2025南通通州区、如东县高三上学期期中联考试题物理含解析

这是一份2025南通通州区、如东县高三上学期期中联考试题物理含解析，共27页。
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（ ）
A. 从地面发射速度小于
B. 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，为定值电阻，C为电容器，开关闭合、断开。则闭合开关后（ ）
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. 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，时间内匀加速运动；时刻速度达到，开始以额定功率加速运动；时刻后以速度做匀速运动。整个过程汽车所受阻力均为f，则（ ）
A. 时间内，汽车的牵引力为
B. 时间内，汽车克服阻力做功的功率不变
C. 时间内，汽车牵引力做的功为
D. 时间内，汽车牵引力做的功为
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
C. 重力做功0D. 重力做功为
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
8. 、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. 电荷量大于电荷量
B. 带负电，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
C. 直接射入第三象限的粒子，在磁场中运动的时间小于
D. 直接射入第四象限的粒子，在磁场中运动的时间不可能为
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，额定功率为）
B．电池组（电动势约为，内阻约为）
C．电压表V（量程为，内阻约为）
D．电流表A（量程为，内阻）
E．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）
F．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）
G．开关和导线若干。
（1）为了便于调节且能够在的范围内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选_________（选填“”或“”）。
（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_________。
（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，内阻，则LED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和时刻的波形图，波的传播速度。求：
（1）该波的传播方向；
（2）x轴上的质点在内通过的路程s。
13. 如图所示，宽L = 0.5 m的光滑金属导轨与水平面夹角α = 30°，质量m = 0.05 kg、长L = 0.5 m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 = 1 A时，金属杆恰好能静止，取g = 10 m/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，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，水平部分AB长度为、与电场平行，一质量为m、电荷量为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，重力加速度为g，。求：
（1）小球运动到管口C时的速度大小；
（2）小球沿BC管运动的加速度和离开管道后到达最高点时的动能；
（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 = 5 m/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 = 1 kg的小物块从轨道上高h = 4 m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 = 8 m/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 = 7 m。物块与水平面上质量m2 = 3 kg处于静止的小球发生弹性正碰，不计空气阻力，取g = 10 m/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
，，
可得
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
B. 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
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，为定值电阻，C为电容器，开关闭合、断开。则闭合开关后（ ）
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. 消耗的功率增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．开关闭合、断开，电路的连接方式是和串联，电容器的电压等于两端的电压；开关、都闭合，电路的连接方式是和串联，再和并联，电容器的电压等于两端的电压；闭合开关后，外电路的总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律有
可知总电流增大，即电流表的示数增大，故A错误；
B．根据
因总电流增大，则路端电压减小，即与电压之和减小，故流过与串联支路的电流减小，所以两端的电压减小，即电压表的示数减小，故B正确；
C．由A分析，开关、都闭合，电路的连接方式是和串联，再和并联，电容器的电压等于两端的电压，此时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
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，可知流过的电流减小，根据
可知消耗的功率减小，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，时间内匀加速运动；时刻速度达到，开始以额定功率加速运动；时刻后以速度做匀速运动。整个过程汽车所受阻力均为f，则（ ）
A. 时间内，汽车的牵引力为
B. 时间内，汽车克服阻力做功的功率不变
C. 时间内，汽车牵引力做的功为
D. 时间内，汽车牵引力做的功为
【答案】C
【解析】
【详解】A．时间内，汽车的加速度为
根据牛顿第二定律有
可得，汽车牵引力为
故A错误；
B．汽车克服阻力做功的功率为
由于在时间内，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．时刻后汽车保持额定功率不变，时刻后牵引力等于阻力，所以时间内，汽车牵引力做功的功率等于时刻后的功率为
所以牵引力做功为
故C正确；
D．根据动能定理可知，时间内，汽车所受合力做的功为，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
C. 重力做功为0D. 重力做功为
【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
故A错误；
B．由动量定理可知回复力的冲量为
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
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
若角变小，则电场力变小。
A．根据可知，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
知电势差减小，所以PQ两端的电势差减小，根据可知，电场强度减小，则电场力变小，故A正确；
B．根据可知，若增大a、b间的距离，则电容减小，Q不变，ab端的电势差
知电势差增大，所以PQ两端的电势差增大，根据可知，电场强度增大，则电场力变大，故B错误；
C．根据可知，若将a板向下平移，则电容减小，Q不变，ab端的电势差
知电势差增大，所以PQ两端的电势差增大，根据可知，电场强度增大，则电场力变大，故C错误；
D．根据可知，若取出a、b间的电介质，则电容减小，Q不变，ab端的电势差
知电势差增大，所以PQ两端的电势差增大，根据可知，电场强度增大，则电场力变大，故D错误。
故选A。
8. 、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. 电荷量大于电荷量
B. 带负电，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
图中a点的电势为0，则有
由于
可知，两点电荷带异种电荷，电荷量的大小大于电荷量，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，可以确定在所在位置到b点之间的电场方向由b指向，即在所在位置到b点之间的电场终止于，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，带负电，则带正电，故B错误；
C．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，斜面倾角为，则A和B总的重力做功为
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
C. 直接射入第三象限的粒子，在磁场中运动的时间小于
D. 直接射入第四象限的粒子，在磁场中运动的时间不可能为
【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
当粒子恰好从x轴负半轴出磁场时，半径最大，为，故最大速度为
故B错误；
C．粒子在磁场中运动周期为
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，所以运动时间
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，所以运动时间
即，可能为，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，额定功率为）
B．电池组（电动势约为，内阻约为）
C．电压表V（量程为，内阻约为）
D．电流表A（量程，内阻）
E．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）
F．滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）
G．开关和导线若干。
（1）为了便于调节且能够在的范围内对LED灯的电压进行测量，滑动变阻器选_________（选填“”或“”）。
（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_________。
（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，内阻，则LED灯的实际功率约为_________W（结果保留2位有效数字）。
【答案】（1）
（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
解得
故需并联的阻值；
【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
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和时刻的波形图，波的传播速度。求：
（1）该波的传播方向；
（2）x轴上的质点在内通过的路程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
波在时间内传播的距离
则有
可知波沿负x轴方向传播。
【小问2详解】
波的周期
质点在内完成全振动的次数
则有
13. 如图所示，宽L = 0.5 m的光滑金属导轨与水平面夹角α = 30°，质量m = 0.05 kg、长L = 0.5 m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 = 1 A时，金属杆恰好能静止，取g = 10 m/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，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 = 0.5 T，方向垂直导轨平面向上
（2）I ≈ 3.46 A
【解析】
【小问1详解】
杆受力如图所示
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
代入数据解得
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
，
代入数据解得
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，水平部分AB长度为、与电场平行，一质量为m、电荷量为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，重力加速度为g，。求：
（1）小球运动到管口C时的速度大小；
（2）小球沿BC管运动的加速度和离开管道后到达最高点时的动能；
（3）小球到达的最高点与管口C的水平距离x。
【答案】（1）
（2），
（3）
【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
其中，联立解得

（2）小球沿BC管运动时，由牛顿第二定律有
解得
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
小球到达的最高点速度为
所以最高点时的动能
（3）小球水平方向运动的加速度

水平方向由运动学公式有
解得
15. 如图所示，水平传送带在电动机的带动下以v = 5 m/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 = 1 kg的小物块从轨道上高h = 4 m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 = 8 m/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 = 7 m。物块与水平面上质量m2 = 3 kg处于静止的小球发生弹性正碰，不计空气阻力，取g = 10 m/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）8 J，6 m/s
（2）3 m/s，3 m/s
（3）34 J
【解析】
【小问1详解】
物块由P到A过程，由动能定理有
代入数据解得
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
解得加速度为
设物块在传送带向右始终作匀减速运动，则有
代入数据解得
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
，
代入数据解得
（负号表示速度方向向左），
故物块与小球碰撞后瞬间，物块的速度大小为3 m/s，小球的速度大小为3 m/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
相对传送带滑动的距离
物块向左通过传送带的过程经历的时间
相对传送带滑动的距离
物块向右通过传送带的过程经历的时间
相对传送带滑动的距离
则有