兰州一中物理刺试卷(1)丁
理科综合能力测试---物理部分（一）
命题人：丁鹏飞 审题人：叶文玉
二、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
14．下列说法正确的是
A ．光导纤维传播光信号利用了光的全反射原理
B ．光电效应实验说明光具有粒子性
C ．光的偏振现象说明光是纵波
D ．光的双缝干涉实验中，若仅将入射光从红光改为紫光，则相邻亮条纹间距一定变大
15．2011年3月11日，日本近海发生了9.0级地震，引发海啸与核泄漏危机，大量放射性物质外泄。放射性物质铯（Cs 137）和碘（I 131）进入大气，该地区水源、空气和生活环境被放射性污染。下列说法正确的是
A ．核反应堆中的废料具有很强的放射性，需装入特制的容器，深埋地下或海底
B ．铀核裂变的一种可能核反应是n Rb Cs n U 196371375510235
920
2++→+
C ．放射性碘（
I 131）发生的β衰变方程为e Xe I 011315413153-+→ D ．U 235
92裂变形式有多种，每种裂变产物不同，质量亏损也不同，但
释放的能量一定相等
16．2010年10月1日，嫦娥二号卫星发射成功．作为我国探月工程二期的技术先导星，嫦娥二号的主要任务是为嫦娥三号实现月面软着陆开展部分关键技术试验，并继续进行月球科学探测和究．如
图，嫦娥二号卫星的工作轨道是100公里环月圆
轨道Ⅰ，为对嫦娥三号的预选着陆区——月球虹
湾地区（图中B 点正下方）进行精细成像，嫦
娥二号在A 点将轨道变为椭圆轨道Ⅱ，使其近
月点在虹湾地区正上方B 点，大约距月面15公
里．下列说法中正确的是
A ．沿轨道Ⅱ运动的周期大于沿轨道?运动的周期
B ．在轨道Ⅱ上A 点的速度大于在轨道?上A 点的速度
C ．完成任务后，卫星返回工作轨道Ⅰ时，在A 点需加速
D ．在轨道Ⅱ上A 点的加速度大于在轨道?上A 点的加速度
17 ．位于坐标原点的波源S
不断地产生一列沿x 轴正方
向传播的简谐横波，波速
v =40m/s ，已知t =0时刻波刚
好传播到x =13m 处，部分波
形图如图所示，下列说法正
确的是
A ．波源S 开始振动的方向沿y 轴正方向
B ．t =0.45s 时，x =9m 处的质点的位移为 5cm
C ．t =0.45s 时，波刚好传播到x =18m 处
D ．t =0.45s 时，波刚好传播到x =31m 处
18．如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力
传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。
当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气
A ．压强变大
B ．分子的平均动能增大
C ．分子的平均间距增大
D ．分子单位时间与单位面积细管壁碰撞的次数增加
19．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为k ，输出端接有一交流电动机，此电动机线圈的电阻为R 。当原线圈两端接有正弦交变电流时，变压器的输入功率为P 0，电动机恰好能带动质量为m 的物体以速度v 匀速上升，此时理想交流电流表○A 的示数为I 。若不计电动机的机械能损耗，重力加速度为g ，则下列说法正确的是
A ．电动机输出的机械功率为P 0
B ．变压器的输出功率为mgv
C ．副线圈两端电压的有效值为I kP 0
D ．整个装置的效率为0
P mgv 20．如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x 轴上且长为2L ，高为L 。纸面内一边长为L 的正方形导线框沿x 轴正方
洗
衣 缸 细 管 空气 压力传感器
C x 3L 2L L 0 I B x 3L 2L L 0 I A x 3L 2L L 0 I D
x 3L 2L L 0 I 向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t =0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正
方向，在下面四幅图中能够正确表示电
流——位移（I —x ）关系的是
21．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc ，顶点a 、b 、c 处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示，D 点为正三角形外接
圆的圆心，E 、G 、H 点分别为ab 、ac 、bc 的中点，F 点为E 点关于电荷c 的对称点，则下
列说法中正确的是
A ．D 点的电场强度一定不为零，电势可能为零
B ．E 、F 两点的电场强度等大反向，电势相等
C ．E 、G 、H 三点的电场强度和电势均相同
D ．若释放电荷c ，电荷c 将一直做加速运动（不计空气阻力） 第Ⅱ卷 （非选择题，共13小题，共l74分）
22．（8分）如图所示，某同学在做“用双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度线对齐A 条纹中心时（图1），游标卡尺的示数如图（3）所示，第二次分划板中心刻度线对齐B 条纹中心时（图2），游标卡尺的示数如图（4）所示，已知双缝间距为0.5mm ，从双缝到屏的距离为1m ，则图（3）中游标卡尺的示数为___________mm 。图（4）游标卡尺的示数________mm 。实验时测量多条干涉条纹宽度的目的是 ，所测光波的波长为__________nm 。
23.（9分）2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈· 海姆和康斯坦丁· 诺沃肖洛夫，以表彰他们对石墨烯的研究．他们最初是用透明胶带从石墨晶体上“粘”出一片石墨烯的。我们平常所用的铅笔芯中就含有石墨，能导电．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据（I 和U 分别表示通过铅笔
芯的电流和其两端的电压）：
实验室提供如下器材： A ．电流表A 1（量程0.6A ，内阻约为1.0Ω）
B ．电流表A 2（量程3A ，内阻约为0.1Ω）
C ．电压表V 1（量程3V ，内阻3kΩ）
U /V 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00
I /A 0.00 0.10 0.18 0.34 0.38 0.48
D ．电压表V 2（量程15V ，内阻15kΩ）
E ．滑动变阻器R 1（阻值0～10Ω，额定电流2A ）
F ．滑动变阻器R 2（阻值0～2kΩ，额定电流0.5A ）
⑴ 除长约14cm 的中华绘图2B 铅笔芯、稳压直流电源E （6V ）、开关和带夹子的导线若干外，还需选用的其它器材有 （填选项前字母）；
⑵ 在虚线方框中画出实验电路图；
⑶ 根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I —U 图线。
24．（15分）如图所示，ABC 和DEF 是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，
其中ABC 的末端水平，DEF 是半径为r =0．4 m 的半圆形轨道，其直径DF
沿竖直方向，C 、D 可看做重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC 上距C 点高为H 的地方由静止释放。
（1）若要使小球经C 处水平进入轨道DEF 内测且能沿轨道运动，H 至少要有多高? （2）若小球静止释放处离C 点的高度h 小于（1等高的E 点，求此h 的值。（取g =10m/s 2）
25．(19分)如图所示，P 、Q 为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，间距为L 1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场中。一导体杆ef 垂直P 、Q 放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m 、每边电阻均为r 、边长为L 2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内，两顶点 a 、b 通过细导线与导轨相连，磁感应强度大小为 B 2的匀强磁场垂直金属框向里，金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对a 、b 点的作用力。则
⑴ 判断流过dc 边电流的方向；
⑵ 通过 ab 边的电流I ab 是多大？
⑶ 导体杆 ef 的运动速度v 是多
大？
26．（21分）如图所示，ABC 为一固定
在竖直平面内的光滑轨道，BC 段水平，
AB 段与BC 段平滑连接。质量为m 的小
球从高为h 处由静止开始沿轨道下滑，
与静止在轨道BC 段上质量为km 的小球发生碰撞，碰撞前后两小球的运动方向处于同一水平线上。
（1）若两小球碰撞后粘连在一起，求碰后它们的共同速度；
（2）若两小球在碰撞过程中无机械能损失，
0.5 U/V
0.1
0.2
0.3 0.4 0.5 0
I /A
1.0 2B 铅笔芯
A 1
V 1
S R 1
2B 铅笔芯
1.5 0.5 U/V
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 I /A 1.0 a ．为使两小球能发生第二次碰撞，求k 应满足的条件；
b ．为使两小球仅能发生两次碰撞，求k 应满足的条件。
第Ⅱ卷 （非选择题，共13小题，共l74分）
22． mm mm nm
23. (1)
(2) (3)
理科综合能力测试---物理部分（一）答案 二、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3
分，有选错的得0分。） 14．AB 15．AC 16．C 17．AD 18AD 19．D 20．A 21．D 第Ⅱ卷 （非选择题，共小题，共l74分）
22．（8分） 11.4 16.8 减小测量误差 675 23．（9分）
（（2）如图所示（3分）；
（3）如图所示（3分）
km
1.5 0.5 U/V
2.0 0.1
0.2 0.3
0.4 0.5
0 I /A
1.0
2.5 2B 铅笔芯
（15分）
25.(19分)
⑴ 流过dc 边电流的方向是d 到c 3分 ⑵ 设通过正方形金属框的总电流为I ,ab 边的电流为ab I ,dc 边的电流为dc I
I I ab 43= ① 2分 I I dc 4
1= ② 2分 金属框受重力和安培力作用处于静止状态，有
2222L I B L I B F F mg dc ab dc ab +=+=③ 2分
联立①②③得 2243L B mg I ab =
2分 ⑶ 由⑵可得 2
2L B mg I = ④ 1分 导体杆在切割磁感线运动时有v L B E 11= ⑤ 2分 金属框在回路中的总电阻为r r r r r R 4
333=+?= ⑥ 2分 根据全电路欧姆定律，有 R
E I = ⑦ 2分 (2分)
联立④～⑦式可得：2
12143L L B B mgr v = 2分 26．（21分）
解：（1）设质量为m 的小球碰撞前的速度为v 0，根据机械能守恒定律有
2012
mgh mv = ① 2分 设两小球碰后的共同速度为V ，根据动量守恒定律有 0()mv m km V =+ ② 2分
解得 121
V gh k =+ 1 分 （2）a ．取水平向右方向为正方向，设碰后m 与km 的速度分别为
v 1与V 1，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有
011mv mv kmV =+ ③ 2分
222011111222
mv mv kmV =+ ④ 2分 解得 1011k v v k -=
+ ⑤ 1分 1021
V v k =+ ⑥ 1分 两小球若要发生第二次碰撞，需要
v 1<0，11v V -> ⑦ 1分
由⑤⑥⑦解得：k ＞3 ⑧ 1分
b ．对于第二次碰撞，设v 2与V 2分别为m 与km 碰后的速度，由动量守恒和机械能守恒有
1122()m v kmV mv kmV -+=+ ⑨ 2分
2222112211112222
mv kmV mv kmV ＋＝＋ ⑩ 2分 由⑤⑥⑧⑨解得
2
202
4(1)(1)k k v v k --=+ 1分 202
41(1k V v k （－）＝＋） 1分
只要满足22v V ≤，两球一定不会相碰
分
35k <≤+ 1分