1、北京 101中学 2018届下学期高三年级 3月月考理综试卷一、本卷共 20小题，每小题 6分，共 120分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。1.一束复色可见光射到置于空气中的平板玻璃上，穿过玻璃后从下表面射出，变为 a、b 两束平行单色光，如图所示。对于两束单色光来说（ ）A. a、b 两种光通过同样的双缝干涉实验装置时，a 光的条纹宽度更宽B. 在玻璃中传播速度 a 光比 b 光小，光子能量 a 光比 b 光大，在玻璃中的 a 光波长比 b 光波长短C. a 光能使某种金属产生光电效应，则 b 光一定不能使该种金属产生光电效应D. 若逐渐增大复色可见光在平板玻璃上表面的入
2、射角，则 a 光首先会在平板玻璃下表面发生全反射现象【答案】B【解析】光线经过玻璃两次折射后，出射光线与入射光线平行，a、b 两束单色光是平行光束。由图看出，玻璃对 a 束单色光折射率较大，则 a 的频率较大，波长较小，根据 可知，在同一个双缝干涉实验仪上作实验时，b 光的干涉条纹间距较大。故 A 错误；由 v=c/n 分析得知，a 光在玻璃中传播的速度较小， 故 B 正确；A 光频率较大，则根据光电效应的规律可知，a 光能使某种金属产生光电效应，则 b 光不一定能使该种金属产生光电效应，选项 C 错误；因第二次的折射角等于第一次的入射角，小于临界角，所以第二次不会发生全反射，故 D错误；故选
3、 B.2.居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，有些含有铀、钍的岩石会释放出放射性气体氡。人们若经常处于高浓度氡环境中，氡会经呼吸进入人体并停留于呼吸道中进行放射性衰变，放射出 、射线。这些射线会导致细胞发生癌变，引发肺癌、白血病及呼吸道等方面的疾病。下列说法正确的是（ ）A. 铀 衰变为氡 要经过 4 次 衰变和 2 次 衰变B. 处于激发态的氡原子发出一束蓝光照射到某金属能产生光电效应，若这束蓝光被遮住一半，则不会产生光电效应C. 放射性元素发生 衰变时所释放的负电子是原子核内的质子转变为中子时产生的D. 放射性元素在发生 衰变时 2 个中子和 2 个质子结合为一个 粒子，设中子、质
4、子和 粒子的质量分别为 m1、m2、m3，则 2(m1+m2)=m3【答案】A【解析】铀 衰变为氡 ，质量数减小 16，而质子数减小 6，经过一次次 衰变，质量数减小4，质子数减小 2，而一次 衰变质量数不变，则质子数增大 1，因此要经过 4 次 衰变和2 次 衰变，所以 A 正确；光的强度增大，则单位时间内逸出的光电子数目增多，遮住一半，光电子数减小，但仍发生光电效应，光电子最大初动能将不变，故 B 错误； 衰变时所释放的电子是原子核内的中子衰变为质子时产生的，所以 C 错误；放射性元素在发生 衰变时 2 个中子和 2 个质子结合为一个 粒子，由质量亏损，即为m=2m 1+2m2-m3，故
5、D错误。故选 A.点睛：本题主要考查了 3-5 中的理论知识，只要在平时学习中多积累记忆不难做出解答，注意光电效应发生条件，理解质量亏损的概念3.下列说法正确的是( )A. 布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反映B. 知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数C. 内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同D. 分子间的引力总是随着分子间的距离增加而增加【答案】C【解析】布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的反映，选项 A错误；知道某物质的摩尔质量和一个分子的质量可求出阿伏加德罗常数，或者知道某物质的摩尔体积、密度和一个分子的质量可求出阿伏加
6、德罗常数，选项 B错误；物体的内能与物质的摩尔数、温度和体积等都有关系，则内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同，选项 C正确；分子间的引力总是随着分子间的距离增加而减小，选项 D错误；故选 C.4.一列沿 x 轴正向传播的简谐波，在 x1=2.0m 和 x2=12m 处的两质点的振动图像如图实线和虚线所示。由图可知，关于简谐波的波长和波速有如下一些判断正确的是（ ） A. 波长一定等于 4.0mB. 波长可能等于 10mC. 2s 末 x1=2.0m 的质点具有沿 y 轴负方向的最大速度D. 最大波速等于 5.0m/s【答案】D【解析】由两质点的振动图象得知，两个质点的振动情况总是
7、相反，则有 x2-x1=（n+ ），n=0，1，2，则波长 ，由于 n 为整数， 不可能等于 10m。当 n=2 时，=4m；故 AB 错误；由振动图像可知， 2s 末 x1=2.0m 的质点具有沿 y 轴正方向的最大速度，选项 C 错误；由振动图象读出周期 T=4s。则波速为 ，n=0，1，2，当 n=0时 v=5m/s 为最大速度；故 D 正确。故选 D.点睛：本题中两质点是反相点，平衡位置间的距离是半个波长的奇数倍，即x=（2n+1）/2，n=0，1，2，是常用的通项5.银河系的恒星中大约四分之一是双星某双星由质量不等的星体 S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某
8、一定点 C 做匀速圆周运动由天文观测得其周期为 T，S1到 C 点的距离为 r1，S1和 S2的距离为 r，已知万有引力常量为 G.由此可求出 S2的质量为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】设星体 S1和 S2的质量分别为 m1、m2，星体 S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得即：，解得： ，故 D 正确，ABC 错误。6.如图，一个枕形导体 AB 原来不带电。将它放在一个负点电荷的电场中，点电荷的电量为-Q，与 AB 中心 O 点的距离为 R。由于静电感应，在导体 A、B 两端分别出现感应电荷。当达到静电平衡时（ ）A. 导体中心 O 点的场强为 kQ/R2B. 导体上的感应
9、电荷在导体中心 O 点的场强为 kQ/R2C. 导体 A 端电势低于 B 端电势D. 导体 A 端电势高于 B 端电势【答案】B【解析】分析：物体带电有接触起电，有感应带电，有摩擦起电对于感应带电，是利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原理解：当负电荷 Q 处在金属导体 P 附近时，负电荷周围存在电场，从而使得金属中的自由电子在电场力作用下向 A 端发生移动，导致 B 端的正电荷多余，A 端的负电荷多余，最终导体的 B 端带正电，A 端带负电当金属导体 B 端带正电，A 端带负电时，导体中有自 B向 A 的电场由于负电荷 Q 也产生电场故只有当复合电场为 0 时，自由电子才停止运动A 错误
10、，B 正确；处于静电平衡的导体是个等势体 AB 端电势相等，CD 错误。故答案选 B7.如图，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球 a 和 b。a 球质量为 m，静置于地面；b 球质量为 3m，用手托往，高度为 h，此时轻绳刚好拉紧。从静止开始释放 b 后，a 可能达到的最大高度为（ ）A. h B. 2h C. 1.5h D. 2.5h【答案】C【解析】试题分析：设 a 球上升高度 h 时，两球的速度大小为 v，根据 ab 系统的机械能守恒得：3mgh=mgh+ （3m+m）v 2解得：v= ，此后绳子恰好松弛，a 球开始做初速为 v= 的竖直上抛运动，再对 a 球，
11、根据机械能守恒：mgh+ =mgH解得 a 球能达到的最大高度：H=1.5h故选：B视频8.在水平桌面上，一个面积为 S 的圆形金属框,圆形金属框与一个平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为 L，电阻为 R 且与导轨接触良好，其余各处电阻不计，将它们置于同一个匀强磁场中，磁感应强度 B 随时间 t 的变化关系如图所示。0-1s 内磁场方向垂直线框平面向里。若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力 f 随时间变化的图象是图中的（设向右为力的正方向） （ ）A.B. C. D. 【答案】B【解析】在 0 到 1 秒内磁感应强度 B 随时间 t 的均匀增加，则由法拉第电磁感应定律得感
12、应电动势恒定不变，则电流也不变。再由楞次定律可得感应电流方向逆时针，则根据左手定则可得导体棒受到的安培力的方向为向左，大小恒定，所以棒受到的静摩擦力方向为向右，即为正方向。且大小 f=F 安 =BIL 成线性增大；而在 1 秒到 2 秒内磁感应强度大小不变，则线圈中没有感应电动势，所以没有感应电流，则也没有安培力。因此棒不受静摩擦力。在 2 到3 秒内磁感应强度 B 随时间 t 的均匀减小，则由法拉第电磁感应定律得感应电动势恒定不变，则电流也不变。再由楞次定律可得感应电流方向顺时针，则根据左手定则可得导体棒受到的安培力的方向为向右，大小恒定，所以棒受到的静摩擦力方向为向左，即为负方向。且大小
13、f=F 安 =BIL 成线性减小；故 B 正确，ACD 错误。故选 B.点睛：本题让学生掌握法拉第电磁感应定律来算出感应电动势大小，而楞次定律来确定感应电流的方向，左手定则来判定安培力的方向二、非选择题：共 180分。9.用如图甲所示的装置，来验证碰撞过程中的动量守恒。图中 PQ 是斜槽，QR 为水平槽。O 点是水平槽末端 R 在记录纸上的垂直投影点， A、B 两球的质量之比 mA:mB3:1。先使 A球从斜槽上固定位置 G 由静止释放，在水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复 10 次，得到 10 个落点。再把 B 球放在水平槽上的末端 R 处，让 A 球仍从位置 G 由静止释放，与B 球碰撞
14、，碰后 A、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复 10 次。A、B 两球在记录纸上留下的落点痕迹如图乙所示，其中米尺的零点与 O 点对齐。碰撞后 A 球的水平射程应取_cm。本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，可能不能使小球飞行的水平距离表示为水平速度的是_。A. 使 A、B 两小球的质量之比改变为 5:1B. 升高固定点 G 的位置C. 使 A、B 两小球的直径之比改变为 1:3 小球D. 升高桌面的高度，即升高 R 点距地面的高度利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值_。 （结果保留三位有效数字）【答案】 (1). 14
15、.45-14.50 (2). C (3). 1.01-1.02【解析】A 小球和 B 小球相撞后，B 小球的速度增大，A 小球的速度减小，碰撞前后都做平抛运动，高度相同，所以运动时间相同，所以速度大的水平位就大，而碰后 A 的速度小于 B 的速度，所以碰撞后 A 球的落地点距离 O 点最近，所以碰撞后 A 球的水平射程应取14.50cm 只有当小球做平抛运动时才能用水平位移表示为水平速度，改变小球的质量比，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；升高固定点 G 的位置，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；使 A、B 两小球的直径之比改变为
16、 1：3，小球的球心不在同一高度，碰撞后小球的速度不在水平方向，不能做平抛运动，不可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；升高桌面的高度，即升高 R 点距地面的高度，小球碰撞后仍然做平抛运动，可以用小球飞行的水平距离表示为水平速度；故选 C.碰撞前 A 球做平抛运动的水平位移为 x1=30cm，碰撞后 A 球做平抛运动的水平位移为x2=14.5cm，碰撞后 B 球做平抛运动的水平位移为 x3=45cm设运动的时间为 t，则碰撞前的动量为： mA ，碰撞后总动量为：m A +mB ；所以碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为点睛：此题中要掌握刻度尺的读数方法，要估读；此实验中是用水平射程代替水平
17、速度，要掌握两球平抛的水平射程和水平速度之间的关系，这是解决本题的关键10.在验证机械能守恒定律的实验中，质量为 m 的重锤从高处由静止开始下落，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点进行测量，就可以验证机械能守恒定律。如图所示，选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E，测出 A 点距起始点 O 的距离为s0，点 A、C 间的距离为 s1，点 C、E 间的距离为 s2，使用的交流电的频率为 f，用以上给出的已知量写出 C 点速度的表达式为 vC= _，打点计时器在打 O 点到 C 点的这段时间内，重锤的重力势能的减少量为_，利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度 a，
18、则加速度的表达式为 a=_。在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总大于重锤增加的动能，其原因主要是因为在重锤带着纸带下落过程中存在着阻力的作用，若已知当地的重力加速度的值为 g，用题目中给出的已知量表示重锤在下落过程中受到的平均阻力的大小F=_。【答案】 (1). (2). mg(s0+s1) (3). (4). 或【解析】分析：解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度，从而求出动能根据功能关系得重力势能减小量等于重力做功
19、的数值应用牛顿第二定律研究下落过程求出平均阻力的大小 F解答：解：（1）利用匀变速直线运动的推论，v C=根据重力势能的定义式得：重力势能减小量E p=mgh=mg（s 0+s1） 利用匀变速直线运动的推论x=at 2得：a=（2）根据牛顿第二定律得：F 合 =mg-f=ma，f=mg-ma=mg-m故答案为：（1） ，mg （s 0+s1） ， （2）mg-m点评：纸带问题的处理是力学实验中常见的问题我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度对于阻力的求解我们可以从牛顿第二定律角度求解，也可以运用动能定理去解
20、决11.光滑水平面上放着质量 mA1kg 的物块 A 与质量 mB 2kg 的物块 B，A 与 B 均可视为质点，A 靠在竖直墙壁上，A 、B 间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与 A、B 均不拴接） ，用手挡住 B 不动，此时弹簧弹性势能 EP49J 。在 A、B 间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后 B 向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后 B 冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道，其半径 R0.5m, B 恰能到达最高点 C。g10m/s 2，求:(1)绳拉断后瞬间 B 的速度 vB 的大小；(2)绳拉断过程绳对 A 所做的功 W。【答案】(1)v B=5m/s (2)W
21、=8J【解析】（1）设 B 在绳被拉断后瞬时的速率为 vB，到达 C 点的速率为 vC，根据 B 恰能到达最高点C 有：F 向 =mBg=mB -对绳断后到 B 运动到最高点 C 这一过程应用动能定理：-2mBgR= mBvc2- mBvB2-由解得：v B=5m/s。（2）设绳断后 A 的速率为 vA，取向右为正方向，根据动量守恒定律有：m Bv1=mBvB+mAvA-根据动能定理有：W= mAvA2-由解得：W=8J点睛：该题考查了多个知识点。我们首先要清楚物体的运动过程，要从题目中已知条件出发去求解问题。其中应用动能定理时必须清楚研究过程和过程中各力做的功。应用动能定理和动量守恒定律时要
22、规定正方向，要注意矢量的问题。12.一辆总质量为 M =6.0102kg 的太阳能汽车，使用太阳能电池供电。它的集光板能时刻正对着太阳。车上有一个直流电阻 r = 4.0 的电动机。太阳能电池可以对电动机提供U=120V 的电压和 I=10A 的电流。已知太阳向外辐射能量的总功率为 P 总 = 3.91026W。太阳光穿过太空和地球周围的大气层到达地面的过程中有大约 28%的能量损耗。太阳光垂直照射到地面上时，单位面积的辐射功率为 P0 = 1.0103W/m2。半径为 R 的球面积公式为 S = 4R2。 （取 g=10m/s2， ）(1)这辆太阳能汽车正常工作时，车上电动机将电能转化为机械
23、能的效率是多少；(2)若这辆车在行驶过程中所受阻力是车重的 0.05 倍。求这辆车可能行驶的最大速度；(3)根据题目所给出的数据，估算太阳到地球表面的距离。【答案】(1) (2) vm=2.67m/s (3) R=1.51011m【解析】（1）电动机的功率 P=UI=1200（W）电动机的热功率 P 热 =I2r=400（W）电动机的效率 66.7%（2）电动机输出的机械功率 P 机 =P-P 热 =800（W）当汽车以最大速度行驶时 F 牵 =f=0.05Mg 根据 P 机 =F 牵 vm 求出最大速度 v m=2.67（m/s） （3）设太阳到地面的距离是 R，以太阳为球心，以 R 为半径
24、的面积为S=4R2 由题意可知 解得 代入数据求出 R=1.510 11（m） 点睛：此题主要考查学生对功率的计算、功的计算、太阳能的转化等知识点的理解和掌握，此题涉及到的知识点较多，属于难题，此题体现了物理与高科技相结合的思想13.甲图是我国自主研制的 200mm 离子电推进系统，已经全面应用于我国航天器。离子电推进系统的核心部件为离子推进器，它采用喷出带电离子的方式实现飞船的姿态和轨道的调整，具有大幅减少推进剂燃料消耗、操控更灵活、定位更精准等优势。离子推进器的工作原理如图乙所示，推进剂氙原子 P 喷注入腔室 C 后，被电子枪 G 射出的电子碰撞而电离，成为带正电的氙离子。氙离子从腔室 C
25、 中飘移过栅电极 A 的速度大小可忽略不计，在栅电极 A、B 之间的电场中加速，并从栅电极 B 喷出。在加速氙离子的过程中飞船获得推力。已知栅电极 A、B 之间的电压为 U，氙离子的质量为 m、电荷量为 q，AB 间距为 d，推进器单位时间内喷射的氙离子数目 N。(1)将该离子推进器固定在地面上进行试验。求：a. 氙离子经 A、B 之间的电场加速后，通过栅电极 B 时的速度 v 的大小，以及离子束的等效电流 I；b. 求喷射离子过程中，对推进器产生的反冲作用力大小；(2)配有推进器的飞船在太空运行时，处于完全失重状态，为了构建推进器在太空中运作情景，离子推进器可视为放置在光滑的水平地面上。已知
26、推进器的质量为 M，且工作时质量保持不变，推进器刚开始运动的极短时间，可认为瞬间喷出 N个离子，即这些离子相对于地面以相同的速度同时喷出。c. 求喷出时每个离子的速度以及电场力对每个离子做的功；d. 这一过程中飞船向后移动的距离；e. 随着时间的推移，喷出的离子的动能逐渐变大还是变小？简要说明理由；【答案】(1)a. , b. (2)c. , d. e.动能越来越小【解析】【详解】 （1）a：由动能定理： 得：b：由动量定理：F t=N tmvF=N根据牛顿第三定律：F=F=N（2）c：根据能量守恒：NUq=根据动量守恒：Nmv m=Mvm 得：根据动能定理：根据动量守恒：Nmv m=MvM 得：两边同时对时间累积：Nmx m=MxMxm+xM=dxM= de：随着时间的推移，离子喷出时的动能越来越小。原因：随着时间的推移，推进器由于具有初速度，相同时间内，x M 逐渐变大，x m 越来越小，电场力对离子做功越来越小，获得的动能越来越小。【点睛】本题设计新颖，考查了粒子推进器的工作原理，关键是明确离子是匀加速直线运动，可以根据动能定理列式分析；对推进器整体，可以根据动量守恒定律、动量定理和功能关系列式分析
