2017年高考全国3卷理综物理试题(word精校版)下载

2017 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试（物理） 8二、选择题：本题共 小题，每小题 分，共 648 14~18 分。在每小题给出的四个选项中，第 题只有一项符合题 19~21 6 30 题有多项符合题目要求。全部选对的得 分，选对但不全的得 分，有选错的得 分。 目要求，第 14．2017 年 4 月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的 组合体仍沿天宫二号原来的轨道（可视为圆轨道）运行。与天宫二号单独运行相比，组合体运行的（ ）A．周期变大 C．动能变大 B．速率变大 D．向心加速度变大 15．如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆 PQ 置于导轨 上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环形金属框 T 位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ A．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向 ）B．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向 C．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向 D．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 16．如图，一质量为 m，长度为 l 的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂。用外力将绳的下端 Q 缓慢地竖直向上拉起至 M 1点，M 点与绳的上端 P 相距 l。重力加速度大小为 g。在此过程中，外力做的功为（ ）31111A． mgl B． mgl C． mgl D． mgl 963217．一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80cm 的两点上，弹性绳的原长也为 80cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100cm；再将弹性绳的两端缓 慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于弹性限度内）（ ）A．86cm B． 92cm C． 98cm D． 104cm 18．如图，在磁感应强度大小为 B1 的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l 。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I时，纸面内与两导线距离为l 的 a 点处的磁感应强度为 零。如果让 P 中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁学#科*网感应强度的大小为 （）第 1 页 共 18 页 第 1 页 32 3 3A． 0B． B0 C． B0 D． 2B0 319．在光电效应试验中，分别用频率为 va ， vb 的单色光 a、b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua 和Ub 、光电子的最大初动能分别为 ka 和 Ekb E。h为普朗克常量。下列说法正确的是（ ）A．若 va  vb ，则一定有Ua Ub B． 若va  vb ，则一定有 Eka  Ekb C． 若Ua Ub ，则一定有 Eka  Ekb D． 若va  vb ，则一定有 hva  Eka  hvb  Ekb 20．一质量为 2 kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间 t 变化的图线如图所示，则（ A．t=1 s 时物块的速率为 1 m/s ）B．t=2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s C．t=3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s D．t=4 s 时物块的速度为零 21．一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c 三点的位置如图所示，三点的电势分别为 10 V、17 V、 26 V。下列说法正确的是（ A．电场强度的大小为 2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为 1 V ）C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV 174 22~32 33~38 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 题为选考题，考生根据 三、非选择题：共 要求作答。 分。第 129 （一）必考题：共 22.（6 分） 分。 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴（横轴为 x 轴，纵轴为 y 轴，最小刻度表示 1mm）的纸贴在桌面上，如图（a）所示。将橡皮筋的一端 Q 固定在 y 轴上的 B 点（位于图示部分除外），另一 端 P 位于 y 轴上的 A 点时，橡皮筋处于原长。 （1）用一只测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标原点 O，此时拉力 F 的大小可由测力计读出。测 第 2 页 共 18 页 第 2 页 力计的示数如图（b）所示，F 的大小为 N。 （2）撤去（1）中的拉力，橡皮筋 P 端回到 A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将 P 端拉至 O 点， 此时观察到两个拉力分别沿图（a）中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F1=4.2 N 和 F2=5.6 N。 （i）用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以 O 点为作用点，在图（a）中画出力 F1、F2 的图示，然后按平形 四边形定则画出它们的合力 F 合； （ii）F 合的大小为 若 F 合与拉力 F 的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定则。 23.（9 分） 图（a）为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6 N，F 合与拉力 F 的夹角的正切值为 。是可变电阻；表头 的满偏电流为 250 μA，内阻为 480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A 端和 B 端分别于两表笔 相连。该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V 挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡和 2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω 挡。 （1）图（a）中的 A 端与___________（填“红”或“黑”）色表笔相连接。 （2）关于 R6 的使用，下列说法正确的是__________________（填正确答案标号）。 第 3 页 共 18 页 第 3 页 A．在使用多用电表之前，调整 R6 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整 R6 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 （3）根据题给条件可得 R1+R2=____________________Ω，R4=_____________Ω。 （4）某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时 B 端是与“1”连接的，则多用电表读数为 _____________；若此时 B 端是与“3”连接的，则读数为_____________；若此时 B 端是与“5”连接的，则读数为 ____________。（结果均保留 3 为有效数字） 24.（12 分） 如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy 平面）向里的磁场。在 x≥0 区域，磁感应强度的大小为 B0；x＜0 区域， 磁感应强度的大小为 λB0（常数 λ＞1）。一质量为 m、电荷量为 q（q＞0）的带电粒子以速度 v0 从坐标原点 O 燕 x 轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿 x 轴正向时，求（不计重力） （1）粒子运动的时间； （2）粒子与 O 点间的距离。 25.（20 分） 如图，两个滑块 A 和 B 的质量分别为 mA=1 kg 和 mB=5 kg，放在静止与水平地面上的木板的两端，两者与木 板间的动摩擦因数均为 μ1=0.5；木板的质量为 m=4 kg，与地面间的动摩擦因数为 μ2=0.1。某时刻 A、B 两滑块开 始相向滑动，初速度大小均为 v0=3 m/s。A、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 取重力加速度大小 g=10 m/s2。求 （1）B 与木板相对静止时，木板的速度； （2）A、B 开始运动时，两者之间的距离。 第 4 页 共 18 页 第 4 页 45 2 2 2 分。请考生从 道物理题、道化学题、 道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每 （二）选考题：共 学科按所做的第一题计分。 33 ．［物理 —— 选修 3–3 15 ］（ 分） 1（ ）（分）如图，一定质量的理想气体从状态 出发，经过等容过程 5aab b到达状态 ，再经过等温过程 bc c到达状态 ，最后经等压过程回到状态 。下列说法正确的是 ca a_______ 1（填正确答案标号。选对 个得 分， 224351选对 个得 分，选对 个得 分。每选错 个扣 分，最低得分为 分）。 30Aab ab Bca ．在过程 中外界对气体做功 ．在过程 ．在过程 中气体的内能增加 中气体对外界做功 CDbc ．在过程 中气体从外界吸收热量 Eca ．在过程 中气体从外界吸收热量 210 a（ ）（分）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（ ）所示，玻璃泡的上端和下端分别连通两竖直玻璃 MK细管 1 和 K2K lK MR 。 1 长为 ，顶端封闭， 2 上端与待测气体连通； 下端经橡皮软管与充有水银的容器连通。开始 MK RK KK K 与 2 相通；逐渐提升 ，直到 2 中水银面与 1 顶端等高，此时水银已进入 1，且 1 中水银面比顶 测量时， hbKK端低 ，如图（）所示。设测量过程中温度、与 2 相通的待测气体的压强均保持不变。已知 1 和 2 的内径均 KdMVρ为 ，的容积为 0，水银的密度为 ，重力加速度大小为 。求： gi（ ）待测气体的压强； ii （ ）该仪器能够测量的最大压强。 第 5 页 共 18 页 第 5 页 34 —— 选修 3–4 15 ］（ 分） ．［物理 15xt=0 t=0.5 s 时的波形图。 （ ）（分）如图，一列简谐横波沿 轴正方向传播，实线为 时的波形图，虚线为 _______ 12 （填正确答案标号。选对 个得 分， 0.5 s 已知该简谐波的周期大于 。关于该简谐波，下列说法正确的是 24351选对 个得 分，选对 个得 分。每选错 个扣 分，最低得分为 分）。 30A2 m ．波长为 ．波速为 ．频率为 BC6 m/s 1.5 Hz Dt=1 s x=1 m 处的质点处于波峰 ．时， t=2 sx=2 m 时， E．处的质点经过平衡位置 210 RO（ ）（分）如图，一半径为 的玻璃半球， 点是半球的球心，虚线 OO′ O 表示光轴（过球心 与半球底 1.5 面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为 。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出 （不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求： i（ ）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； Rii O（ ）距光轴的入射光线经球面折射后与光轴的交点到 点的距离。 3[2017·全国卷Ⅲ．14] 2017 年 4 月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交 会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行时相比，组合体 运行的(　　) A．周期变大 B．速率变大 C．动能变大 D．向心加速度变大 GM ，a＝ ，半径不变，周期T、速率 v、加速度 a 的大 RGM 14．C　[解析]由天体知识可知 T＝2πR ，v＝ R2 GM R1小均不变，故 A、B、D错误．速率 v 不变，组合体质量 m 变大，故动能 Ek＝ mv2变大，C正确． 2[2017·全国卷Ⅲ．15] 如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一 U 形金属导轨，导轨平面与磁场 第 6 页 共 18 页 第 6 页 垂直．金属杆 PQ 置于导轨上并与导轨形成闭合回路 PQRS，一圆环形金属线框 T 位于回路围成的区域内，线框 与导轨共面．现让金属杆 PQ 突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是(　　) A．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿逆时针方向 B．PQRS 中沿顺时针方向，T 中沿顺时针方向 C．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿逆时针方向 D．PQRS 中沿逆时针方向，T 中沿顺时针方向 15．D　[解析] 金属杆 PQ 突然向右运动，则其速度 v 方向向右，由右手定则可得，金属杆 PQ 中的感应电 流方向由 Q 到 P，则 PQRS 中感应电流方向为逆时针方向．PQRS 中感应电流产生垂直纸面向外的磁场，故环形 金属线框 T 中为阻碍此变化，会产生垂直纸面向里的磁场，则 T 中感应电流方向为顺时针方向，D 正确． [2017·全国卷Ⅲ．16] 如图所示，一质量为 m、长度为 l 的均匀柔软细绳 PQ 竖直悬挂．用外力将绳的下端 Q 1缓慢地竖直向上拉起至 M 点，M 点与绳的上端 P 相距 l.重力加速度大小为 g.在此过程中，外力做的功为(　　) 31111A. mgl B. mgl C. mgl D. mgl 963216．A　[解析] 由题可知，缓慢提升绳子，在整个过程中，动能不变，则外力做功 WF 等于重力势能的增加 量ΔEp，将 Q 端提升至 M 位置处，过程如图所示．由图可知：全程重力势能增加量ΔEp 可视为 NQ 段上升增加 11的重力势能．取 NQ 段为研究对象，此段质量大小为 m′＝ m，其重心位置上升高度为 h＝ l，则外力做功为 WF 331＝ΔEp＝m′gh＝ mgl，A 正确． 9　[2017·全国卷Ⅲ．17] 一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距 80 cm 的两点上，弹性绳的原长 第 7 页 共 18 页 第 7 页 也为 80 cm.将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为 100 cm；再将弹性绳的两端缓慢移至天花板 上的同一点，则弹性绳的总长度变为(弹性绳的伸长始终处于弹性限度内)(　　) A．86 cmB．92 cmC．98 cmD．104 cm 17．B　[解析] 由题可知，挂上钩码后，如图甲所示． 此时弹性绳长度为 100 cm，则 θ＝37°，sin θ＝0.6.对结点 O 进行受力分析如图乙所示，则由图乙得 2Tsin TT′ x′ θ＝mg，当将两端缓慢移动至同一点时，由受力分析可得：2T′＝mg，由弹性绳上弹力为 F＝kx 得出 ＝ ，x由题可知 x＝100 cm－80 cm＝20 cm，则移动后弹性绳伸长长度为 x′＝12 cm，那么弹性绳总长度变为 L＝L0＋x′＝ 92 cm，B 正确． [2017·全国卷Ⅲ．18] 如图所示，在磁感应强度大小为 B0 的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固 定放置，两者之间的距离为 l.在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时，纸面内与两导线距离均为 l 的 a 点处的磁感应强度为零．如果让 P 中的电流反向、其他条件不变，则 a 点处磁感应强度的大小为(　　) 332A．0 B. B0 C. B0 D．2B0 3318．C　[解析] 当 P 和 Q 中电流方向均垂直纸面向里时，由于 aP＝PQ＝aQ＝l，P 和 Q 在 a 点产生的磁感 3应强度大小相同，方向如图甲所示，其合磁感应强度为 B1，由几何关系知 B1＝2BPcos 30°＝ BP，由题可知，a 3点处磁感应强度为零，则 B0 和 B1 等大反向，则可得 B0＝B1＝ BP，且 B0 方向平行于 PQ 向左．当 P 中电流反 3向后，如图乙所示，P、Q 在 a 点产生的合磁感应强度为 B2，由几何关系知 B2＝BP＝ B0，且 B2 方向垂直于 PQ 332202 ＋B向上．可得 a 点处的磁感应强度大小为 B＝ B ＝ B0，C 正确． 3第 8 页 共 18 页 第 8 页 [2017·全国卷Ⅲ．19] (多选) 在光电效应实验中，分别用频率为 νa、νb 的单色光 a、b 照射到同种金属上， 测得相应的遏止电压分别为 Ua 和 Ub、光电子的最大初动能分别为 Eka 和 Ekb.h 为普朗克常量．下列说法正确的是 (　　) A．若 νa>νb，则一定有 Ua<Ub B．若 νa>νb，则一定有 Eka>Ekb C．若 Ua<Ub，则一定有 Eka<Ekb D．若 νa>νb，则一定有 hνa－Eka>hνb－Ekb 19．BC　[解析] 由光电效应方程可知 Ek＝hν－W0，该动能又会在遏止电压下恰好减为零，则 eU＝hν－W0， 其中 W0 为逸出功，同种金属的 W0 相同．若 νa>νb，则 Ua>Ub，故 A 错误；若 νa>νb，根据 Ek＝hν－W0，可得 Eka>Ekb，故 B 正确；若 Ua<Ub，根据 Ek＝eU，可得 Eka<Ekb，故 C 正确；若 νa>νb，根据 Ek＝hν－W0 可知 hν－ Ek＝W0，由于是照射到同种金属上，逸出功 W0 相同，故 D 错误． [2017·全国卷Ⅲ．20] (多选) 一质量为 2 kg 的物块在合外力 F 的作用下从静止开始沿直线运动．F 随时间 t 变化的图线如图所示，则(　　) A．t＝1 s 时物块的速率为 1 m/s B．t＝2 s 时物块的动量大小为 4 kg·m/s C．t＝3 s 时物块的动量大小为 5 kg·m/s D．t＝4 s 时物块的速度为零 20．AB　[解析] 由题目可知 F＝2 N，F′＝－1 N，由动量定理 Ft＝mv1－mv0，可知 t＝1 s 时，Ft1＝mv1， 1×Ft 2 1 代入数据可得 v1＝ ＝m/s＝1 m/s，故 A 正确；t＝2 s 时，p＝Ft2，代入数据可得 p＝4 kg·m/s，故 B 正 m2确；t＝3 s 时，p＝Ft2＋F′(t3－t2)，代入数据可得 p＝3 kg·m/s，故 C 错误；t＝4 s 时，由 Ft2＋F′(t4－t2)＝mv4， 第 9 页 共 18 页 第 9 页 2＋ （4－ 2） －（ － ） ×4 2 ×2 2 Ft 代入数据可得 v4＝ F′ tt1＝m/s＝1 m/s，故 D 错误． m2[2017·全国卷Ⅲ．21] (多选) 一匀强电场的方向平行于 xOy 平面，平面内 a、b、c 三点的位置如图所示，三 点的电势分别为 10 V、17 V、26 V．下列说法正确的是(　　) A．电场强度的大小为 2.5 V/cm B．坐标原点处的电势为 1 V C．电子在 a 点的电势能比在 b 点的低 7 eV D．电子从 b 点运动到 c 点，电场力做功为 9 eV abcφO ＋＋φφφ21．ABD　[解析] 由题目可得：φa＝10 V，φb＝17 V，φc＝26 V，则可知ab与Oc交点电势满足 ＝，22故 φO＝φa＋φb－φc＝1 V，故 B 正确；从 a 到 b 移动电子，电场力做功 W＝Uab(－e)＝7 eV，电场力做正功，电势 能减小，故电子在 a 点电势能比在 b 点高 7 eV，故 C 错误；从 b 到 c 移动电子，电场力做功 W′＝－eUbc＝9 eV， cOcd－xcO －φ318 5φφφ故 D 正确；如图所示，过 b 点作 bd 垂直于 Oc，则由几何关系有 xcd＝6× cm＝ cm，故 ＝，5xcd UcO 25 ＝则 d 点的电势为 φd＝17 V，故 bd 为等势线，从而电场线沿 cO 方向，故 E＝ V/cm＝2.5 V/cm，故 A 正 xcO 10 确． [2017·全国卷Ⅲ．22] 某探究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，将画有坐标轴(横轴为 x 轴，纵轴 为 y 轴，最小刻度表示 1 mm)的纸贴在水平桌面上，如图(a)所示．将橡皮筋的一端 Q 固定在 y 轴上的 B 点(位于 图示部分之外)，另一端 P 位于 y 轴上的 A 点时，橡皮筋处于原长． (1)用一只测力计将橡皮筋的 P 端沿 y 轴从 A 点拉至坐标原点 O，此时拉力 F 的大小可由测力计读出．测力 计的示数如图(b)所示，F 的大小为________N. (2)撤去(1)中的拉力，橡皮筋 P 端回到 A 点；现使用两个测力计同时拉橡皮筋，再次将 P 端拉至 O 点．此时 观察到两个拉力分别沿图(a)中两条虚线所示的方向，由测力计的示数读出两个拉力的大小分别为 F1＝4.2 N 和 F2 第 10 页 共 18 页 第 10 页 ＝5.6 N. (ⅰ)用 5 mm 长度的线段表示 1 N 的力，以 O 为作用点，在图(a)中画出力 F1、F2 的图示，然后按平行四边 形定则画出它们的合力 F 合； 图(a) 图(b) (ⅱ)F 合的大小为________N，F 合与拉力 F 的夹角的正切值为________． 若 F 合与拉力 F 的大小及方向的偏差均在实验所允许的误差范围之内，则该实验验证了力的平行四边形定 则． 22．[答案] (1)4.0 (2)(ⅰ)F1、F2 和 F 合如图所示 (ⅱ)4.0　0.05 [解析] (ⅱ)用刻度尺量出 F 合的线段长为 20.02 mm，所以，F 合大小约为 4.0 N，F 合与拉力 F 的夹角的正切 第 11 页 共 18 页 第 11 页 值为 0.05. [2017·全国卷Ⅲ．23] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中 E 是电池；R1、R2、R3、R4 和 R5 是固定电阻，R6 是可变电阻；表头 G 的满偏电流为 250 μA，内阻为 480 Ω.虚线方框内为换挡开关，A 端 和 B 端分别与两表笔相连．该多用电表有 5 个挡位，5 个挡位为：直流电压 1 V 挡和 5 V 挡，直流电流 1 mA 挡 和 2.5 mA 挡，欧姆×100 Ω挡． 图(a) 图(b) (1)图(a)中的 A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接． (2)关于 R6 的使用，下列说法正确的是________(选填正确答案标号)． A．在使用多用电表之前，调整 R6 使电表指针指在表盘左端电流“0”位置 B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整 R6 使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置 C．使用电流挡时，调整 R6 使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置 (3)根据题给条件可得 R1＋R2＝________Ω，R4＝________Ω. (4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示．若此时 B 端是与“1”相连的，则多用电表读数为________； 若此时 B 端是与“3”相连的，则读数为________；若此时 B 端是与“5”相连的，则读数为________．(结果均保留 3 位有效数字) 23．[答案] (1)黑　(2)B(3)160　880(4)1.47 mA　1.10×103 Ω　2.95 V [解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势． (2)R6 是欧姆调零电阻，故 B 正确． IgRg (3)换挡开关接 2 时，是量程较小的电流表，所以 R1＋R2＝ ＝160 Ω；换挡开关接 4 时，是量程较小的 g－II第 12 页 共 18 页 第 12 页 12g（＋）RRR电压表，这时表头与 R1、R2 并联组成新表头，新表头的内阻 r＝ ＝120 Ω，新表头的量程是 1 mA， 12g＋＋RRRU1 所以 R4＝ －r＝ I1 1Ω－120 Ω＝880 Ω. －3×1 10 (4)若此时 B 端是与“1”相连的，则为量程是 2.5 mA 的电流表，则多用电表读数为 1.47 mA；若此时 B 端是与 “3”相连的，则为欧姆表，读数为 1.10×103 Ω；若此时 B 端是与“5”相连的，则为量程是 5 V 的电压表，读数为 2.95 V. [2017·全国卷Ⅲ．24] 如图，空间存在方向垂直于纸面(xOy 平面)向里的磁场．在 x≥0 区域，磁感应强度的 大小为 B0；x<0 区域，磁感应强度的大小为 λB0(常数 λ>1)．一质量为 m、电荷量为 q(q>0)的带电粒子以速度 v0 从坐标原点 O 沿 x 轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿 x 轴正向时，求(不计重力)： (1)粒子运动的时间； (2)粒子与 O 点间的距离． πm 12mv0 124．[答案] (1) 　(2) ＋－1100()()B q λB q λ[解析] (1)在匀强磁场中，带电粒子做圆周运动．设在 x≥0 区域，圆周半径为 R1；在 x<0 区域，圆周半径为 R2.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得 v20 qB0v0＝m 　①qλB0v0＝m 　② R1 R2 v20 πR1 粒子速度方向转过 180°时，所需时间 t1 为 t1＝ 　③ v0 πR2 粒子再转过 180°时，所需时间 t2 为 t2＝ 　④ v0 πm 1联立①②③④式得，所求时间为 t0＝t1＋t2＝ 　⑤ ＋10()B q λ2mv0 1(2)由几何关系及①②式得，所求距离为 d0＝2(R1－R2)＝ 　⑥ －10()B q λ[2017·全国卷Ⅲ．25] 如图，两个滑块 A 和 B 的质量分别为 mA＝1 kg 和 mB＝5 kg，放在静止于水平地面上 的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为 μ1＝0.5；木板的质量为 m＝4 kg，与地面间的动摩擦因数为μ2＝ 0.1.某时刻 A、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为 v0＝3 m/s.A、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止．设最大 静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小 g＝10 m/s2.求： 第 13 页 共 18 页 第 13 页 (1)B 与木板相对静止时，木板的速度； (2)A、B 开始运动时，两者之间的距离． 25．[答案] (1)1 m/s　(2)1.9 m [解析] (1)滑块 A 和 B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动．设 A、B 所受木板的摩擦力和木板所受地面的 摩擦力大小分别为 f1、f2 和 f3，A 和 B 相对于地面的加速度大小分别为 aA 和 aB，木板相对于地面的加速度大小为 a1.在滑块 B 与木板达到共同速度前有 f1＝μ1mAg　①f2＝μ1mBg　②f3＝μ2(m＋mA＋mB)g　③ 由牛顿第二定律得 f1＝mAaA　④f2＝mBaB　⑤f2－f1－f3＝ma1　⑥ 设在 t1 时刻，B 与木板达到共同速度，其大小为 v1.由运动学公式有 v1＝v0－aBt1　⑦v1＝a1t1　⑧ 联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得 v1＝1 m/s　⑨ 1(2)在 t1 时间间隔内，B 相对于地面移动的距离为 sB＝v0t1－ aBt21　⑩ 2设在 B 与木板达到共同速度 v1 后，木板的加速度大小为 a2.对于 B 与木板组成的体系，由牛顿第二定律有 f1 ＋f3＝(mB＋m)a2　⑪ 由①②④⑤式知，aA＝aB；再由⑦⑧式知，B 与木板达到共同速度时，A 的速度大小也为 v1，但运动方向与 木板相反．由题意知，A 和 B 相遇时，A 与木板的速度相同，设其大小为 v2.设 A 的速度大小从 v1 变到 v2 所用的 时间为 t2，则由运动学公式，对木板有 v2＝v1－a2t2　⑫ 对 A 有 v2＝－v1＋aAt2　⑬ 1在 t2 时间间隔内，B(以及木板)相对地面移动的距离为 s1＝v1t2－ a2t2　⑭ 21在(t1＋t2)时间间隔内，A 相对地面移动的距离为 sA＝v0(t1＋t2)－ aA(t1＋t2)2　⑮ 2A 和 B 相遇时，A 与木板的速度也恰好相同．因此 A 和 B 开始运动时，两者之间的距离为 s0＝sA＋s1＋sB　⑯ 联立以上各式，并代入数据得 s0＝1.9 m　⑰ (也可用如图的速度—时间图线求解) 第 14 页 共 18 页 第 14 页 [2017·全国卷Ⅲ．33] [物理——选修 3-3] (1)如图，一定质量的理想气体从状态 a 出发，经过等容过程 ab 到达状态 b，再经过等温过程 bc 到达状态 c， 最后经等压过程 ca 回到初态 a.下列说法正确的是________． A．在过程 ab 中气体的内能增加 B．在过程 ca 中外界对气体做功 C．在过程 ab 中气体对外界做功 D．在过程 bc 中气体从外界吸收热量 E．在过程 ca 中气体从外界吸收热量 33．[答案] (1)ABD　 [解析] (1)在过程 ab 中，体积不变，则气体不对外界做功，外界也不对气体做功，压强增大， 根据查理定律， 气体温度升高，一定质量的理想气体的内能由温度决定，所以气体内能增加，选项 A 正确，C 错误；在过程 ca 中气体体积缩小，则外界对气体做功，选项 B 正确；在过程 bc 中，温度不变，内能不变，体积增加，气体对外 界做功，由热力学第一定律可知，气体要从外界吸收热量，选项 D 正确；在过程 ca 中，压强不变，体积变小， 根据盖—吕萨克定律，气体温度降低，内能减小，而外界对气体做功，根据热力学第一定律，气体向外界放出热 量，选项 E 错误． [2017·全国卷Ⅲ．33] [物理——选修 3-3] (2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图(a)所示，玻璃泡 M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管 K1 和 K2.K1 长为 l，顶端封闭，K2 上端与待测气体连通；M 下端经橡皮软管与充有水银的容器 R 连通．开始测量时，M 与 K2 相通；逐渐提升 R，直到 K2 中水银面与 K1 顶端等高，此时水银已进入 K1，且 K1 中水银面比顶端低 h，如图(b) 所示．设测量过程中温度、与 K2 相通的待测气体的压强均保持不变．已知 K1 和 K2 的内径均为 d，M 的容积为 第 15 页 共 18 页 第 15 页 V0，水银的密度为 ρ，重力加速度大小为 g.求： (ⅰ)待测气体的压强； (ⅱ)该仪器能够测量的最大压强． ρπgh2d2 πρgl2d2 4V0 (2)(ⅰ) (ⅱ) 2（ －） l h 0＋4V πd (2)(ⅰ)水银面上升至 M 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住，设此时被封闭的气体的体积为 V，压强等于待 测气体的压强 p.提升 R，直到 K2 中水银面与 K1 顶端等高时，K1 中水银面比顶端低 h；设此时封闭气体的压强为 p1，体积为 V1，则 11V＝V0＋ πd2l　①V1＝ πd2h　② 44由力学平衡条件得 p1＝p＋ρgh　③ 整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pV＝p1V1　④ ρπgh2d2 联立①②③④式得 p＝ 　⑤ 0＋4V πd 2（ －） lh(ⅱ)由题意知 h≤l　⑥ πρgl2d2 联立⑤⑥式有 p≤ 　⑦ 4V0 πρgl2d2 4V0 该仪器能够测量的最大压强为 pmax ＝　⑧ [2017·全国卷 III．34] [物理—选修 3-4] (1)如图所示，一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，实线为 t＝0 时的波形图，虚线为 t＝0.5 s 时的波形图．已知 该简谐波的周期大于 0.5 s．关于该简谐波，下列说法正确的是________． 图 1 A．波长为 2 m 第 16 页 共 18 页 第 16 页 B．波速为 6 m/s C．频率为 1.5 Hz D．t＝1 s 时，x＝1 m 处的质点处于波峰 E．t＝2 s 时，x＝2 m 处的质点经过平衡位置 0.5 2λ[解析] (1)由图可以读出，波长为 4 m，A 错误；由于周期大于 0.5 s，所以周期 T＝ s＝ s；波速 v＝ ＝343T16 m/s，B 正确；频率 f＝ ＝1.5 Hz，C 正确；t＝1 s 时，经过了 1.5 个周期，x＝1 m 处质点处于波谷，D 错误；t T＝2 s 时，经过了 3 个周期，x＝2 m 处质点处于平衡位置，E 正确． [2017·全国卷 III] [物理—选修 3-4] (2)如图所示，一半径为 R 的玻璃半球，O 点是半球的球心，虚线 OO′表示光轴(过球心 O 与半球底面垂直的 直线)．已知玻璃的折射率为 1.5.现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出(不考虑被半 球的内表面反射后的光线)．求： 图 1 (ⅰ)从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值； 푅(ⅱ)距光轴 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到O 点的距离． 3(2)(ⅰ)如图所示，从底面上 A 处射入的光线，在球面上发生折射时的入射角为 i，当 i 等于全反射临界角 ic 时，对应入射光线到光轴的距离最大，设最大距离为 l. i＝ic　① 设 n 是玻璃的折射率，由全反射临界角的定义有 nsin ic＝1　② 第 17 页 共 18 页 第 17 页 l由几何关系有 sin i＝③ R2联立①②③式并利用题给条件，得 l＝ R　④ 3R(ⅱ)设与光轴相距 的光线在球面B 点发生折射时的入射角和折射角分别为 i1 和 r1，由折射定律有 nsin i1＝sin 3r1　⑤ 设折射光线与光轴的交点为 C，在△OBC 中，由正弦定理有 （－ 1） rsin ∠C sin ＝°180 　⑥ ROC 1由几何关系有∠C＝r1－i1　⑦sin i1＝⑧ 323）（＋32联立⑤⑥⑦⑧式及题给条件得 OC＝ R≈2.74R　⑨ 5第 18 页 共 18 页 第 18 页