2017年湖北卷高考试题答案解析Word版物理
2017年湖北卷高考试题答案解析Word版物理
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共8页，包含选择题(第1题~第9题，共9题)、非选择题(第10题~第15题，共6题)两部分。本卷满分为120分，考试时间为100分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合题意.
1.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r.圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为
(A)1:1(B)1:2(C)1:4(D)4:1
【答案】A
2.如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为
(A)
(B)
(C)
(D)
【答案】C
3.一小物块沿斜面向上滑动，然后滑回到原处.物块初动能为
【答案】C
【解析】向上滑动的过程中，根据动能定理：
4.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板
(A)运动到
(B)运动到
(C)运动到
(D)穿过
【答案】A
5.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是
(A)物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F
(B)小环碰到钉子P时，绳中的张力大于2F
(C)物块上升的最大高度为
(D)速度v不能超过
【答案】D
【解析】由题意知，F为夹子与物块间的最大静摩擦力，但在实际运动过程中，夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等于Mg，不等于2F，A错误;环碰到钉子时，物块做圆周运动，
二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分.每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分，选对但不全的得2分。错选或不答的得0分.
6.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行，则其()
(A)角速度小于地球自转角速度
(B)线速度小于第一宇宙速度
(C)周期小于地球自转周期
(D)向心加速度小于地面的重力加速度
【答案】BCD
7.某音响电路的简化电路图如图所示，输入信号既有高频成分，也有低频成分，则( )
(A)电感L1的作用是通高频
(B)电容G2的作用是通高频
(C)扬声器甲用于输出高频成分
(D)扬声器乙用于输出高频成分
【答案】BD
【解析】电感线圈对交流电的阻碍作用由感抗描述，
8.在x轴上有两个点电荷q1、q2，其静电场的电势φ在x轴上分布如图所示。下列说法正确有()
(A)q1和q2带有异种电荷
(B)x1处的电场强度为零
(C)负电荷从x1移到x2，电势能减小
(D)负电荷从x1移到x2，受到的电场力增大
【答案】AC
9.如图所示，三个小球A、B、C的质量均为m，A与B、C间通过铰链用轻杆连接，杆长为L，B、C置于水平地面上，用一轻质弹簧连接，弹簧处于原长.现A由静止释放下降到最低点，两轻杆间夹角α由60°变为120°，A、B、C在同一竖直平面内运动，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦，重力加速度为g.则此下降过程中
(A)A的动能达到最大前，B受到地面的支持力小于
(B)A的动能最大时，B受到地面的支持力等于
(C)弹簧的弹性势能最大时，A的加速度方向竖直向下
(D)弹簧的弹性势能最大值为
【答案】AB
三、简答题：本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分，共计42分.请将解答填写在答题卡相应的位置.
【必做题】
10.(8分)利用如题10-1图所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0 g，钩码的质量为m=10.0 g，打点计时器的电源为50 Hz的交流电.
(1)挂钩码前，为了消除摩擦力的影响，应调节木板右侧的高度，直至向左轻推小车观察到_____________________.
(2)挂上钩码，按实验要求打出的一条纸带如题10-2图所示.选择某一点为O，一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力，取g=9.80 m/s，利用W=mg
.计算结果见下表.
请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出
(4)实验结果表明，
【答案】(1)小车做匀速运动 (2)0.228
(3)
(4)0.093
11.(10分)某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图11-1图所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约为20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示
(1)提供的实验器材有：电源E1(3 V，内阻不计)、电源E2(6 V，内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200Ω)、滑动变阻器R2(0~500Ω)、热敏电阻Rt，继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干。
为使该装置实现对30~80℃之间任一温度的控制，电源E应选用(选填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用(选填“R1”或“R2”)。
(2)实验发现电路不工作。某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图11-2图所示的选择开关旋至(选填“A”、“B”、“C”或“D”)
(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查，在题11-1图中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针(选填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针(选填“偏转”或“不偏转”)。
(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤正确顺序是 。(填写各步骤前的序号)
①将热敏电阻接入电路
②观察到继电器的衔铁被吸合
③断开开关，将电阻箱从电路中移除
④合上开关，调节滑动变阻器的阻值
⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1Ω
【答案】(1)E2R2 (2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①
【解析】(1)由表格数据知，当温度为30°时，热敏电阻阻值为199.5Ω，继电器的阻值R0=20Ω，当电流为15mA时，E=I(Rt+R0)=3.3V，所以电源选E2，80°时，热敏电阻阻值Rt=49.1Ω，则
E2=I(Rt+R0+R)，此时变阻器阻值R=330.9Ω，所以变阻器选择R2;(2)多用电表做电压表测量电压，旋钮旋至直流电压档C处;(3)若只有b、c间断路，表笔接入a、b时，整个回路断路，电表指针不偏转，接入a、c时电流流经电表，故指针偏转;(4)50℃时，热敏电阻阻值为108.1Ω，所以应将电阻箱阻值调至108.1Ω，调节变阻器，使衔铁吸合，再将电阻箱换成热敏电阻，故顺序为⑤④②③①
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答.若多做，则按A、B两小题评分.
A.[选修3–3](12分)
(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V–T图象如图12A–1图所示。下列说法正确的有_________。
(A)A→B的过程中，气体对外界做功
(B)A→B的过程中，气体放出热量
(C)B→C的过程中，气体压强不变
(D)A→B→C的过程中，气体内能增加
【答案】BC
(2)题12A–2(甲)和(乙)图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片，记录炭粒位置的时间间隔均为30 s，两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知：若水温相同，_________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同，___________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。
【答案】甲乙
【解析】温度相同，颗粒越大，布朗运动越不明显，所以若水温相同，甲中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同，温度越高，布朗运动越明显，故乙中水分子的热运动较剧烈。
(3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示，某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol，其分子可视为半径为3×10–9 m的球，已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol–1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)
【答案】
B.[选修3–4](12分)
(1)接近光速飞行的飞船和地球上各有一只相同的铯原子钟，飞船和地球上的人观测这两只钟的快慢，下列说法正确的有___________。
(A)飞船上的人观测到飞船上的钟较快
(B)飞船上的人观测到飞船上的钟较慢
(C)地球上的人观测到地球上的钟较快
(D)地球上的人观测到地球上的钟较慢
【答案】AC
【解析】飞船相对地球高速运动，所以地球上的人观测飞船上的时钟较慢，而地球相对飞船高速运动，所以飞船上的人认为地球上的时钟较慢，所以A、C正确;B、D错误。
(2)野生大象群也有自己的“语言”。研究人员录下象群“语言”交流时发出的声音，发现以2倍速度快速播放时，能听到比正常播放时更多的声音。播放速度变为原来的2倍时，播出声波的___________(选填“周期”或“频率”)也变为原来的2倍，声波的传播速度____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】频率不变
【解析】频率由波源决定，播放速度变为原来的2倍时，播出声波的频率变为原来两倍，传播速度由介质决定，所以传播速度不变。
(3)人的眼球可简化为如图所示的模型，折射率相同、半径不同的两个球体共轴，平行光束宽度为D，对称地沿轴线方向射入半径为R的小球，会聚在轴线上的P点。取球体的折射率为
【答案】30°
C.[选修3–5](12分)
(1)原子核的比结合能曲线如图所示，根据该曲线，下列判断中正的有 ▲ .
(A)
(B)
(C)两个
(D)
【答案】BC
【解析】由图知
(2)质子()和α粒子()被加速到相同动能时，质子的动量 ▲ (选填“大于”、“小于”或“等于”)α粒子的动量，质子和α粒子的德布罗意波波长之比为 ▲ .
【答案】小于 2:1
(3)甲、乙两运动员在做花样滑冰表演，沿同一直线相向运动，速度大小都是1 m/s，甲、乙相遇时用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，速度大小分别为1 m/s和2 m/s.求甲、乙两运动员的质量之比.
【答案】3:2
四、计算题：本题共3小题，共计47分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13.(15分)如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻.质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下.当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v.导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求：
(1)MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小l;
(2)MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a;
(3)PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)感应电动势
感应电流
解得
(2)安培力
牛顿第二定律
解得
(3)金属杆切割磁感线的速度
电功率
解得
14(16分)如图所示，两个半圆柱A、B紧靠着静置于水平地面上，其上有一光滑圆柱C，三者半径均为R.C的质量为m，A、B的质量都为
(1)未拉A时，C受到B作用力的大小F;
(2)动摩擦因数的最小值μmin;
(3)A移动的整个过程中，拉力做的功W.
【答案】(1)
(2)
(3)
15.(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示.大量的甲、乙两种离子飘入电压力为U0的加速电场，其初速度几乎为0，经过加速后，通过宽为L的狭缝MN沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q，质量分别为2m和m，图中虚线为经过狭缝左、右边界M、N的甲种离子的运动轨迹.不考虑离子间的相互作用.
(1)求甲种离子打在底片上的位置到N点的最小距离x;
(2)在答题卡的图中用斜线标出磁场中甲种离子经过的区域，并求该区域最窄处的宽度d;
(3)若考虑加速电压有波动，在(
【答案】(1)
(2)
(3)