【文档说明】江苏省南通市通州区、如东县2025届高三上学期期中联考试题 物理 Word版含解析.docx,共(28)页,1.486 MB,由envi的店铺上传
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2025届高三期中质量监测物理注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共6页,满分为100分,考试时间为75分钟,考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请将考试证号用2B铅笔将答题卡上考试证号相应的数字涂黑,4.作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡
上的指定位置作答,在其它位置作答一律无效。5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.图甲为某滚筒式洗衣机,其滚筒
截面可视为半径为R圆,O为圆心。洗衣机脱水时,一衣物(可视为质点)紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动,A、B、C为衣物运动轨迹上的三点,如图乙。则衣物()A.运动过程处于平衡状态B.从A转至C过程处于失重
状态C.在A、B、C三处对筒壁的压力大小相等D.在C处水更容易甩出2.一宇宙飞行器从地面发射,经过转移轨道后,绕太阳系另一行星运行,若再经过几次变轨后,进入如图所示的椭圆轨道I,然后在轨道上P点变轨进入圆轨道Ⅱ。则飞行器()的A.从地面发射速度小于11.2km/sB.在轨道I上的运行周期比
轨道Ⅱ上的小C.在轨道I上的机械能比轨道Ⅱ上的小D.在轨道I与行星中心的连线在相等时间内扫过的面积比在轨道Ⅱ上的大3.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,123RRR、、为定值电阻,C为电容器,开关1S闭合、2S断开
。则闭合开关2S后()A.电流表示数减小B.电压表示数减小C.电容器所带的电荷量减为零D.1R消耗的功率增大4.如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。关于本实验,下列做法正确的是()A.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源B.释放纸带时,
重锤应离打点计时器远一些C.重复多次实验时,重物必须从同一位置开始下落D.处理数据时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置5.质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始运动,速度v与时间t的关系图像如图所示,10~t时间内匀加速运动;1t时刻速度达到0v,开始以额定功
率加速运动;2t时刻后以速度mv做匀速运动。整个过程的汽车所受阻力均为f,则()A.10~t时间内,汽车的牵引力为01mvtB.10~t时间内,汽车克服阻力做功的功率不变C.21~tt时间内,汽车牵引
力做的功为()m21fvtt−D.21~tt时间内,汽车牵引力做的功为22m01122mvmv−6.如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一竖直线上的A、B间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点。已知C、O的高度差为h,弹簧的劲度系数为k,某时刻
物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动,重力加速度为g。则从此刻开始的半个周期时间内,物体()A.动量的变化量为0B.回复力的冲量大小为2mvC.重力做功0D.重力做功为mgh7.如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板
接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度。在以下方法中,能使悬线的偏角变小的是()A.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质为B.增大a、b间的距离C.将a板向下平移D
.取出a、b间的电介质8.1q、2q为固定在x轴上两个点电荷,x轴上部分区域的电势分布如图所示。则()A.1q电荷量大于2q电荷量B.1q带负电,2q带正电C.a点电场强度小于c点电场强度D.若将电子从a点沿x轴移到c点,其电势能先增大后减小9
.如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,质量相等的物块A、B通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接,一轻质弹簧下端固定在斜面底端,另一端连接在A上。开始时B被托住,轻绳伸直但没有弹力。现使B由静止释放,在B运动至最低点的过程中(设B未落地,A未与滑轮相碰,弹簧始终在弹性限度内)()A
.A和B总的重力势能先减小后增大B.轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加C.当A受到的合外力为零时,A的速度最大D.当A和B的速度最大时,A和B的总机械能最大10.如图所示,在平面直角坐标系内有半径为R的圆形匀强
磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,圆心与坐标原点重合。在坐标为(0)R−,的M点放置一个粒子源,该粒子源能在纸面内以速率v(未知量)向各个方向发射大量的同种粒子,且进入磁场的粒子射出时只能从第三象限的
磁场区域中射出,已知粒子的电荷量为q、质量为m,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是()的A.粒子带负电荷B.粒子射入磁场时的最大速率为qBRmC.直接射入第三象限的粒子,在磁场中运动的时间小于πmqBD.直接射入第四象限的粒子,在磁场中运动的时间不可能为2
π3mqB二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。11.LED灯有亮度高、使用春命长、节能等优点。一实验小组探究某LED灯伏
安特性,其电路设计如图所示,提供的器材有:A.LED灯(额定电压为30V.,额定功率为06W.)B.电池组(电动势约为45V.,内阻约为1)C.电压表V(量程为3V,内阻约为2k)D.电流表A(量程为50mA,内阻g16r=)E.滑动变阻器1R(最大阻值为10,额
定电流为2A)F.滑动变阻器2R(最大阻值为1k,额定电流为20mA)G.开关和导线若干。的(1)为了便于调节且能够在0~3V的范围内对LED灯的电压进行测量,滑动变阻器选_________(选填“1R”或“2R”)。(2)将电流表的量程扩大为原来的5倍,则应并联的定值电
阻阻值0R=_________。(3)请根据设计的电路,在下图中用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整_______;下图中闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_________(选填“左”或“右”)端。(4)正确进行实验,测出多组电流表的示数I、电压表的示数U,小明在下图
坐标中描绘出5IU−图像:小张消除了电表内阻的影响后,在下图坐标中描绘出LED灯的伏安特性曲线。则图中曲线_________(选填“1”或“2”)是小明物绘出的图像。(5)将LED灯直接接在一电源两端,已知该电源的电动势30VE=.,内阻25r=.,则LE
D灯的实际功率约为_________W(结果保留2位有效数字)。12.如图所示,实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在10t=和20.13st=时刻的波形图,波的传播速度30m/sv=。求:(1)该波的传播方向;(2)x轴上015mx.=的质点在0.1st=内通过的路程s。13.
如图所示,宽L=0.5m的光滑金属导轨与水平面夹角α=30°,质量m=0.05kg、长L=0.5m的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,当回路电流为I0=1A时,金属杆恰好能静止,取g=10m/s2。求:(1)磁感应强度B至少为多大?此时方向如何?
(2)若导轨粗糙,与金属杆间的动摩擦因数33=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路电流I调到多大才能使金属杆恰好不上滑?14.如图所示,在空间足够大水平向右的匀强电场
中,一绝缘硬质管ABC固定在竖直面内.管的倾斜部分BC长度为L、与水平方向的夹角37=,水平部分AB长度为85L、与电场平行,一质量为m、电荷量为q+的小球从管的水平端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分B(长度极短可不计)时没有机械能损失,已
知匀强电场的电场强度大小为34mgq,重力加速度为g,sin370.6cos370.8==,。求:(1)小球运动到管口C时的速度大小Cv;(2)小球沿BC管运动的加速度0a和离开管道后到达最高点时的动能kE;(3)小球到达的最高点与管口C的水平距离x。15.如
图所示,水平传送带在电动机的带动下以v=5m/s的速度顺时针匀速转动。左端与粗糙的弧形轨道平滑对接,右端与光滑水平面平滑对接。质量m1=1kg的小物块从轨道上高h=4m的P点由静止开始下滑,滑到传送带上的A点时速度大小vA=8m/s。物体和传送带之间的
动摩擦因数μ=0.2,传送带AB之间的距离L=7m。物块与水平面上质量m2=3kg处于静止的小球发生弹性正碰,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:(1)物块从P点下滑到A点的过程中克服摩擦力做的功W1和第一次到达B点时的速度大小v1;(2)物
块与小球碰撞后瞬间,物块和小球的速度大小;(3)物块在传送带上滑动过程中,两者因摩擦产生的总热量Q。2025届高三期中质量监测物理注意事项:考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共6页,满分
为100分,考试时间为75分钟,考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。3.请将考试证号用2B铅笔将答题卡上考试证号相应的数字涂
黑,4.作答选择题,必须用2B铅笔把答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。作答非选择题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其它位置作答一律无效。5.如需作图,必须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题
:共10题,每题4分,共40分。每题只有一个选项最符合题意。1.图甲为某滚筒式洗衣机,其滚筒截面可视为半径为R的圆,O为圆心。洗衣机脱水时,一衣物(可视为质点)紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动,A、B、C为衣物运动轨迹上的三点,如图乙。则衣物()A.运动过程处于平衡状
态B.从A转至C过程处于失重状态C.在A、B、C三处对筒壁的压力大小相等D.在C处水更容易甩出【答案】D【解析】【详解】A.衣物在竖直平面内做匀速圆周运动,所受合力提供向心力,不是处于平衡状态,故A错误;B.从A转至C过程,加速度是竖直分量先向下后向上,则衣
物先处于失重状态,后处于超重状态,故B错误;CD.在A、B、C三处分别根据牛顿第二定律可得2AvNmgmR+=,2BvNmR=,2CvNmgmR−=可得CBCNNN可知衣物在C处对筒壁的压力大小最大;同理可知在C处水与衣服间附着力
最大,则在C处水更容易甩出,故C错误,D正确。故选D。2.一宇宙飞行器从地面发射,经过转移轨道后,绕太阳系另一行星运行,若再经过几次变轨后,进入如图所示的椭圆轨道I,然后在轨道上P点变轨进入圆轨道Ⅱ。则飞行
器()A.从地面发射的速度小于11.2km/sB.在轨道I上的运行周期比轨道Ⅱ上的小C.在轨道I上的机械能比轨道Ⅱ上的小D.在轨道I与行星中心的连线在相等时间内扫过的面积比在轨道Ⅱ上的大【答案】D【解析】【详解】A.飞行器要脱离地球绕太阳系另一行星运行,飞行器从地
面发射的速度大于11.2km/s,故A错误;B.根据开普勒第三定律可知3322arTT=ⅠⅡⅠⅡ轨道I的半长轴大于轨道Ⅱ的半径,所以在轨道I上的运行周期比轨道Ⅱ上的大,故B错误;C.从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ需要发动机减速,故机械能减少,在轨道I上的机械能比轨道Ⅱ上
的大,故C错误;D.在P点时,宇宙飞行器在轨道Ⅰ的速度大于在轨道Ⅱ上的速度,所以在相等时间内与行星中心的连线扫过的面积轨道I的大,根据开普勒第二定律,在轨道I与行星中心的连线在相等时间内扫过的面积相等,所以在轨道I与行星中心的连线在相等时间内扫过的面积比
在轨道Ⅱ上的大,故D正确。故选D。3.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻为r,123RRR、、为定值电阻,C为电容器,开关1S闭合、2S断开。则闭合开关2S后()A.电流表示数减小B.电压表示数减小C.电容器所带的电荷量减为零D.1R消耗的功率增大【答案】B【解析】【详解】A.开关
1S闭合、2S断开,电路的连接方式是1R和2R串联,电容器的电压等于1R两端的电压;开关1S、2S都闭合,电路的连接方式是1R和2R串联,再和3R并联,电容器的电压等于2R两端的电压;闭合开关2S后,外电路的总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律有EIRr=+外可
知总电流增大,即电流表的示数增大,故A错误;B.根据UEIr=−外因总电流增大,则路端电压减小,即1R与2R电压之和减小,故流过1R与2R串联支路的电流减小,所以2R两端的电压减小,即电压表的示数减小,故B正确;C.由A分析,开关1S
、2S都闭合,电路的连接方式是1R和2R串联,再和3R并联,电容器的电压等于2R两端的电压,此时2R两端的电压只是减小,但不等于零,故电容两端的电压不等于零,根据QCU=可知电容器的电荷量减小,但不等于零
,故C错误;D.由B分析,可知流过1R的电流减小,根据211PIR=可知1R消耗的功率减小,故D错误。故选B。4.如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。关于本实验,下列做法正确的是()A.实验时,先放开纸带,再接通打点计时器的电源B.释放纸带时,重锤应离打点计时
器远一些C.重复多次实验时,重物必须从同一位置开始下落D.处理数据时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置【答案】D【解析】【详解】A.为了避免纸带上出现大量的空白段落,同时使打第一个点迹时速度为0,实验时,先接通打点计时器的电源打点,再放开纸带,故A错
误;B.为了避免纸带上出现大量的空白段落,释放纸带时,重锤应离打点计时器近一些,故B错误;C.结合上述可知,重复多次实验时,重物释放位置需要适当靠近打点计时器,但并不需要使重物从同一位置开始下落,故C错误;D.为了减小误差,处理数据时,应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位
置,故D正确。故选D。5.质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始运动,速度v与时间t的关系图像如图所示,10~t时间内匀加速运动;1t时刻速度达到0v,开始以额定功率加速运动;2t时刻后以速度mv做匀速运动。整个过程汽车所受阻力均为f,则()A.10~t时间内,汽车的牵引力为0
1mvtB.10~t时间内,汽车克服阻力做功的功率不变C.21~tt时间内,汽车牵引力做的功为()m21fvtt−D.21~tt时间内,汽车牵引力做的功为22m01122mvmv−【答案】C【解析】【详解】A.10~t时间内,汽车的加速度为
01vat=根据牛顿第二定律有Ffma−=可得,汽车牵引力为01mvFft=+故A错误;B.汽车克服阻力做功的功率为Pfv=由于在10~t时间内,阻力f不变,速度v逐渐增大,所以汽车克服阻力做功的功率逐渐增大,故B错误;C.1t时刻后汽车保持额定功率不变,2t时刻后牵引力等
于阻力,所以21~tt时间内,汽车牵引力做功的功率等于2t时刻后的功率为mPfv=额的所以牵引力做功为m21()WPtfvtt==−额故C正确;D.根据动能定理可知,21~tt时间内,汽车所受合力做的功为22m0
1122mvmv−,故D错误。故选C。6.如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一竖直线上的A、B间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点。已知C、O的高度差为h,弹簧的劲度系数为k,
某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动,重力加速度为g。则从此刻开始的半个周期时间内,物体()A.动量的变化量为0B.回复力的冲量大小为2mvC.重力做功为0D.重力做功为mgh【答案】B【解析】【详解】A.根据简谐运动的对称性,经过半个周
期时,物体恰好运动到OB的中间位置,即到达O点下方h处,且速度方向向下,速度大小仍为v,取向上为正方向,则动量的变化量为Δ2pmvmvmv=−−=−故A错误;B.由动量定理可知回复力的冲量为Δ2Ipmv==−所以回复力的冲量大
小为2mv,故B正确;CD.经过半个周期时,物体恰好运动到OB的中间位置,即到达O点下方h处,重力做功为22Wmghmgh==故CD错误。故选B。7.如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带
电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度。在以下方法中,能使悬线的偏角变小的是()A.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质B.增大a、b间的距离C.将a板向下平移D.取出a、b间的电介质【答案】A【
解析】【详解】对小球根据平衡条件,可知电场力为tanFmg=若角变小,则电场力变小。A.根据4SCkd=可知,换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质,则电容增大,Q不变,ab端的电势差QUC=知电势差减小,所以PQ两端的电势差减小,根
据UEd=可知,电场强度减小,则电场力变小,故A正确;B.根据4SCkd=可知,若增大a、b间的距离,则电容减小,Q不变,ab端的电势差QUC=知电势差增大,所以PQ两端的电势差增大,根据UEd=可知,电场强度增大,则电场力变大,故B错误;C.根据4SCkd=可知,若将a板向下平移,则
电容减小,Q不变,ab端的电势差QUC=知电势差增大,所以PQ两端的电势差增大,根据UEd=可知,电场强度增大,则电场力变大,故C错误;D.根据4SCkd=可知,若取出a、b间的电介质,则电容减小,Q不变,ab
端的电势差QUC=知电势差增大,所以PQ两端的电势差增大,根据UEd=可知,电场强度增大,则电场力变大,故D错误。故选A。8.1q、2q为固定在x轴上的两个点电荷,x轴上部分区域的电势分布如图所示。则
()A.1q电荷量大于2q电荷量B.1q带负电,2q带正电C.a点电场强度小于c点电场强度D.若将电子从a点沿x轴移到c点,其电势能先增大后减小【答案】A【解析】【详解】A.根据电势的表达式有qkr=图中a点的电势为0,则有12120aaq
qkkrr+=由于12aarr可知,两点电荷带异种电荷,1q电荷量的大小大于2q电荷量,故A正确;B.结合上述可知,两点电荷带异种电荷,由于沿电场线电势逐渐降低,可以确定在2q所在位置到b点之间的电场方向由b指向2q,即在2q所在位置到b点之间的电场终止于
2q,根据电场线起源于正电荷(或无穷远),终止于负电荷(或无穷远),可知,2q带负电,则1q带正电,故B错误;C.x−图像斜率的绝对值表示电场强度的大小,根据图像可知,a点图像斜率的绝对值大于c点图像斜率的绝对值
,则a点电场强度大于c点电场强度,故C错误;D.沿电场线方向电势降低,可知,坐标原点到b点间电场方向向左,b点右侧电场方向向右,电子带负电,若将电子从a点沿x轴移到c点,电场力方向先向右后向左,电场力先做正功后做负功,其电势能先减小后增大,故D错误。故
选A。9.如图所示,光滑斜面固定在水平地面上,质量相等的物块A、B通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接,一轻质弹簧下端固定在斜面底端,另一端连接在A上。开始时B被托住,轻绳伸直但没有弹力。现使B由静止释放,在B运动至最低点的过程中(设B未落地,A未与滑轮相碰,弹簧始终在弹性限度内)(
)A.A和B总的重力势能先减小后增大B.轻绳拉力对A做的功等于A机械能的增加C.当A受到的合外力为零时,A的速度最大D.当A和B的速度最大时,A和B的总机械能最大【答案】C【解析】【详解】A.在B运动至最低点
的过程中,令B下降的高度为0h,斜面倾角为,则A和B总的重力做功为G00sin0Wmghmgh=−可知,A和B总的重力势能一直减小,故A错误;B.在B运动至最低点的过程中,弹簧先处于压缩状态后处于拉伸状态,弹簧弹力对A先做正
功后做负功,轻绳对A一直做正功,轻绳对A做功与弹簧对A做功的代数和等于A机械能的变化量,故B错误;C.在B运动至最低点的过程中,对A进行分析,A先向上做加速度减小的加速运动,后向上做加速度增大的减速运动,当A受到的合外力为零时,A的速度最大,故C正
确;D.在B运动至最低点的过程中,结合上述可知,当A和B的速度最大时,A、B所受外力合力为0,此时弹簧处于拉伸状态,在弹簧从原长到该拉伸状态过程,弹簧对A做负功,该过程,A、B系统的机械能减小,可知,当A和B的速度最大时,A和B的总机械能并不是最大,故D错误。故选
C。10.如图所示,在平面直角坐标系内有半径为R的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B,圆心与坐标原点重合。在坐标为(0)R−,的M点放置一个粒子源,该粒子源能在纸面内以速率v(未知量)向各个方向发射大量的同种粒子,且进入磁场的粒子射出时只能从
第三象限的磁场区域中射出,已知粒子的电荷量为q、质量为m,不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是()A.粒子带负电荷B.粒子射入磁场时的最大速率为qBRmC.直接射入第三象限的粒子,在磁场中运动的时间小于πmq
BD.直接射入第四象限的粒子,在磁场中运动的时间不可能为2π3mqB【答案】C【解析】【详解】A.因为粒子从第三象限射出,粒子必须逆时针旋转,故粒子带正电,故A错误;B.由洛伦兹力提供向心力2vqvBmr=当粒子恰好从x轴负半轴出磁场时,半
径最大,为22R,故最大速度为22qBRvm=故B错误;C.粒子在磁场中运动周期为22rmTvqB==直接射入第三象限的粒子,从第三象限的磁场区域中射出,则圆心角一定小于180,所以运动时间180360πmtTqB=故C正确;D.直接射入第
四象限的粒子,从第三象限的磁场区域中射出,则圆心角180360θ,所以运动时间2180360πmπmtTqBqB=即,可能为23πmqB,故D错误。故选C。二、非选择题:共5题,共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答
案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。11.LED灯有亮度高、使用春命长、节能等优点。一实验小组探究某LED灯的伏安特性,其电路设计如图所示,提供的器材有:A.LED灯(额定电压为30V.,额定功率为06W.)B.电池组(电动势约为4
5V.,内阻约为1)C.电压表V(量程为3V,内阻约为2k)D.电流表A(量程50mA,内阻g16r=)E.滑动变阻器1R(最大阻值为10,额定电流为2A)F.滑动变阻器2R(最大阻值为1k,额定电流为2
0mA)G.开关和导线若干。为(1)为了便于调节且能够在0~3V的范围内对LED灯的电压进行测量,滑动变阻器选_________(选填“1R”或“2R”)。(2)将电流表的量程扩大为原来的5倍,则应并联的定值电阻阻值0R=_________
。(3)请根据设计的电路,在下图中用笔画线代替导线,将实物电路图连接完整_______;下图中闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_________(选填“左”或“右”)端。(4)正确进行实验,测出多组电流表的示数I、电压表的示数U,小明在下图
坐标中描绘出5IU−图像:小张消除了电表内阻的影响后,在下图坐标中描绘出LED灯的伏安特性曲线。则图中曲线_________(选填“1”或“2”)是小明物绘出的图像。(5)将LED灯直接接在一电源两端,已知该电源的电动势30VE=.,内阻25r=.,则LED灯的实
际功率约为_________W(结果保留2位有效数字)。【答案】(1)1R(2)4(3)①.②.左(4)2(5)0.27##0.28##0.29【解析】【小问1详解】因为需要电压从0开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,为了方便实验操作,需选阻值小的滑动变阻器,故
选R1;小问2详解】电流表改成大量程电流表需要并联电阻,依题量程扩大为原来的5倍,故有gggg05IrIIR=+解得04ΩR=故需并联的阻值04ΩR=;【小问3详解】[1]根据设计的电路,实物图连接如下[2]为了保护电路,下图中闭合开关前,滑动变阻器的滑片P
应置于左端;【小问4详解】小张消除了电表内阻的影响后,故相同电压下电流更大,故小张为“1”图像,小明为“2”图像;【【小问5详解】设LED灯直接接在一电源两端后,设电流为I,根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir整理得U=3-2.5I将该电源的I-U图像作在LED灯的伏安特性曲线中
观察可知,此时LED灯两端电压和通过其电流分别约为2.72V、0.10A,故则LED灯的实际功率约2.720.10W0.27WPUI==12.如图所示,实线和虚线分别是沿x轴方向传播的一列简谐横波在10t=和20.13st=时刻的波形图,波的传播速度30m/sv=。求:(1)该波的传播
方向;(2)x轴上015mx.=的质点在0.1st=内通过的路程s。【答案】(1)波沿负x轴方向传播(2)50cm【解析】【小问1详解】由图可知,波长1.2m=波在21~tt时间内传播的距离()213.9mxvtt=−=则有134x=可知波沿负x轴方向传播。【小问2详解】波的周期0
.04sTv==质点在0.1st=内完成全振动的次数122tnT==则有450cmsAn==13.如图所示,宽L=0.5m的光滑金属导轨与水平面夹角α=30°,质量m=0.05kg、长L=0.5m的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场,当回路电流为I0
=1A时,金属杆恰好能静止,取g=10m/s2。求:(1)磁感应强度B至少多大?此时方向如何?(2)若导轨粗糙,与金属杆间的动摩擦因数33=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,保持B的大小不变而将B的方向改
为竖直向上,应把回路电流I调到多大才能使金属杆恰好不上滑?【答案】(1)B=0.5T,方向垂直导轨平面向上(2)I≈3.46A【解析】【小问1详解】杆受力如图所示为由图可知,支持力N1与安培力F1的合力F,与mg等大,根据平行四边形定则,可知此时安培力有最小值F1,由平衡条件
有0sinBILmg=代入数据解得0.5TB=方向垂直导轨平面向上【小问2详解】磁场竖直向上,此时杆受力如图所示设导轨对杆的弹力为N2,由平衡条件有2sincos0NBILmg−−=,2sincos0mgNBIL+−=代入数据解得23A3.46AI=14.如图所示,在空间足够大水平
向右的匀强电场中,一绝缘硬质管ABC固定在竖直面内.管的倾斜部分BC长度为L、与水平方向的夹角37=,水平部分AB长度为85L、与电场平行,一质量为m、电荷量为q+的小球从管的水平端口A由静止释放,小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分B(长度极短可不计)时没有机械能损失,已知匀强电场的电
场强度大小为34mgq,重力加速度为g,sin370.6cos370.8==,。求:(1)小球运动到管口C时的速度大小Cv;(2)小球沿BC管运动的加速度0a和离开管道后到达最高点时的动能kE;(3)小球到达的最高点与管
口C的水平距离x。【答案】(1)125CgLv=(2)00a=,k158EmgL=(3)1.476xL=【解析】【详解】(1)设小球的质量为m,从A运动到C的过程中,由动能定理有281cos37sin3752CqELLm
gLmv+−=其中34mgEq=,联立解得125CgLv=(2)小球沿BC管运动时,由牛顿第二定律有0cos37sin37qEmgma−=解得00a=小球离开管口后水平方向做匀加速直线运动,竖直方向做匀减速直线运动,故竖直方向匀减到0的时间为
sincvtg=小球到达的最高点速度为coscEqvvtm=+所以最高点时的动能2k11528vEmmgL==(3)小球水平方向运动的加速度34qEagm==水平方向由运动学公式有()22cos2Cvvax−=解得3691.476250xLL==15.如图所示,水平传送带在电动机的带动下以
v=5m/s的速度顺时针匀速转动。左端与粗糙的弧形轨道平滑对接,右端与光滑水平面平滑对接。质量m1=1kg的小物块从轨道上高h=4m的P点由静止开始下滑,滑到传送带上的A点时速度大小vA=8m/s。物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带AB之间的距离L=7m。
物块与水平面上质量m2=3kg处于静止的小球发生弹性正碰,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:(1)物块从P点下滑到A点的过程中克服摩擦力做的功W1和第一次到达B点时的速度大小v1;(2)物块与小球碰撞后瞬间,物块和小
球的速度大小;(3)物块在传送带上滑动过程中,两者因摩擦产生的总热量Q。【答案】(1)8J,6m/s(2)3m/s,3m/s(3)34J【解析】【小问1详解】物块由P到A过程,由动能定理有211112AmghWmv−=代入数
据解得18JW=物块滑上传送带后,滑动摩擦力作用下匀减速运动,根据牛顿第二定律有11mgma−=解得加速度为在22m/s=−a设物块在传送带向右始终作匀减速运动,则有2212AvvaL−=代入数据解得16m/svv=
假设正确。【小问2详解】设物块与小球碰撞后瞬间,物块的速度为v2,小球的速度为v3,根据动量守恒和能量守恒有111223mvmvmv=+,222111223111222mvmvmv=+代入数据解得23m/sv=−(负号表示速度方向向左),33m/sv=故物块与小球碰撞后瞬间,物块
的速度大小为3m/s,小球的速度大小为3m/s。【小问3详解】物块由A到B向右通过传送带的过程经历的时间111sAvvta−==相对传送带滑动的距离111Δ2m2Avvxvt+=−=物块向左通过传送带
的过程经历的时间2201.5svta−==−相对传送带滑动的距离222Δ9.75m2vxvt−=+=物块向右通过传送带的过程经历的时间321.5stt==相对传送带滑动的距离232Δ5.25m2vxvt−=−=
则有()1123ΔΔΔ34JQmgxxx=++=