湖南师大附中2017届六校联考

湖南师大附中2017届六校联考 理科综合能力测试（2017.4）

二、选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～18小题只有一项符合题目要求，第19～21小题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）

14.关于近代物理，下列说法中不正确的是（ ） ．

A.光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性

B.单个氢原子从n=4向较低能级跃迁时，最多可以向外辐射6种不同频率光子 C.在U235的裂变反应中（

U+n→

Xe+

Sr+3n），发生了质量亏损，Xe140和Sr94的比结合能比U235的大，该核反应释放出核能

D.在α、β、γ这三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强

15.质量相等的两个质点A、B在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. 0-t2时间内A质点处于失重状态 B. 在t1-t2时间内质点B的机械能守恒 C. 0-t2时间内两质点的平均速度相等

D. 两个质点第一次相遇在t2之后，在第一次相遇之前t2时刻两个质点距离最远

16.如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ，已知万有引力常量G，下列说法正确的是（ ） A. 若测得周期和张角，可得到星球的质量

B. 若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度

C. 若测得周期、轨道半径和张角，可得到星球表面的重力加速度 D. 若测得周期、轨道半径和张角，可得到飞行器的向心力

17. 如图所示，倾斜的长杆（与水平面成角）上套有一个质量为M的环，环通过细线吊一个质量为m的小球，当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时，稳定运动的情景如图所示，其中虚线表示竖直方向，那么以下说法正确的是（ ） A、环一定沿长杆向下加速运动 B、环的加速度一定沿杆向上 C、环的加速度一定大于gsin D、环一定沿杆向上运动

18. 某粒子加速器剖面图如图所示位于竖直平面内，圆筒内外直径分别为D和2D，O为圆心，水平直径GH以上部分是偏转区，以下是回收区，偏转区存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属板间有匀强电场，上板开有一小孔，大量的质量为m、电荷量为+q的粒子由下方d/2处的P点静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v0射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场，偏转后进入回收区，不计粒子重力，设粒子若撞到内外筒壁会被吸

1

收，则（ ）

2mv0A.电场强度大小为

2qdB.若磁感应强度满足

mv04mv0B，粒子一定可以进入回收区 qD3qD4mv0，粒子一定不可以进入回收区 3qDC.若磁感应强度满足BD.进入回收区的粒子在磁场中的运动时间全都相同

19. 总理在十二届五次会议上提出了清洁能源问题，某大型光伏电站的功率是500kw，电压为12V，送往外地时，先通过逆变器转化为220V的交流电（转化效率为80%），然后经变压器Ⅰ升压为20000V，通过总电阻为20的输电线路送往某地，再经变压器Ⅱ降为220V电压供用户使用，下列说法正确的是（ ） A、变压器Ⅱ的原副线圈匝数比为1000:11 B、变压器Ⅰ的原副线圈匝数比为11:1000 C、用户最多可使用的功率为392kw

D、用户负载越多，线路上损耗的功率越小

20. 如图所示，小车的上面固定一个光滑弯曲圆管道，整个小车（含管道）的质量为2m，原来静止在光滑的水平面上。今有一个可以看作质点的小球，质量为m，半径略小于管道半径，以水平速度v从左端滑上小车，小球恰好能到达管道的最高点，然后从管道左端滑离小车．关于这个过程，下列说法正确的是（ ）

A．小球滑离小车时，小车回到原来位置 B．小球滑离小车时相对小车的速度为v

v2C．车上管道中心线最高点的竖直高度为

3gD．小球在滑上曲面到滑到最高点的过程中，小车的动量变化大小是

mv 3

21. 如图所示，a、b、c、d四个带电小球恰好构成“三星拱月”之形并保持静止，其中a、b、c质量均为m，套在轻质光滑绝缘圆环上后放在光滑水平桌面上, d球质量为3m，已知a、b、c三小球的电荷量大小均为q，圆环半径为

R，d球距圆环圆心的高度，重力加

速度为g，静电力常量为k。则 A．四个小球一定都带同种电荷

B．a球所受圆环弹力方向指向圆环圆心 C．水平桌面对c球支持力大小为

4mg 3 2

D．小球d的电荷量大小为

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题(11题，共129分)

22．（6分））如图为“验证动能定理”的实验装置。用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小，在长木板上相距适当距离的A、B两点各安装一个速度传感器，分别记录小车通过A、B时的速率。要求拉力传感器的示数即为小车所受的合外力。

(1)为了完成实验，除了测量小车受到拉力的大小F、小车通过A、B时的速率vA和vB

外，还需要测量_______________________________________(写出物理量的名称和符号)；需要验证的物理关系式为____________________。

(2)与本实验有关的下列说法正确的是__________________

A．要调整长木板的倾斜角度，平衡小车受到的摩擦力

B．应先释放小车，再接通速度传感器的电源 C．改变所挂钩码的数量时，要使所挂钩码的质量远小于小车质量 D．该实验装置也可以用来验证牛顿第二定律

23.（8分）为了测定一组干电池的电动势和内电阻，提供了下列器材：

A. 待测的干电池E C. 电流表A2

B. 电流表A1

D. 滑动变阻器R（0～20Ω，2A）

F. 开关和导线若干

速度传感器 速度传感器 拉力传感器 B A E. 定值电阻R0（2kΩ）

某同学发现上述器材中没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验。

IA/A 0.5 A2 R A1 R0 0.4 0.3 0.2 0.1 0 甲 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 乙

IB/mA

(1)在实验操作过程中，如将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流表A1的示数将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。

3

(2)图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的两个电流变化图线，其中IA、IB分别代表两电流表的示数，但不清楚分别代表哪个电流表的示数。请你由图线计算被测电池的电动势

E＝___________V，内阻r＝___________Ω。

(3)用上述方法测出的电池电动势E和内电阻r与真实值相比___________。 A. E偏大，r偏小 C. E偏大，r偏大

24.(14分)如图所示，为水上游乐园的设施，由弯曲滑道、竖直平面内的圆形滑道、水平滑道及水池组成，桶形圆形滑道外侧半径R＝2m，圆形滑道的最低点的水平入口B和水平出口B′相互错开，为保证安全，在圆形滑道内运动时，要求紧贴外侧滑行。水面离水平轨道高度h＝5m。现游客从滑道A点由静止滑下，游客可视为质点，不计一切阻力，重力加速度g取10m/s2，求：

（1） 起滑点A至少离水平滑道多高？

（2） 为了保证游客安全，在水池中放有长度为L＝5m的安全气垫MN，其厚度不计，满

足（1）的游客恰落在M端，要使游客能安全落在气垫上，水道安全滑下点A距水平滑道的高度取值范围为多少？

A

B. E偏小，r偏大 D. E偏小，r偏小

R C B B′ M N′

25.(19分) 如图所示，dc与ef是无电阻的导轨，相距为l，固定在水平面内，同时存在图示方向的匀强磁场。de端接有一个阻值为R的定值电阻，cf端接有一个电容为C的电容器。距d为x0处的p点有个小缺口，两导轨P点左侧无摩擦，右边的摩擦因数为，距P不远处导轨O点有一个质量为m的粘性物体。将金属轻杆ab(不计质量，没有电阻)紧挨de放置，在水平拉力F作用下向右运动，拉力F与杆往右运动的位移x成正比，即：F=Kx，当杆ab达P点时的速度为v0。试求：(不考虑感应电流的磁场，其中“F=Kx”的k=

d aR e b Pc F of

mv0) cRx0（1）从杆开始运动到达到P点时F所做的功和电阻R上放出的热量； （2）磁感应强度B的大小；

4

（3）越过P点后杆粘上物体(物体离开水平面)成为一体，并让ab杆维持速度v0匀速运动一段足够长的时间后撤去外力，那么撤去外力后杆运动多长时间才能停止运动？撤去外力后杆运动了多长的距离？

(二)选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并将所选题目的题号写在相应位置上。注意所做题目的题号必须与所选题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33．【物理选修3－3模块】（15分） （1）（5分）下列说法正确的是（ ）（填写正确答案标号。选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错一个扣3分，最低分为0分）。

A．液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

B．晶体的各向异性是指晶体沿不同方向的导热性能、导电性能和光学性质等各个性质都不一样

C．缝衣针放在棉纸上，用手托着绵纸，放入水中。绵纸浸湿下沉，而缝衣针会停在水面。这是由于水的表面张力使针没有下沉。

D．潮湿的天气里，洗了衣服不容易晾干，是因为空气的相对湿度大 E．未饱和汽的压强一定小于饱和汽压 （2）（10分）如图所示，除右侧壁导热良好外，其余部分均绝热的气缸水平放置，MN为气缸右侧壁。气缸的总长度为L=80cm，一厚度

M不计的绝热活塞将一定质量的氮气和氧气分别A封闭在左右两侧（活塞不漏气）。在汽缸内距左

N2O2侧壁d=30cm处设有卡环AB，使活塞只能向右滑动。开始时活塞在AB右侧紧挨AB，缸内左B5

N侧氮气的压强p1=0.8×10Pa，右侧氧气

的压强p2=1.0×105Pa，两边气体和环境的温度均

为t1=27℃。现通过左侧气缸内的电热丝缓慢加热，使氮气温度缓慢升高，设外界环境温度不变。求：

①活塞恰好要离开卡环时氮气的温度；

②继续缓慢加热气缸内左侧氮气，使氮气温度升高至227℃，求活塞移动的距离。

34．【物理选修3－4模块】（15分） （1）（5分）弹性介质中波源O沿竖直方向振动产生的振幅为0.1m的简谐横波以速度v=10m/s传播，M、N为与O在同一直线上的两质点，它们到O的距离分别为

OM=12m、ON=6m。波源O开始振动一段时间后在直线MN上形成的波形如图所示，波刚好传到M点，不计波传播过程中的能量损失。下列说法正确的是（ ） A.此时O点的振动方向向上

5

B.波源的振动频率为2.5Hz

C.波传播到N时，N先向下振动 D.M与N的速度方向始终相同

E.从O开始振动到此时N质点运动的路程为0.6m

（2）（10分）如图所示，单色细光束射到一半径为R的透明球表面，光束在过球心的平面内，入射角i=60°。该光束经折射进入球内后又经其内表面反射一次，再经球表面折射后射出。已知真空中光速为c，出射光线相对于入射光线偏转了120°（图上已画出入射光线,

sin15624，结果可带根号）。① 求透明球的折射率； ② 求光在透明球中传播的时间。

6

i=60º . O

参

14、B

解析:单个氢原子从n=4向较低能级跃迁时, 最多可以向外辐射3种不同频率光子 15、D

解析: 0-t2时间内A质点处于超重状态；在t1-t2时间内质点B的动能不变，高度上升，机械能增大；0-t2时间内B质点的位移更大，平均速度大 16、C

解析: 设星球的质量为M，半径为R，平均密度为ρ，张角为θ，飞行器的质量为m，轨道半径为r，周期为T。对于飞行器，根据万有引力提供向心力得：G何关系有：R=rsin

，星球的平均密度ρ=

，G ，由几

Mmmg，由以上各式知测得周期R2和轨道半径，得不到星球的平均密度，故B错误；测得周期、轨道半径和张角，可得到星球表面的重力加速度，故C正确。

17、B

解析：以小球为研究对象可看出，小球有向右的加速度，即环必然有沿杆向上的加速度，因此环是加速沿杆向上运动或减速沿杆向下运动。由于不知道细线与竖直方向的夹角大小，加速度大小不可求。 18、B

解析：A、加速场过程运用动能定理可得：qE进入回收区的粒子在磁场中的半径范围

=

m

，可得E=

，故A错误；B、

3DDRD或R，根据洛伦兹力提供向心力44qvB=m，粒子进入回收区的磁场应强度范围为

mv04mv04mv0B或B，故B正qD3qDqD，T随B变化，所有粒子均在磁

确、C错误；D、qvB=m与T=联立，可得T=

场中经半个周期进入回收区，故D错误。

19、BC 解析：根据

u1n1，可得变压器Ⅰ的原副线圈匝数比为11:1000，由于输电线路上的电阻u2n2分压，变压器Ⅱ的原副线圈匝数比并不等于1000:11，A错误。光伏电站的功率通过逆变器

40010320A，后输送的总功率为P总=50080%=400kw，输电线路上的电流I421023 w, PP用=P总-P损=392 kw..用户负载越多，线路上损耗的功率越大，所以损=IR810答案选BC。

20、BC

7

解析：全过程同时满足水平方向动量守恒和机械能守恒，联立方程可以解得小球滑离小车时 小球速度为v/3 方向向左，小车速度为2v/3，方向向右，故小球相对小车速度为v。小车一直向右运动，小球滑离小车时，小车没有回到原来位置。当小球恰好通过管道最高点时，小球和小车速度相等，由水平方向动量守恒可求得此时速度为v/3，方向向右，则小车的动量 变化为2mv/3。此时系统动能损失最大，转变为小球重力势能，可算出小球高度为v2/3g。

21、ABD

解析：d球和a、b、c球之间都应该为斥力，故四个球应该带有同种电荷。a球受b、c、d三球库仑斥力作用、还受重力、桌面支持力、圆环弹力作用。根据力的平衡条件可判断圆环对a球弹力方向指向圆环圆心。对四个球和圆环整体受力分析，水平桌面对c球支持力为总重力的三分之一。小球d受到a、b、c三球库仑斥力作用，三力竖直向上分量之和与3mg重力平衡。故选ABD。

22.(1)A、B两点之间的距离x，小车和车上的拉力传感器的总质量m；(2分)

Fx11mvB2mvA2 (2分) 22 (2)AD (2分，只选对一项得1分，有选错得0分)

23.（1）变小 (2分) （2）3，2 (4分) （3）D (2分)

24、解析：（1）沿圆形外侧滑道恰好滑过最高点，有：

v2mgm

R ①（2分）

从A到最高点，由机械能守恒

12mvmg2R 25联立①②：H1R＝5m

2mgH1mgH112mv1 2

②（2分） ③（1分）

（2）落水最近点抛出速度最小，从A到C由机械能守恒

④（2分） ⑤（1分）

v12gH1＝10m/s

12gt 2水平抛出，由平抛运动可知

h ⑥（2分） ⑦（2分） ⑧（1分）

s＝vt 将v1＝10m/s代入⑥⑦，得s1＝10m

将s2＝s1＋L＝15m代入⑥⑦两式，得：v2＝15m/s

8

2v2由④同理得：H211.25m

2g

⑨（1分）

滑下点A距水平滑道高度最多在5m～11.25m之间

25、解析：（1）由于F正比于位移x，可用平均力求解。W= R放出的热量等于F做的功Q=

12mv0x0kx0 （3分） 22cR12mv0x0kx0 （3分） 22cR（2）因为杆无质量，所以有拉力必然时刻等于安培力，则：

kx0R1mB2l2v0 Fkx0 得：B= （4分） 2lvRlc0(3)越过P后，C两端的电压U=Blv0 ，所带电荷量q0CBlv0 （2分）

撤去外力后由于摩擦，杆会减速运动，而电容器放电，取向右为正，根据动量定理：（设t

时刻的速度为v，此时电容器所带电荷量为q=CBlv）

(mgBli)tmvmgtBlitmv

mgtBl(q0q)m(vv0)，mgtcB2l2(v0v)m(v0v)

vv0mgcB2l2mt （3分）

1g的匀减速运动，当v=0时停止运动，所以 22CBlm2=

可见，杆做加速度为a=

mgt=

2v0 （2分） g21v0x=v0t= （2分） 2g33、解析： （1）ACD

（2）①经分析恰好离开，即气缸内氮气压强与氧气压强相等。取封闭的氮气为研究对象： 初状态：p1=0.8×105Pa T1=300K V1 =dS 末状态：p2=1.0×105Pa T2 V2 = V1 （1分）

PP21由理想气体状态方程 （2分） T1T2

代入数据解得：T2=375K （ 1分）

②继续缓慢加热气缸内气体，使氮气温度升高至T3，设活塞移动距离为x 取氮气为研究对象： 初状态：p1=0.8×105Pa T1=300K V1 = dS

末状态：p3 T3=500K V3 = dS +x S

PVP1V133（2分） 由理想气体状态方程 T1T3 9

取氧气为研究对象： 初状态：p4=1.0×105Pa T4=300K V4=（L- d）S

末状态：p5=p3 T5=300K V5 = LS - V3 （1分） 由玻意耳定律： P 4V 4  P 5V 5 （ 2 分） 代入数据解得：

向右移动的距离 x5.6cm （1分）

A、 B、ON=1.5λ，34（1）解析：此时O点的振动方向向下，故A错误。由图知，得λ=所以波源的振动周期为T=

=4m，

=0.4s，所以频率为2.5Hz，故B正确。C、由图知，波上各质

点的起振方向向下，所以波传播到N时，N先向下振动，故C正确。 D、由于ON=1.5λ，

所以N点与O点的振动情况总是相反。OM=3λ，所以M点与O点振动情况总是相同，所以M点与N点振动情况总是相反，M与N的速度方向始终相反，故D错误。E、波从O点传播到N点需要0.6s，到此时N点振动了1.5个周期，所以运动的路程为6A，故E正确。故选：BCE

（2）解析：① 出射光线顺时针方向偏转时，如图： 由几何关系及对称性，有：r=

+（i-r） 其中α=60° 2sini6= (2分) sin2α i r 解得：r=45° ，由折射定律得：n=

出射光线逆时针方向偏转时，如图： 有：i22 解得：r=15°

由折射定律得：n=

sini326= (2分) sin2② 第一种情况,由几何关系得：AC=BC=2Rcosr=2R 光在透明球中传播路程为：L=22R (1分) 传播速度为：v=

c6=c n3L23R= (2分) vc传播时间为：t=

同理可得第二种情况,光在透明球中传播路程为：L223R (1分) 传播时间为：t=

L(326)23R= (2分) vc 10