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2024回族自治区银川一中高三上学期第五次月考试题理综含解析
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这是一份2024回族自治区银川一中高三上学期第五次月考试题理综含解析，共27页。试卷主要包含了作答时，务必将答案写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21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。有选错的得0分。
1. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在0~30s时间内潜艇竖直方向的v—t图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A. 潜艇在“掉深”时的加速度为11m/s2
B. t=30s潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在10~30s时间内处于超重状态
2. 如图为地球的三个卫星轨道，II为椭圆轨道，其半长轴为a，周期为T，I、III为圆轨道，且III的半径与II的半长轴相等，III与II相交于M点，I与II相切于N点，三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道I、II、III上，已知引力常量为G，则（ ）
A. 由题中条件可求得地球质量
B. B、C在M点向心加速度大小相等
C. A、B经过N点时的所受地球引力相同
D. A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
3. 如图所示，三角形ABC的三个顶点固定三个带电量相等的点电荷，B、C两处电荷带正电，A处电荷带负电。O为BC边的中点，a、b为BC边中垂线上关于O点对称的两点，e、f为BC连线上关于O点对称的两点，a处电场强度为0。下列说法正确的是（ ）
A. b点的电场强度为0
B. b点电场强度的方向指向O点
C. O点电势高于b点
D. e点电场强度与f点电场强度相同
4. 在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，材料不同，则（ ）
A. 两壶发生了弹性碰撞
B. 碰后蓝壶再经过4s停止运动
C. 碰后蓝壶速度为0.6m/s
D. 碰后蓝壶移动的距离为
5. 如图所示，质量均为m的滑块A、B，A不带电，B带正电电荷量为q，A套在固定竖直杆上，B放在绝缘水平面上并靠近竖直杆，A、B间通过铰链及长度为L的刚性绝缘轻杆连接且静止。现施加水平向右电场强度为E的匀强电场，B开始沿水平面向右运动，已知A、B均视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。则在A下滑的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. A、B组成的系统机械能不守恒
B. A运动到最低点时，轻杆对A的拉力为qE
C. A的机械能最小时，B的加速度大小为
D. A运动到最低点时，滑块A速度大小为
6. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。该电场可等效为两等最异种电荷产生的电场、下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势大于点的电势
C. 将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加
D. 负电荷在点电势能小于在点的电势能
7. 如图所示，碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°，传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动，在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动，t=0时刻剪断轻绳，石块由静止开始滑下，已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2，，。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
8. 如图所示，质量为的小球A与质量为m的小球B由绕过定滑轮的轻质细线相连，小球B与质量为m的小球C通过劲度系数为 的轻质弹簧相连，小球C放置在水平地面上，先用手控制A，使细线处于竖直方向刚好拉直但无拉力，系统处于静止状态，然后释放A。细线与滑轮之间的摩擦力和空气阻力均不计，重力加速度为g，小球均可视为质点。在小球C离开地面前，下列说法正确的是（ ）
A. 释放A的瞬间B的加速度为
B. 释放A的瞬间细线的拉力为
C. 释放A时弹簧的弹性势能与C刚要离地时弹簧的弹性势能相等
D. A在向下运动过程中的最大速度为
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题~39题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
9. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律的实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以 平衡摩擦力。
(1)若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应______选段来计算A的碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度。（选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）
(2)已测得小车A质量mA=0.30kg，小车B的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为______，碰后系统总动量为______。（结果保留三位有效数字）
(3)实验结论：在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量______（选填“守恒”或“不守恒”）。
10. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、刻度尺、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。
A．交流电源 B．天平（含砝码）
（3）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为，则打下C点时重锤的速度大小是__________m/s，O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________J（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学用两个质量分别为、的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是__________。
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零 C．可能等于 D．小于
11. 如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在竖直面平行水平向右场强的匀强电场，一质量电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦因数，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（，）求：
（1）小球经过多长时间运动到B端；
（2）小球第一次落回到水平面时与C端的距离。
12. 如图，长度为L=9.6m绷紧的水平传送带以速率v₀=8 m/s顺时针匀速转动，光滑水平地面上有一足够长、质量为M=1 kg的木板贴紧传送带右端，木板上表面与传送带的上表面等高，在木板右侧有一固定的挡板，木板右端到挡板的距离为s=4m。一质量为m=2kg的物块（可视为质点）轻轻的放在传送带的左端，经过t=2s物块滑离传送带并无机械能损失地滑上木板，已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度g取10m/s²，求:
（1）物块与传送带之间的动摩擦因数。
（2）木板开始运动到最终停止运动的总路程。
（3）物块与传送带以及木板发生相对滑动产生的总热量。
[物理——选修3－4]
（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
13. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则下列说法正确的是（ ）
A. 波速为10m/s
B. 实线上的A点比B点先回到平衡位置
C. 在时，B点回到平衡位置
D. 经过0.5s，B点经过的路程为0.4m
E. 在时，A点沿y轴正方向运动
14. 如图所示，边长为a 正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为 AB 边的中点。截面所在的平面内有一束光线自 M 点射入棱镜，入射角为经折射后在 BC边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的 P 点射出棱镜，光在真空传播的速度为c。求：
（1）棱镜的折射率n；
（2）光从 M 点传播到P 点经历的时间t。
银川一中2024届高三年级第五次月考
理科综合能力测试
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21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。有选错的得0分。
1. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在0~30s时间内潜艇竖直方向的v—t图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A. 潜艇在“掉深”时的加速度为11m/s2
B. t=30s潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在10~30s时间内处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意，结合图乙可知，潜艇“掉深”时运动情况分为两个阶段，先在竖直方向上以大小为得加速度做匀加速直线运动，采取措施后以大小为得加速度做匀减速直线运动，两个阶段的加速度通过速度—时间图像的斜率可得
，
故A错误；
B．根据图乙所示速度—时间图像可知，t=30s时潜艇竖直向下运动的速度减为0，在竖直方向位移达到最大值，故B错误；
C．根据图乙所示速度—时间图像可知，图像与时间轴围成的面积表示位移，则可知潜艇竖直向下的最大位移为
故C错误；
D．根据图乙所示速度—时间图像可知，潜艇在10~30s时间内做速度竖直向下的减速运动，该时间段内加速度竖直向上，潜艇处于超重状态，故D正确。
故选D。
2. 如图为地球的三个卫星轨道，II为椭圆轨道，其半长轴为a，周期为T，I、III为圆轨道，且III的半径与II的半长轴相等，III与II相交于M点，I与II相切于N点，三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道I、II、III上，已知引力常量为G，则（ ）
A. 由题中条件可求得地球质量
B. B、C在M点的向心加速度大小相等
C. A、B经过N点时的所受地球引力相同
D. A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
【答案】A
【解析】
【详解】A．椭圆轨道II半长轴为a，周期为T，I、III为圆轨道，由于III的半径与II的半长轴相等，由开普勒第三定律可知圆轨道III的半径为a，卫星C的周期为T，则
解得地球的质量
故A正确；
B．由，解得
所以B、C在M点的加速度大小相等，由于卫星B做变速圆周运动，卫星B的加速度与向心加速度不等，所以B、C在M点的向心加速度大小不相等，故B错误；
C．A、B的质量未知，由可知A、B经过N点时的所受地球引力不一定相同，故C错误；
D．由开普勒第二定律可知同一卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积不一定相等，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，三角形ABC的三个顶点固定三个带电量相等的点电荷，B、C两处电荷带正电，A处电荷带负电。O为BC边的中点，a、b为BC边中垂线上关于O点对称的两点，e、f为BC连线上关于O点对称的两点，a处电场强度为0。下列说法正确的是（ ）
A. b点电场强度为0
B. b点电场强度的方向指向O点
C. O点电势高于b点
D. e点电场强度与f点电场强度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意，a处电场强度为0，则根据点电荷产生电场的叠加法则可知，A点的点电荷在a处产生的场强沿着aO指向O点，B、C两点处的点电荷产生的合场强与A点的点电荷在a处产生的场强大小相等，方向相反，而根据点电荷产生场强的计算公式
可知，A点的点电荷在b点产生的场强大于在a处产生的场强，且方向沿着bA指向A点，而根据对称性可知，B、C两点处的点电荷在b点产生的合场强与在a处产生的场强大小相等，方向相反，即合场强方向沿着bA指向A点，因此可知，b点电场强度大小一定不为零，且方向指向A点，故AB错误
C．离正电荷越近电势越高，离负电荷越近电势越低，O点离正电荷更近，而b点离负电荷更近，且在Ob连线上电场方向由O指向b，沿电场方向电势降低，故O点电势高于b点，故C正确；
D．根据电场强度的叠加法则可知，e点场强与f点场强大小相等，方向不同，故D错误。
故选C。
4. 在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，材料不同，则（ ）
A. 两壶发生了弹性碰撞
B. 碰后蓝壶再经过4s停止运动
C. 碰后蓝壶速度为0.6m/s
D. 碰后蓝壶移动的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由图可知，碰前红壶的速度，碰后速度为，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得
代值可得
碰前的机械能为
碰后机械能为
可知
所以两壶发生了非弹性碰撞，故AC错误；
BD．由图可知红壶加速度为
设蓝壶运动时间为t，则由图可得
碰后蓝壶移动的距离为
故B错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示，质量均为m的滑块A、B，A不带电，B带正电电荷量为q，A套在固定竖直杆上，B放在绝缘水平面上并靠近竖直杆，A、B间通过铰链及长度为L的刚性绝缘轻杆连接且静止。现施加水平向右电场强度为E的匀强电场，B开始沿水平面向右运动，已知A、B均视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。则在A下滑的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. A、B组成的系统机械能不守恒
B. A运动到最低点时，轻杆对A的拉力为qE
C. A的机械能最小时，B的加速度大小为
D. A运动到最低点时，滑块A速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．A、B组成的系统因有电场力做功，故机械能不守恒，A正确，不符合题意；
B．A到最低点时B的速度为0，处于平衡态，故杆对B的作用力大小等于电场力qE，则轻杆对A的作用力大小也为qE，B正确，不符合题意；
C．杆先对A做负功后对A做正功，当杆的作用力为0时，A的机械能最小，此时B仅受电场力，故B的加速度大小为 ，C正确，不符合题意；
D．A落地的瞬时，B的速度为0，根据系统能量守恒有
解得
D错误，符合题意。
故选D。
6. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。该电场可等效为两等最异种电荷产生的电场、下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势大于点的电势
C. 将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加
D. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，、为两电荷连线上对称的两点，所以、两点的电场强度大小、方向相同，故A正确；
B．、两点在等量异种电荷连线的中垂线上，该中垂线为一等势线，则点的电势等于点的电势，故B错误；
C．正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加，故C正确；
D．负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在点的电势能大于在点的电势能，故D错误。
故选AC。
7. 如图所示，碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°，传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动，在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动，t=0时刻剪断轻绳，石块由静止开始滑下，已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2，，。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．对石块受力分析，正交分解得
，
滑动摩擦力
整理解得
，，
故A正确，B错误；
C．石块与传送带共速前，根据牛顿第二定律得
解得
石块与传送带共速所用时间为
此时石块位移为
石块与传送带共速后，由于，石块在传送带上继续保持加速，根据牛顿第二定律得
解得
由位移公式
解得
故石块下滑到底端所用时间为
故C错误；
D．传送带速度比石块速度大时，两者发生的相对位移为
石块比传送带速度大时，两者发生的相对位移为
t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m，故D正确。
故选AD。
8. 如图所示，质量为的小球A与质量为m的小球B由绕过定滑轮的轻质细线相连，小球B与质量为m的小球C通过劲度系数为 的轻质弹簧相连，小球C放置在水平地面上，先用手控制A，使细线处于竖直方向刚好拉直但无拉力，系统处于静止状态，然后释放A。细线与滑轮之间的摩擦力和空气阻力均不计，重力加速度为g，小球均可视为质点。在小球C离开地面前，下列说法正确的是（ ）
A. 释放A的瞬间B的加速度为
B. 释放A的瞬间细线的拉力为
C. 释放A时弹簧的弹性势能与C刚要离地时弹簧的弹性势能相等
D. A在向下运动过程中的最大速度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．释放的瞬间，设A、B组成的整体的加速度为，由牛顿第二定律可得
解得
A错误；
B．对由牛顿第二定律可得
结合
解得
B正确；
C．当C刚要离地时，设弹簧的伸长量为，则有
整体处于静止状态时，设弹簧的压缩量为，即释放时弹簧的压缩量为，则有
可得
则两种状态下弹簧的弹性势能相等，C正确；
D．释放到C刚要离地，弹性势能的变化量为0，对A、B以及弹簧组成的整体，由能量守恒定律可得
解得
D正确。
故选BCD。
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题~39题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
9. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律的实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以 平衡摩擦力。
(1)若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应______选段来计算A的碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度。（选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）
(2)已测得小车A的质量mA=0.30kg，小车B的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为______，碰后系统总动量为______。（结果保留三位有效数字）
(3)实验结论：在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 ①. BC ②. DE ③. 1.04 ④. 1.03 ⑤. 守恒
【解析】
【详解】（1）[1] 车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度。
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。
（2）[3] 系统的动量即碰前A的动量
[4]碰后的总动量
（3）[5]在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒。
10. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、刻度尺、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。
A．交流电源 B．天平（含砝码）
（3）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为，则打下C点时重锤的速度大小是__________m/s，O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________J（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学用两个质量分别为、的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是__________。
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零 C．可能等于 D．小于
【答案】 ①. A ②. A ③. 2.0 ④. 0.86 ⑤. BC##CB
【解析】
【详解】（1）[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
故选A。
（2）[2]
A．验证机械能守恒定律实验通过电磁打点计时器计时，需要交流电源，故A正确；
B．验证机械能守恒定律中等式两边重物质量可以约掉，则不需要天平测质量，故B错误。
故选A。
（3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下C点时重锤的速度大小为
[4]O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为
（4）[5]AB．根据题意，设阻力f，由动能定理有
整理可得
可知，若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确；
CD．虽然斜率不相等，但不知道两物体所受阻力的情况，则两物体的质量关系不确定，即可能等于，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在的竖直面平行水平向右场强的匀强电场，一质量电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦因数，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（，）求：
（1）小球经过多长时间运动到B端；
（2）小球第一次落回到水平面时与C端的距离。
【答案】（1）；（2）10.8m
【解析】
【详解】（1）从A端静止释放到B端过程对小球进行受力析如图
可知电场力沿斜面向上的分力为
电场力垂直斜面向下的分力为
由动能定理得到B端速度为
解得
由匀变速直线运动规律公式
代入数据解得
由匀变速直线运动位移公式
解得
（2）小球BC过程做匀加速直线运动，由动能定理得
解得C点速度
小球第一次落回到水平面时，小球竖直方向做自由落体运动得
解得下落时间为
水平方向做匀加速直线运动位移为
代入数据解得
12. 如图，长度为L=9.6m绷紧的水平传送带以速率v₀=8 m/s顺时针匀速转动，光滑水平地面上有一足够长、质量为M=1 kg的木板贴紧传送带右端，木板上表面与传送带的上表面等高，在木板右侧有一固定的挡板，木板右端到挡板的距离为s=4m。一质量为m=2kg的物块（可视为质点）轻轻的放在传送带的左端，经过t=2s物块滑离传送带并无机械能损失地滑上木板，已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度g取10m/s²，求:
（1）物块与传送带之间的动摩擦因数。
（2）木板开始运动到最终停止运动的总路程。
（3）物块与传送带以及木板发生相对滑动产生的总热量。
【答案】（1）0.5；（2）8 m；（3）128J
【解析】
【详解】（1）设物块滑离传送带时恰好与传送带共速，由运动学公式可知
可知物块离开传送带前已经和传送带共速，设经过时间t₁物块和传送带共速，设物块与传送带之间的动摩擦因数为μ₁，则物块在传送带上的加速度大小为
加速阶段有
匀速运动的距离为
解得
=0.5
（2）设木板与挡板碰撞前，小物块和木板已经共速，共速的速度大小为，由动量守恒定律可知
解得
小物块滑上木板后，木板的加速度大小为
=
设木板与挡板碰撞前，木板一直加速，木板与挡板碰撞前瞬间速度大小为，则有
由于 ，所以木板与挡板碰撞前，小木快与木板已经共速，木板第一次碰撞挡板的速度大小为，木板与挡板第一次碰撞后，向左减速到速度为0运动的距离为
然后向右匀加速运动直到与物块共速
由于 ，所以物块与木板先共速，在以速度大小与挡板发生第二次碰撞，碰后木板速度反向，大小不变，加速度不变，向左运动位移为
s₂=
同理，可知木板和物块会再次共速，然后和挡板发生碰撞反弹向左运动
木板的总路程
解得
（3）木板与右侧挡板C的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略，由动量守恒与机械能守恒可得，每次碰撞后，木板速度大小不变，方向反向。碰撞数次后物块、木板最终均静止，根据能量守恒可知物块与木板摩擦产生的热量为
64J
物块与传送带发生相对滑动过程中，传动带转动的距离为
=12.8 m
物块与传送带发生相对滑动产生的热量为
J
所以物块与传送带以及木板发生相对滑动产生的总热量为
=128J
[物理——选修3－4]
（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
13. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则下列说法正确的是（ ）
A. 波速为10m/s
B. 实线上的A点比B点先回到平衡位置
C. 在时，B点回到平衡位置
D. 经过0.5s，B点经过的路程为0.4m
E. 在时，A点沿y轴正方向运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图可知波长，由题意可知
代入数据解得
则波速
A错误；
B．根据上坡下，下坡上的方法可知，A、B两点都向下振动，因此A先回到平衡位置，B正确；
C．从到用时，此段时间内波向左平移的距离为
因此B点回到平衡位置，C正确；
D．经过时间，B点通过的路程为
D正确；
E．从到用时，此段时间内波向左平移的距离为
因此A点回到平衡位置且向下振动，故E错误。
故选BCD。
14. 如图所示，边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为 AB 边的中点。截面所在的平面内有一束光线自 M 点射入棱镜，入射角为经折射后在 BC边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的 P 点射出棱镜，光在真空传播的速度为c。求：
（1）棱镜的折射率n；
（2）光从 M 点传播到P 点经历的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）光线在 M 点发生折射，有
由题知，光线经折射后在 BC 边的 N 点恰好发生全反射，则
又C=90°-θ
联立得
得
（2）根据几何关系有
BN=MNcsθ，NC=NPcsθ
解得
BN+NC=a=csθ（MN+NP）
再由
解得光在棱镜中传播的总时间
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21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。有选错的得0分。
1. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在0~30s时间内潜艇竖直方向的v—t图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A. 潜艇在“掉深”时的加速度为11m/s2
B. t=30s潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在10~30s时间内处于超重状态
2. 如图为地球的三个卫星轨道，II为椭圆轨道，其半长轴为a，周期为T，I、III为圆轨道，且III的半径与II的半长轴相等，III与II相交于M点，I与II相切于N点，三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道I、II、III上，已知引力常量为G，则（ ）
A. 由题中条件可求得地球质量
B. B、C在M点向心加速度大小相等
C. A、B经过N点时的所受地球引力相同
D. A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
3. 如图所示，三角形ABC的三个顶点固定三个带电量相等的点电荷，B、C两处电荷带正电，A处电荷带负电。O为BC边的中点，a、b为BC边中垂线上关于O点对称的两点，e、f为BC连线上关于O点对称的两点，a处电场强度为0。下列说法正确的是（ ）
A. b点的电场强度为0
B. b点电场强度的方向指向O点
C. O点电势高于b点
D. e点电场强度与f点电场强度相同
4. 在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，材料不同，则（ ）
A. 两壶发生了弹性碰撞
B. 碰后蓝壶再经过4s停止运动
C. 碰后蓝壶速度为0.6m/s
D. 碰后蓝壶移动的距离为
5. 如图所示，质量均为m的滑块A、B，A不带电，B带正电电荷量为q，A套在固定竖直杆上，B放在绝缘水平面上并靠近竖直杆，A、B间通过铰链及长度为L的刚性绝缘轻杆连接且静止。现施加水平向右电场强度为E的匀强电场，B开始沿水平面向右运动，已知A、B均视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。则在A下滑的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. A、B组成的系统机械能不守恒
B. A运动到最低点时，轻杆对A的拉力为qE
C. A的机械能最小时，B的加速度大小为
D. A运动到最低点时，滑块A速度大小为
6. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。该电场可等效为两等最异种电荷产生的电场、下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势大于点的电势
C. 将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加
D. 负电荷在点电势能小于在点的电势能
7. 如图所示，碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°，传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动，在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动，t=0时刻剪断轻绳，石块由静止开始滑下，已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2，，。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
8. 如图所示，质量为的小球A与质量为m的小球B由绕过定滑轮的轻质细线相连，小球B与质量为m的小球C通过劲度系数为 的轻质弹簧相连，小球C放置在水平地面上，先用手控制A，使细线处于竖直方向刚好拉直但无拉力，系统处于静止状态，然后释放A。细线与滑轮之间的摩擦力和空气阻力均不计，重力加速度为g，小球均可视为质点。在小球C离开地面前，下列说法正确的是（ ）
A. 释放A的瞬间B的加速度为
B. 释放A的瞬间细线的拉力为
C. 释放A时弹簧的弹性势能与C刚要离地时弹簧的弹性势能相等
D. A在向下运动过程中的最大速度为
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题~39题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
9. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律的实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以 平衡摩擦力。
(1)若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应______选段来计算A的碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度。（选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）
(2)已测得小车A质量mA=0.30kg，小车B的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为______，碰后系统总动量为______。（结果保留三位有效数字）
(3)实验结论：在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量______（选填“守恒”或“不守恒”）。
10. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、刻度尺、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。
A．交流电源 B．天平（含砝码）
（3）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为，则打下C点时重锤的速度大小是__________m/s，O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________J（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学用两个质量分别为、的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是__________。
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零 C．可能等于 D．小于
11. 如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在竖直面平行水平向右场强的匀强电场，一质量电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦因数，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（，）求：
（1）小球经过多长时间运动到B端；
（2）小球第一次落回到水平面时与C端的距离。
12. 如图，长度为L=9.6m绷紧的水平传送带以速率v₀=8 m/s顺时针匀速转动，光滑水平地面上有一足够长、质量为M=1 kg的木板贴紧传送带右端，木板上表面与传送带的上表面等高，在木板右侧有一固定的挡板，木板右端到挡板的距离为s=4m。一质量为m=2kg的物块（可视为质点）轻轻的放在传送带的左端，经过t=2s物块滑离传送带并无机械能损失地滑上木板，已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度g取10m/s²，求:
（1）物块与传送带之间的动摩擦因数。
（2）木板开始运动到最终停止运动的总路程。
（3）物块与传送带以及木板发生相对滑动产生的总热量。
[物理——选修3－4]
（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
13. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则下列说法正确的是（ ）
A. 波速为10m/s
B. 实线上的A点比B点先回到平衡位置
C. 在时，B点回到平衡位置
D. 经过0.5s，B点经过的路程为0.4m
E. 在时，A点沿y轴正方向运动
14. 如图所示，边长为a 正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为 AB 边的中点。截面所在的平面内有一束光线自 M 点射入棱镜，入射角为经折射后在 BC边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的 P 点射出棱镜，光在真空传播的速度为c。求：
（1）棱镜的折射率n；
（2）光从 M 点传播到P 点经历的时间t。
银川一中2024届高三年级第五次月考
理科综合能力测试
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项是符合题目要求，第19~21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。有选错的得0分。
1. 潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t=0时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在0~30s时间内潜艇竖直方向的v—t图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（ ）
A. 潜艇在“掉深”时的加速度为11m/s2
B. t=30s潜艇回到初始高度
C. 潜艇竖直向下的最大位移为100m
D. 潜艇在10~30s时间内处于超重状态
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意，结合图乙可知，潜艇“掉深”时运动情况分为两个阶段，先在竖直方向上以大小为得加速度做匀加速直线运动，采取措施后以大小为得加速度做匀减速直线运动，两个阶段的加速度通过速度—时间图像的斜率可得
，
故A错误；
B．根据图乙所示速度—时间图像可知，t=30s时潜艇竖直向下运动的速度减为0，在竖直方向位移达到最大值，故B错误；
C．根据图乙所示速度—时间图像可知，图像与时间轴围成的面积表示位移，则可知潜艇竖直向下的最大位移为
故C错误；
D．根据图乙所示速度—时间图像可知，潜艇在10~30s时间内做速度竖直向下的减速运动，该时间段内加速度竖直向上，潜艇处于超重状态，故D正确。
故选D。
2. 如图为地球的三个卫星轨道，II为椭圆轨道，其半长轴为a，周期为T，I、III为圆轨道，且III的半径与II的半长轴相等，III与II相交于M点，I与II相切于N点，三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道I、II、III上，已知引力常量为G，则（ ）
A. 由题中条件可求得地球质量
B. B、C在M点的向心加速度大小相等
C. A、B经过N点时的所受地球引力相同
D. A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
【答案】A
【解析】
【详解】A．椭圆轨道II半长轴为a，周期为T，I、III为圆轨道，由于III的半径与II的半长轴相等，由开普勒第三定律可知圆轨道III的半径为a，卫星C的周期为T，则
解得地球的质量
故A正确；
B．由，解得
所以B、C在M点的加速度大小相等，由于卫星B做变速圆周运动，卫星B的加速度与向心加速度不等，所以B、C在M点的向心加速度大小不相等，故B错误；
C．A、B的质量未知，由可知A、B经过N点时的所受地球引力不一定相同，故C错误；
D．由开普勒第二定律可知同一卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等，A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积不一定相等，故D错误。
故选A。
3. 如图所示，三角形ABC的三个顶点固定三个带电量相等的点电荷，B、C两处电荷带正电，A处电荷带负电。O为BC边的中点，a、b为BC边中垂线上关于O点对称的两点，e、f为BC连线上关于O点对称的两点，a处电场强度为0。下列说法正确的是（ ）
A. b点电场强度为0
B. b点电场强度的方向指向O点
C. O点电势高于b点
D. e点电场强度与f点电场强度相同
【答案】C
【解析】
【详解】AB．由题意，a处电场强度为0，则根据点电荷产生电场的叠加法则可知，A点的点电荷在a处产生的场强沿着aO指向O点，B、C两点处的点电荷产生的合场强与A点的点电荷在a处产生的场强大小相等，方向相反，而根据点电荷产生场强的计算公式
可知，A点的点电荷在b点产生的场强大于在a处产生的场强，且方向沿着bA指向A点，而根据对称性可知，B、C两点处的点电荷在b点产生的合场强与在a处产生的场强大小相等，方向相反，即合场强方向沿着bA指向A点，因此可知，b点电场强度大小一定不为零，且方向指向A点，故AB错误
C．离正电荷越近电势越高，离负电荷越近电势越低，O点离正电荷更近，而b点离负电荷更近，且在Ob连线上电场方向由O指向b，沿电场方向电势降低，故O点电势高于b点，故C正确；
D．根据电场强度的叠加法则可知，e点场强与f点场强大小相等，方向不同，故D错误。
故选C。
4. 在冰壶比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶，两者在大本营中心发生对心碰撞如图（a）所示，碰撞前后两壶运动的图线如图（b）中实线所示，其中红壶碰撞前后的图线平行，两冰壶质量相等，材料不同，则（ ）
A. 两壶发生了弹性碰撞
B. 碰后蓝壶再经过4s停止运动
C. 碰后蓝壶速度为0.6m/s
D. 碰后蓝壶移动的距离为
【答案】D
【解析】
【详解】AC．由图可知，碰前红壶的速度，碰后速度为，碰后红壶沿原方向运动，设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得
代值可得
碰前的机械能为
碰后机械能为
可知
所以两壶发生了非弹性碰撞，故AC错误；
BD．由图可知红壶加速度为
设蓝壶运动时间为t，则由图可得
碰后蓝壶移动的距离为
故B错误，D正确。
故选D。
5. 如图所示，质量均为m的滑块A、B，A不带电，B带正电电荷量为q，A套在固定竖直杆上，B放在绝缘水平面上并靠近竖直杆，A、B间通过铰链及长度为L的刚性绝缘轻杆连接且静止。现施加水平向右电场强度为E的匀强电场，B开始沿水平面向右运动，已知A、B均视为质点，重力加速度为g，不计一切摩擦。则在A下滑的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A. A、B组成的系统机械能不守恒
B. A运动到最低点时，轻杆对A的拉力为qE
C. A的机械能最小时，B的加速度大小为
D. A运动到最低点时，滑块A速度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．A、B组成的系统因有电场力做功，故机械能不守恒，A正确，不符合题意；
B．A到最低点时B的速度为0，处于平衡态，故杆对B的作用力大小等于电场力qE，则轻杆对A的作用力大小也为qE，B正确，不符合题意；
C．杆先对A做负功后对A做正功，当杆的作用力为0时，A的机械能最小，此时B仅受电场力，故B的加速度大小为 ，C正确，不符合题意；
D．A落地的瞬时，B的速度为0，根据系统能量守恒有
解得
D错误，符合题意。
故选D。
6. 有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人体的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。该电场可等效为两等最异种电荷产生的电场、下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电场强度相同
B. 点的电势大于点的电势
C. 将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加
D. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能
【答案】AC
【解析】
【详解】A．该电势分布图可等效为等量异种电荷产生的，、为两电荷连线上对称的两点，所以、两点的电场强度大小、方向相同，故A正确；
B．、两点在等量异种电荷连线的中垂线上，该中垂线为一等势线，则点的电势等于点的电势，故B错误；
C．正电荷在电势高的地方电势能大，所以将带正电的试探电荷从点移到点，其电势能增加，故C正确；
D．负电荷在电势低的地方电势能大，所以负电荷在点的电势能大于在点的电势能，故D错误。
故选AC。
7. 如图所示，碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°，传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动，在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动，t=0时刻剪断轻绳，石块由静止开始滑下，已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2，，。下列说法正确的是（ ）
A. t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B. t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C. t=1.7s时石块到达传送带底端
D. t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．对石块受力分析，正交分解得
，
滑动摩擦力
整理解得
，，
故A正确，B错误；
C．石块与传送带共速前，根据牛顿第二定律得
解得
石块与传送带共速所用时间为
此时石块位移为
石块与传送带共速后，由于，石块在传送带上继续保持加速，根据牛顿第二定律得
解得
由位移公式
解得
故石块下滑到底端所用时间为
故C错误；
D．传送带速度比石块速度大时，两者发生的相对位移为
石块比传送带速度大时，两者发生的相对位移为
t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m，故D正确。
故选AD。
8. 如图所示，质量为的小球A与质量为m的小球B由绕过定滑轮的轻质细线相连，小球B与质量为m的小球C通过劲度系数为 的轻质弹簧相连，小球C放置在水平地面上，先用手控制A，使细线处于竖直方向刚好拉直但无拉力，系统处于静止状态，然后释放A。细线与滑轮之间的摩擦力和空气阻力均不计，重力加速度为g，小球均可视为质点。在小球C离开地面前，下列说法正确的是（ ）
A. 释放A的瞬间B的加速度为
B. 释放A的瞬间细线的拉力为
C. 释放A时弹簧的弹性势能与C刚要离地时弹簧的弹性势能相等
D. A在向下运动过程中的最大速度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．释放的瞬间，设A、B组成的整体的加速度为，由牛顿第二定律可得
解得
A错误；
B．对由牛顿第二定律可得
结合
解得
B正确；
C．当C刚要离地时，设弹簧的伸长量为，则有
整体处于静止状态时，设弹簧的压缩量为，即释放时弹簧的压缩量为，则有
可得
则两种状态下弹簧的弹性势能相等，C正确；
D．释放到C刚要离地，弹性势能的变化量为0，对A、B以及弹簧组成的整体，由能量守恒定律可得
解得
D正确。
故选BCD。
二、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题，每个试题考生都做答；第33题~39题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题
9. 如图甲所示，在做验证动量守恒定律的实验时，小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续匀速运动，在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板右端下面垫放小木片用以 平衡摩擦力。
(1)若获得纸带如图乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）。A为运动起始的第一点，则应______选段来计算A的碰前速度，应选______段来计算A和B碰后的共同速度。（选填“AB”“BC”“CD”或“DE”）
(2)已测得小车A的质量mA=0.30kg，小车B的质量为mB=0.20kg，由以上测量结果可得碰前系统总动量为______，碰后系统总动量为______。（结果保留三位有效数字）
(3)实验结论：在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量______（选填“守恒”或“不守恒”）。
【答案】 ①. BC ②. DE ③. 1.04 ④. 1.03 ⑤. 守恒
【解析】
【详解】（1）[1] 车由静止开始运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度。
[2]碰撞过程是一个变速运动的过程，而A和B碰后共同运动时做匀速直线运动，故在相同的时间内通过相同的位移，故应选DE段来计算碰后共同的速度。
（2）[3] 系统的动量即碰前A的动量
[4]碰后的总动量
（3）[5]在误差允许的范围内，小车A、B组成的系统碰撞前后总动量守恒。
10. 在“利用自由落体运动验证机械能守恒定律”实验中
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的__________。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、刻度尺、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。
A．交流电源 B．天平（含砝码）
（3）某同学选用一质量为的重锤，按照正确的操作选得纸带如图所示，其中O是起始点，量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离，打点频率为50Hz，已知当地重力加速度为，则打下C点时重锤的速度大小是__________m/s，O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为__________J（结果均保留两位有效数字）
（4）该同学用两个质量分别为、的重物P和Q分别进行实验，多次记录下落高度h和相应的速度大小v，作出的图像如图所示。对比图像分析正确的是__________。
A．阻力可能为零 B．阻力不可能为零 C．可能等于 D．小于
【答案】 ①. A ②. A ③. 2.0 ④. 0.86 ⑤. BC##CB
【解析】
【详解】（1）[1]为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量。
故选A。
（2）[2]
A．验证机械能守恒定律实验通过电磁打点计时器计时，需要交流电源，故A正确；
B．验证机械能守恒定律中等式两边重物质量可以约掉，则不需要天平测质量，故B错误。
故选A。
（3）[3]根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则打下C点时重锤的速度大小为
[4]O点到C点的这段时间内重锤重力势能的减少量为
（4）[5]AB．根据题意，设阻力f，由动能定理有
整理可得
可知，若阻力为零，则两次实验的图像斜率相等，由图可知，斜率不等，则阻力不为零，故A错误，B正确；
CD．虽然斜率不相等，但不知道两物体所受阻力的情况，则两物体的质量关系不确定，即可能等于，故C正确，D错误。
故选BC。
11. 如图所示，一绝缘细杆ABC，细杆在B处平滑拐弯，，AB与水平面成37°，BC水平，空间存在与杆所在的竖直面平行水平向右场强的匀强电场，一质量电量的带正电小球套在细杆上，小球与杆间的动摩擦因数，现将小球从A端静止释放，小球通过B处时无能量损失，不计空气阻力（，）求：
（1）小球经过多长时间运动到B端；
（2）小球第一次落回到水平面时与C端的距离。
【答案】（1）；（2）10.8m
【解析】
【详解】（1）从A端静止释放到B端过程对小球进行受力析如图
可知电场力沿斜面向上的分力为
电场力垂直斜面向下的分力为
由动能定理得到B端速度为
解得
由匀变速直线运动规律公式
代入数据解得
由匀变速直线运动位移公式
解得
（2）小球BC过程做匀加速直线运动，由动能定理得
解得C点速度
小球第一次落回到水平面时，小球竖直方向做自由落体运动得
解得下落时间为
水平方向做匀加速直线运动位移为
代入数据解得
12. 如图，长度为L=9.6m绷紧的水平传送带以速率v₀=8 m/s顺时针匀速转动，光滑水平地面上有一足够长、质量为M=1 kg的木板贴紧传送带右端，木板上表面与传送带的上表面等高，在木板右侧有一固定的挡板，木板右端到挡板的距离为s=4m。一质量为m=2kg的物块（可视为质点）轻轻的放在传送带的左端，经过t=2s物块滑离传送带并无机械能损失地滑上木板，已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4，木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短,重力加速度g取10m/s²，求:
（1）物块与传送带之间的动摩擦因数。
（2）木板开始运动到最终停止运动的总路程。
（3）物块与传送带以及木板发生相对滑动产生的总热量。
【答案】（1）0.5；（2）8 m；（3）128J
【解析】
【详解】（1）设物块滑离传送带时恰好与传送带共速，由运动学公式可知
可知物块离开传送带前已经和传送带共速，设经过时间t₁物块和传送带共速，设物块与传送带之间的动摩擦因数为μ₁，则物块在传送带上的加速度大小为
加速阶段有
匀速运动的距离为
解得
=0.5
（2）设木板与挡板碰撞前，小物块和木板已经共速，共速的速度大小为，由动量守恒定律可知
解得
小物块滑上木板后，木板的加速度大小为
=
设木板与挡板碰撞前，木板一直加速，木板与挡板碰撞前瞬间速度大小为，则有
由于 ，所以木板与挡板碰撞前，小木快与木板已经共速，木板第一次碰撞挡板的速度大小为，木板与挡板第一次碰撞后，向左减速到速度为0运动的距离为
然后向右匀加速运动直到与物块共速
由于 ，所以物块与木板先共速，在以速度大小与挡板发生第二次碰撞，碰后木板速度反向，大小不变，加速度不变，向左运动位移为
s₂=
同理，可知木板和物块会再次共速，然后和挡板发生碰撞反弹向左运动
木板的总路程
解得
（3）木板与右侧挡板C的碰撞中没有机械能损失且碰撞时间极短可忽略，由动量守恒与机械能守恒可得，每次碰撞后，木板速度大小不变，方向反向。碰撞数次后物块、木板最终均静止，根据能量守恒可知物块与木板摩擦产生的热量为
64J
物块与传送带发生相对滑动过程中，传动带转动的距离为
=12.8 m
物块与传送带发生相对滑动产生的热量为
J
所以物块与传送带以及木板发生相对滑动产生的总热量为
=128J
[物理——选修3－4]
（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
13. 如图所示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波，实线为时的波形图，虚线为时的波形图，波的周期，则下列说法正确的是（ ）
A. 波速为10m/s
B. 实线上的A点比B点先回到平衡位置
C. 在时，B点回到平衡位置
D. 经过0.5s，B点经过的路程为0.4m
E. 在时，A点沿y轴正方向运动
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由图可知波长，由题意可知
代入数据解得
则波速
A错误；
B．根据上坡下，下坡上的方法可知，A、B两点都向下振动，因此A先回到平衡位置，B正确；
C．从到用时，此段时间内波向左平移的距离为
因此B点回到平衡位置，C正确；
D．经过时间，B点通过的路程为
D正确；
E．从到用时，此段时间内波向左平移的距离为
因此A点回到平衡位置且向下振动，故E错误。
故选BCD。
14. 如图所示，边长为a 的正方形ABCD 为一棱镜的横截面，M 为 AB 边的中点。截面所在的平面内有一束光线自 M 点射入棱镜，入射角为经折射后在 BC边的N 点恰好发生全反射，反射光线从CD 边的 P 点射出棱镜，光在真空传播的速度为c。求：
（1）棱镜的折射率n；
（2）光从 M 点传播到P 点经历的时间t。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）光线在 M 点发生折射，有
由题知，光线经折射后在 BC 边的 N 点恰好发生全反射，则
又C=90°-θ
联立得
得
（2）根据几何关系有
BN=MNcsθ，NC=NPcsθ
解得
BN+NC=a=csθ（MN+NP）
再由
解得光在棱镜中传播的总时间
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