流和磁場(chǎng)的作用使炮彈獲得超高速度，其原理可用來(lái)研制新武器和航天運(yùn)載器。電磁軌道炮示意如圖，圖中直流電源電動(dòng)勢(shì)為，電容器的電容為。兩根固定于水平面內(nèi)的光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為，電阻不計(jì)。炮彈可視為一質(zhì)量為、電阻為的金屬棒，垂直放在兩導(dǎo)軌間處于靜止?fàn)顟B(tài)，并與導(dǎo)軌良好接觸。首先開關(guān)接1，使電容器完全充電。然后將接至2，導(dǎo)軌間存在垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫出），開