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高考天津理综试题及答案解析(物理)

理科综合能力测试（物理）

第Ⅰ卷

一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是

正确的）

1．【2017年天津，1，6分】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（ ）

2341144171H?H?He?nN?He?O?H 11207281A． B．43012351144891He?2713Al?15P?0n D．92U?0n?56Ba?36Kr?30n C．2【答案】A

2341H?H?He?n是一个氘核与一个氚核结合成一个氦核，同时放出一个中子，属于聚变反应，故A1120【解析】

144171N?He?O?H是卢瑟福发现质子的核反应，他用?粒子轰击氦原子核，产生氧的同位素7281正确；

——氧17和一个质子，是人类第一次实现的原子核的人工转变，属于人工核反应，故B错误；4273012He?13Al?15P?0n是小居里夫妇用?粒子轰击铝片时发现了放射性磷（磷30），属于人工核反应，

2351144891U?n?Ba?Kr?3n是一种典型的铀核裂变，属于裂变反应，故D错误，故选92056360故C错误；

A。

2．【2017年天津，2，6分】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 C．a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电效应，则a光的遏止电压低 【答案】D

【解析】设折射角为a，在右界面的入射角为?，根据几何关系有：????A，根据折射定律：

sinisin?，增大入射角i，折射角?增大，?减小，而?增大才能使b光发生反射，故A错

?n?nb?，则a光的波长大于b光的波长

误；由光路图可知，a光的折射率小于b光的折射率a??a??b?，故B错误；根据光电效应方程和遏止电压的概念可知：最大初动能EK?hv?W0，再根据动n?WhUC?v?0?eUC?0?EK，即遏止电压ee，可知入射光的频率越大，需要的遏止电压越大，能定理：

na?nb，则a光的频率小于b光的频率?va?vb?，a光的遏止电压小于b光的遏止电压，故D正确；光

是一种横波，横波有偏振现象，纵波没有，有无偏振现象与光的频率无关，故C错误，故选D。

3．【2017年天津，3，4分】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（ ） A．ab中的感应电流方向由b到a B．ab中的感应电流逐渐减小

abC．所受的安培力保持不变 D．ab所受的静摩擦力逐渐减小

【答案】D

?B?kab?tR【解析】导体棒、电阻、导轨构成闭合回路，磁感应强度均匀减小（为一定值），则闭合回路中的

磁通量减小，根据楞次定律，可知回路中产生顺时针方向的感应电流，ab中的电流方向由a到b，故

A 错误；根据法拉第电磁感应定律，感应电动势

E????B?S??k?S?t?t，回路面积S不变，即感应电动

势为定值，根据欧姆定律

变，磁感应强度减小，则安培力减小，故C错误；导体棒处于静止状态，所受合力为零，对其受力分析，水平方向静摩擦力

I?ER，所以ab中的电流大小不变，故B错误；安培力F?BIL，电流大小不

f与安培力F等大反向，安培力减小，则静摩擦力减小，故D正确，故选D。

4．【2017年天津，4，4分】“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，乘客重力大于座椅对他的支持力

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 【答案】B

【解析】机械能等于动能和重力势能之和，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，动能不变，重力势能时刻发

生变化，则机械能在变换，故A错误；在最高点对乘客受力分析，根据牛顿第二定律有：

v2v2mg?N?mN?mg?m?mgr，座椅对他的支持力r，故B正确；乘客随座舱转动一周的过程中，

动量不变，是所受合力的冲量为零，重力的冲量I?mg?t?0，故C错误；乘客重力的瞬时功率P?mgv?cos?，其中?为线速度和竖直方向的夹角，摩天轮转动过程中，乘客的重力和线速度的大小

不变，但?在变化，所以乘客重力的瞬时功率在不断变化，故D错误，故选B。

5．【2017年天津，5，4分】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。t?0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2L

C．【答案】C

【解析】绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直，属于横波，纵波的传播方向和质点的振动方向在同一直线

上，故A错误，根据波形图和波的传播方向可知，位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与O点的距

L??1??1L??n???n?4?，其中n?0、?1、2LL，波长4，可知当n?0时有波长的最大值，为离应为

t?T3Tt?8时，P在平衡位置上方 D．8时，P的速度方向竖直向上

TTT~?m?4L，故B错误；4内P由平衡位置振动到波峰，42内P由波峰回动到平衡位置，可知T3Tt?t?8时P在平衡位置上方向上振动，8时P在平衡位置上方向下振动，故C正确，D错误，故选

0~

C。

二、多项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选择是正确的，全部选对的得 6分，选对但不全的得3分，错选或不答的得0分）

6．【2017年天津，6，4分】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（ ）

A．t?0时，线圈平面平行于磁感线 B．t?1s时，线圈中的电流改变方向

2C．t?1.5s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8πJ 【答案】AD

【解析】t?0时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故A正确；每经过一次中性面（线圈平面垂直于磁感

线，磁通量有最大值）电流的方向改变一次，t?1s时，磁通量为零，线圈平面平行于磁感线，故B错

?????0???，根据法拉第电磁感应定律可知线 误；t?1.5s时，磁通量有最大值，但磁通量的变化率为零??t2?Em?NBS??N??m??4?VT圈中的感应电动势为零，故C错误；感应电动势最大值，有效值

EmE2E??22?VQ??T?8?2J2R，一个周期内线圈产生的热量，故D正确，故选AD。

7．【2017年天津，7，5分】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、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是（ ）

aA?aB，则Q靠近M端且为正电荷

A．电子一定从A向B运动 B．若

C．无论Q为正电荷还是负电荷一定有【答案】BC

EpA?EpB D．B点电势可能高于A点电势

【解析】电子在电场中做曲线运动，虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹，电场力沿电场线

直线曲线的凹侧，电场的方向与电场力的方向相反，如图所示，由所知条件无法判断电子

的运动方向，故A错误；若

aA?aB，说明电子在M点受到的电场力较大，M点的电场强

度较大，根据点电荷的电场分布可知，靠近M端为场源电荷的位置，应带正电，故B正确；无论Q为正电荷还是负电荷，一定有电势定有

?A??B，电子电势能EP??e?，电势能是标量，所以一

EPA?EPB，故C正确，D错误，故选BC。

8．【2017年天津，8，5分】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，挡衣架静止时，下列说法正确的是（ ）

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，则衣服架悬挂点右移 【答案】AB

【解析】设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为

la和lb，两部分绳子与竖直方向夹角分

Fa?Fb?F，则???。满足dmgF?sin??2Fcos??mg，d?lasin??lbsin??lsin?，即2cos?，d和l均不变，则l，

sin?为定值，a为定值，cos?为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sin?增大，cos?减小，绳子的拉力增大，故B正

别为?和?，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等，确，故选AB。

第Ⅱ卷

三、非选择题（本卷共4题，共72分） 9．【2017年天津，9，18分】

（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度为h的圆形轨道上绕地球 做匀速圆周运动，已知地球半径为R，地球表面重力加速度为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 ___________。

gR2gR【答案】

R?h，?R?h?

2【解析】在地球表面附近，物体所受重力和万有引力近似相等，有：

Mmv2gG?m?ma2v?RR?h?R?h?R?h，向心加速度动，万有引力提供向心力，有：，解得：线速度

gR2a?2?R?h?。

（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。

①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，撒手释放重物

②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上，按正确操作得到了一条完整的纸带，

GMm?mgR2，航天器绕地球做匀速圆周运

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____________。

A．OA、AD和EG的长度 B．OC、BC和CD的长度

C．BD、CF和EG的长度 C．AC、BD和EG的长度

【答案】①AB；②BC

【解析】①重物选用质量和密度较大的金属锤，减小控制阻力，以减小误差，故A正确；两限位孔在同一竖直面

内上下对正，减小纸带和打点计时器之间的阻力，以减小误差，故B正确；验证机械能守恒定律的原