[山东]2014届山东省德州高三上学期期末考试物理试卷

在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了杰出的贡献，下列叙述符合史实的是

如图所示，将两块水平放置的金属板用导线与一线圈连接，线圈中存在方向竖直向上、大小变化的磁场，两板间有一带正电的油滴恰好处于静止状态，则磁场的磁感应强度B随时间t变化的图象是

如图所示，速度不同的同种带电粒子（重力不计）a、b沿半径AO方向进入一圆形匀强磁场区域，a，b两粒子的运动轨迹分别为AB和AC，则下列说法中正确的是

如图是一个理想变压器的示意图，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，R₀是定值电阻，保持交变电压U₁不变。下列说法正确的是

如图所示，AC、BD为圆的两条相互垂直的直径，圆心为O，半径为R。E、F为圆周上关于BD对称的两点，EOD=30^o。将电量均为Q的两个异种点电荷分别放在E、F两点，E点放负电荷。静电力常量为K，下列说法正确的是

A．电子沿圆弧从B点运动到C点，电场力做功为零
B．电子在A点的电势能比C点小
C．A点和C点的场强相同
D．O点的场强大小为

某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电，电路如图所示。当线圈以较大的转速n匀速转动时，电压表示数是U₁，额定电压为U₂的灯泡正常发光，灯泡正常发光时电功率为P，手摇发电机的线圈电阻是r，则有

A．电流表的示数是

B．变压器的原副线圈的匝数比是U2∶U1

C．从如图所示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式u=

D．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是

如右图所示，MN右侧有一正三角形匀强磁场区域（边缘磁场忽略不计），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，从MN左侧垂直于MN匀速向右运动。导体框穿过磁场过程中所受安培力F的大小随时间变化的图象以及感应电流i随时间变化的图象正确的是（取逆时针电流为正）

如右图所示，一平行板电容器，右极板接电源正极，板长为2d，板间距离为d。一带电量为q、质量为m的负离子（重力不计）以速度v₀贴近左极板沿极板方向射入，恰从右极板下边缘射出。在右极板右侧空间存在垂直纸面方向的匀强磁场（未标出）。要使该负离子在磁场中运动后，又恰能直接从右极板上边缘进入电场，则

A．磁场方向垂直纸面向里

B．磁场方向垂直纸面向外

C．磁感应强度大小为

D．在磁场中运动时间为

在两个等量点电荷形成的电场中，一带负电的粒子仅在电场力作用下从x₁处沿x轴负方向运动。粒子质量为m，初速度大小为v₀，其电势能E_p随坐标x变化的关系如图所示，图线关于纵轴左右对称，以无穷远处为零电势能点，粒子在原点O处电势能为E₀，在x₁处电势能为E_1，则下列说法中正确的是

A．坐标原点O处电场强度为零

B．粒子经过x1、-x1处速度相同

C．由x1运动到O过程加速度一直减小

D．若粒子能够一直沿x轴负方向运动，一定有

如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角30^o，导轨电阻不计，正方形区域abcd内匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直导轨向上。甲、乙两金属杆电阻相同、质量均为m，垂直于导轨放置。起初甲金属杆处在磁场的上边界ab上，乙在甲上方距甲也为l处。现将两金属杆同时由静止释放，释放同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力，使甲金属杆始终以大小为的加速度沿导轨向下匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，重力加速度为g，则以下正确的是

A．每根金属杆的电阻

B．甲金属杆在磁场区域运动过程中，拉力对杆做的功在数值上等于电路中产生的焦耳热

C．乙金属杆在磁场区域运动过程中，安培力的功率是

D．乙金属杆进入磁场直至出磁场过程中回路中通过的电量为

为了测定电源电动势E、内电阻r的大小并同时描绘出小灯泡的伏安特性曲线，某同学设计了如图甲所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，同时记录电阻箱的阻值R，电压表V₁的示数U₁，电压表V₂的示数U₂。根据记录数据计算出流过电阻箱的电流I，分别描绘了a、b两条U—I图线，如图乙所示。请回答下列问题：

（1）写出流过电阻箱的电流I的表达式I=     ；（用U₁、U₂、R表示）
（2）电源两端电压随电流变化的图象是    （选填“a”或“b”）；当电阻箱阻值调节为   时，两条图线存在交点；
（3）根据图乙可以求得电源的电动势E=   V，内电阻r=   ，该电路中小灯泡消耗的最大功率为   W。（本小题结果均保留两位有效数字）

某同学要测量额定电压为3V的某圆柱体电阻R的电阻率。
（1）用游标卡尺和螺旋测微器分别测量其长度和直径，如图所示，则其长度L=   mm，直径d=        mm。

（2）为精确测量R的阻值，该同学先用如图所示的指针式多用电表粗测其电阻。他将红黑表笔分别插入“+”、“—”插孔中，将选择开关置于“×l”挡位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测阻值时发现指针偏转角度较小，如图甲所示。试问：

①为减小读数误差，该同学应将选择开关置于“    ”挡位置。
②再将红、黑表笔短接，此时发现指针并未指到右边的“”处，如图乙所示，那么他该调节     直至指针指在“”处再继续实验，结果看到指针指在如图丙所示位置。
③现要进一步精确测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：

A．灵敏电流计G（量程200A，内阻300）

B．电流表A（量程3A，内阻约0．3）

C．电压表V1（量程3V，内阻约3k）

D．电压表V2量程l5V，内阻约5k）

E．滑动变阻器R₁（最大阻值为10）
F．最大阻值为99．99的电阻箱R₂
以及电源E（电动势4V，内阻可忽略）、电键、导线若干为了提高测量精确度并且使电阻R两端电压调节范围尽可能大，除电源、电键、导线以外还应选择的最恰当器材（只需填器材前面的字母）有      。请在下面的方框中画出你设计的电路图。

如右图所示，PQ是两块平行金属板，上极板接电源正极，两极板之间的电压为U=1．2×10⁴V，一带负电的粒子通过P极板的小孔以速度v₀=2．0×10⁴m/s垂直金属板飞入，通过Q极板上的小孔后，垂直AC边经中点O进入边界为等腰直角三角形的匀强磁场中，磁感应强度为B=1．0T，边界AC的长度为L=1．6m，粒子比荷=5×10⁴C/kg，不计粒子的重力。求：

（1）粒子进入磁场时的速度大小；
（2）粒子经过磁场边界上的位置到B点的距离以及在磁场中的运动时间。

如图甲所示，电阻不计的“”形光滑导体框架水平放置，导体框处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=1T，有一导体棒AC横放在框架上且与导体框架接触良好，其质量为m=0．2kg，电阻为R=0．8，现用绝缘轻绳拴住导体棒，轻绳的右端通过光滑的定滑轮绕在电动机的转轴上，左端通过另一光滑的定滑轮与物体D相连，物体D的质量为M=0．2kg，电动机内阻r=1。接通电路后电压表的读数恒为U=10V,电流表读数恒为I=1A，电动机牵引原来静止的导体棒AC平行于EF向右运动，其运动位移x随时间t变化的图象如图乙所示，其中OM段为曲线，MN段为直线。（取g=10m/s²）求：

（1）电动机的输出功率；
（2）导体框架的宽度； 
（3）导体棒在变速运动阶段产生的热量。

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第一象限内有竖直向上的匀强电场，第二象限内有一水平向右的匀强电场。某种发射装置（未画出）竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子（可视为质点），该粒子以v₀的初速度从x轴上的A点进入第二象限，并从y轴上的C点沿水平方向进入第一象限后能够沿水平方向运动到D点。已知OA、OC距离相等，CD的距离为OC，E点在D点正下方，位于x轴上，重力加速度为g。则：

（1）求粒子在C点的速度大小以及OC之间的距离；
（2）若第一象限同时存在按如图乙所示规律变化的磁场，磁场方向垂直纸面，（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向，图中B₀，T₀均为未知量），并且在时刻粒子由C点进入第一象限，且恰好也能通过同一水平线上的D点，速度方向仍然水平。若粒子在第一象限中运动的周期与磁场变化周期相同，求交变磁场变化的周期；
（3）若第一象限仍同时存在按如图乙所示规律变化的磁场（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向，图中B₀，T₀均为未知量），调整图乙中磁场变化的周期，让粒子在t=0时刻由C点进入第一象限，且恰能通过E点，求交变磁场的磁感应强度B₀应满足的条件。