北京市海淀区2022-2023学年高三上学期期末考试物理答案

海淀区2022—2023学年第一学期期末练习参考答案及评分标准高三物理2023.01第一部分共10题，每题3分，共30分。在每题给出的四个选项中，有的题只有一个选项是符合题意的，有的题有多个选项是符合题意的。全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。题号12345678910答案ACBDABDABCBCADACDACBAD第二部分共8题，共70分。11．CAD12．（1）A；C；（2）作图如答图1所示；1.50（1.49～1.51）；0.83（0.81～0.85）；（3）B（4）②b；③B；13．（1）根据动能定理，有答图11qUmv220可解得2qUv0m（2）带电粒子在速度选择其中，水平方向受力平衡，因此有qEqv01B可解得2qUEBBv101m（3）带电粒子在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，根据牛顿运动定律，有v2qvBm002R再代入（1）中的v0，可得mv12mUR0qB22Bq根据几何关系，可得22mULR2Bq214．（1）由小球运动情况可知，小球所带电荷为正电，因此其所受电场力方向沿电场线方向。小球从A点运动到P点的过程中，根据动能定理，有高三年级（物理评分标准）第1页（共5页）mgLcosqEL1sin00可得mgmcogsEqq1sin2（2）小球从A点运动到B点的过程中，根据电场力做功的特点，有1WqELmgL2（3）设小球通过最低点B时的速度大小为vB。在小球从A点运动到最低点B的过程中，根据动能定理，有12mgLqELmvB02在最低点B，沿竖直方向，小球受竖直向下的重力mg，竖直向上的拉力F，根据牛顿运动定律和圆周运动的规律，有mv2FmgBL联立以上两式，可得Fmg215．（1）a．当粒子做匀速圆周运动的半径为最大回旋半径R时，其速度取得最大值vm，因此其动能也最大。根据洛伦兹力、牛顿运动定律和圆周运动等规律，有mv2qBvmmL可得最大动能1q222RBEmv2km22mb．粒子在磁场中运动时，其动能保持不变。当粒子在加速电场中运动时，粒子每通过1次加速电场，就会被加速1次，从而获得能量qU0，根据能量守恒，有NqU0kE可得EqR22BNkqU002mU（2）设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的运动周期为T1。当粒子的速率为v、回旋半径为r时，根据洛伦兹力、牛顿运动定律、圆周运动等规律，有mv2qBvr可解得高三年级（物理评分标准）第2页（共5页）2πrm2πT1vqB若用LC振荡器实现同步加速，T1可以是LC振荡电路的周期的n倍，n为大于0的正整数，因此当n＝1、即LC振荡电路的振荡周期取得最大值T时，有T＝T1，此时LC振荡器中电容器的电容最大，即2πm2πLCqBm解得m2CmqB22L16．（1）当导体棒cd速度为v时，它切割磁感线产生的感应电动势EBLvEBLv根据闭合电路欧姆定律，可求得回路中的感应电流IRrRr根据安培力公式，可得BL22vFBILARr又因为导体棒cd处于平衡态，所以导体棒所受拉力BL22vFF1ARr（2）导体棒cd做加速度为a的匀加速直线运动，根据运动学公式vatBL22v再利用（1）中安培力的表达式F，根据牛顿运动定律，有ARrB22LaFtma2Rr即B22LaFtma2RrB22La即F2是t的一次函数。由题中信息可知，k，可以解得RrkRraUcdBL22（3）a．根据能量守恒定律，导体棒cd从开始运动到最终停下来的过程中，其动能全部转化为内能，即Ox12Qmv0答图22b．导体棒cd两端的电势差Ucd与位移x是线性关系，其图像如答图2所示。高三年级（物理评分标准）第3页（共5页）17．（1）电子所受原子核的库仑力提供其做圆周运动的向心力e2kmr2r2解得ke2=mr3根据圆周运动中周期T与角速度的关系2πT和电流的定义，可得qeeek2ItT2π/2πrmr2（2）a．施加磁场前，库仑力F库提供电子做匀速圆周运动的向心力，即F库mr。施加磁场B乙后，洛伦兹力F与库仑力方向相同，它们的合力提供电子做222匀速圆周运动所需向心力：F库Fmr1，即mrm1r，因此1＞。施加磁场B丙后，洛伦兹力F与库仑力方向相反，它们的合力提供电子做222匀速圆周运动所需向心力：F库Fm2r，即m2rmr，因此2＜。eb．由（1）可知I，即等效电流I与角速度成正比。设加磁场前，电2π子绕核运动的等效电流I在轨道内所激发的磁场的磁感应强度为B，方向垂直轨道平面向外。图20乙所示情境中，由于角速度1＞，因此其等效电流I1＞I，等效电流I1在轨道内所激发的磁场方向不变，磁感应强度变为B1，因此B1＝B1－B，其方向与磁场B乙方向相反。图20丙所示情境中，由于角速度2＜，因此其等效电流I2＜I，等效电流I2在轨道内所激发的磁场方向不变，磁感应强度变为B2，因此B2＝B2－B，其方向与磁场B丙方向相反。①表1I1相比于（1）中的II2相比于（1）中的I增大减小②表2ΔB1与B乙ΔB2与B丙方向相反方向相反高三年级（物理评分标准）第4页（共5页）18．（1）a．因为电子的定向移动为匀速直线运动，根据牛顿运动定律，可知其所受电场力eUFeE与晶格阻力f＝kv二力平衡，即电LUekvL解得eUvkLULb．根据部分电路欧姆定律I、电阻定律R以及IneSv，可得RSkne2（2）a．如答图3所示，电子在电场力F电、洛伦兹力F和晶格阻力fFf的作用下保持平衡，洛伦兹力只能垂直电子定向运动的方向·（虚线）朝左，再根据左手定则可以判断磁场方向为垂直纸v0面向里。F电b．根据答图3，设电场的电场强度大小为E，根据几何关系，有答图322222eEFfqvv00Bk所以k2EdvdB2内外0e2c．解法1：2每个自由电子定向运动时克服晶格阻力做功的功率P0fvv0k0薄壁圆筒中包含自由电子个数NrHdn2π所以2PNP002πrHndkv解法2：设答图3中，电子定向移动的方向与导体内壁所夹锐角为θ，根据（1）b提示中所给电流I与定向移动速率v0的关系，有2πneRHv0Ine2πRHv0sine2B2k2因此可得2P内外I2πrHndkv0高三年级（物理评分标准）第5页（共5页）