山东省泰安市高三上学期期末考试物理卷

关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（ ）

利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U_CD，下列说法中正确的是（ ）

A．电势差U_CD仅与材料有关
B．仅增大磁感应强度时，C、D两面的电势差变大
C．若霍尔元件中定向移动的是自由电子，则电势差U_CD>0
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平方向

如图，用OA、OB两根轻绳将花盆悬于两竖直墙之间，开始时OB绳水平。现保持O点位置不变，改变OB绳长使绳右端由B点缓慢上移至B’点，此时OB’与OA之间的夹角θ< 90°。设此过程OA、OB绳的拉力分别为F_OA、F_OB，则下列说法正确的是（ ）

A．F_OA一直减小    B．F_OA一直增大
C．F_OB一直减小    D．F_OB先减小后增大

如图两颗卫星1和2的质量相同，都绕地球做匀速圆周运动，卫星2的轨道半径更大些。两颗卫星相比较（ ）

质量为2.0 kg的物体在水平面上运动的v-t图像如图，以水平向右的方向为正。以下判断正确的是（ ）

如图，MN右侧一正三角形匀强磁场区域，上边界与MN垂直。现有一与磁场边界完全相同的三角形导体框，垂直于MN匀速向右运动。导体框穿过磁场过程中感应电流随时间变化的图像可能是(取逆时针电流为正) （ ）

如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球P。横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q。当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α。已知θ<α，则下列说法正确的是（ ）

如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电流表、电压表均为理想电表，R是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)。原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是（ ）

图甲中直线PQ表示电场中的一条电场线，质量为m、电荷量为q的带负电粒子仅在电场力作用下沿电场线向右运动，经过P点时速度为v₀，到达Q点时速度减为零，粒子运动的v-t图象如图乙所示。下列判断正确的是（ ）

A．P点电势高于Q点电势

B．P点场强大于Q点场强

C．P、Q两点的电势差为

D．带负电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能

如图，AB为竖直面内半圆的水平直径。从A点水平抛出两个小球，小球l的抛出速度为v₁、小球2的抛出速度为v₂。小球1落在C点、小球2落在D点，C、D两点距水平直径分别为圆半径的0.8倍和l倍。小球l的飞行时间为t₁，小球2的飞行时间为t₂。则（ ）

A．t₁ = t₂   B．t₁ < t₂ C．v₁： v₂ =4：    D．v₁：v₂=3：

(6分)如图甲，一个圆盘可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动。圆盘加速转动时，纸带随圆盘运动通过打点计时器打上一系列点。用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示，用此装置打出的一条纸带如图丙所示(打点计时器所接交流电的频率为50Hz，A、B、C、D…为计数点，相邻两计数点间有四个点未画出)。

(1)根据图乙读出圆盘的直径为_____cm；
(2)根据图丙计算，打D点时圆盘转动的角速度为______ rad/s；
(3)由图丙可知，纸带运动的加速度大小为______m/s²。

(10分)用电流表、电压表、滑动变阻器“测电池的电动势和内阻”的实验时，如果采用一节新干电池进行实验，实验时会发现，当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时，电压表读数变化很小，从而影响测量值的精确性。可以利用一定值电阻，对实验进行改良。某次实验中，除一节新干电池、电压表、电流表和开关外，还有
定值电阻R₀(1.8)
滑动变阻器R ₁(0～10)
滑动变阻器R ₂(0～200)
(1)请你画出应采用的实验电路原理图。
(2)为方便实验调节较准确地进行测量，滑动变阻器应选用_______(填“R ₁”或“R ₂”)。
(3)实验中改变滑动变阻器的阻值，测出几组电流表和电压表的读数如下表

请你在给出的坐标纸中画出U-I图线。
(4)根据图线得出新干电池的电动势E=______V，内阻r=________。

(8分)如图，光滑半圆弧轨道半径为r，OA为水平半径，BC为竖直直径。水平轨道CM与C点相切，轨道上有一轻弹簧，一端固定在竖直墙上，另一端恰位于轨道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。一质量为m的小物块自A处以竖直向下的初速度v₀=滑下，到C点后压缩弹簧进入水平轨道，被弹簧反弹后恰能通过B点。重力加速度为g，求：

(1)物块通过B点时的速度大小；
(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力大小；
(3)弹簧的最大弹性势能。

(10分)如图所示，倾角θ=30°、宽L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=IT、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg，电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上，使棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好，导轨   电阻不计，重力加速度g取l0m/s²。求：

(1)若牵引力的功率P恒为56W，则ab棒运动的最终速度为多大?
(2)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量q=0.5C，则撤去牵引力后ab棒向上滑动的距离多大?

(12分)如图所示，在无限长的竖直边界AC和DE间，上、下部分分别充满方向垂直于ADEC平面向外的匀强磁场，上部分区域的磁感应强度大小为B₀，OF为上、下磁场的水平分界线。质量为m、带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于A C边界射入上方区域，经OF上的Q点第一次进入下方区域，Q与O点的距离为3a。不考虑粒子重力

(1)求粒子射入时的速度大小；
(2)要使粒子不从AC边界飞出，求下方区域的磁感应强度应满足的条件；
(3)若下方区域的磁感应强度B=3B₀，粒子最终垂直DE边界飞出，求边界DE与AC 间距离的可能值。

(14分)如图，在倾角θ=53°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度l=3m的薄平板AB。平板的上表面光滑，其下端B与斜面底端C的距离为L=9m。在平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块，开始时使平板和滑块都静止，之后将它们无初速释放。设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5，不考虑滑块由平板落到斜面的速度变化。求：(sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s²)

(1)滑块离开平板时的速度大小；
(2)滑块从离开平板到到达斜面底端C经历的时间；
(3)滑块到达C处时，平板的B端与C的距离。