北京朝阳区2023年高三上学期期末物理答案

北京市朝阳区2022—2023学年度第⼀学期期末质量检测⾼三年级物理参考答案2023．1（考试时间90分钟满分100分）第⼀部分本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题⽬要求的⼀项。题号1234567答案ACBDDCD题号891011121314答案CBCCADB第⼆部分本部分共6题，共58分。15．（8分）（1）ADCB（3分）（2）A；D；E（3分）（3）虚线；3.1（2分）16.（10分）（1）U=E-Ir（2分）（2）b（或c）；f（或p）（2分）（3）BC（2分）（4）该电池的输出特性：当电流较⼩时，该电池可视为恒压源；当电流较⼤时，该电池可视为恒流源。解释：由于U-I图像斜率的⼤⼩为电池的内阻Rs，外电阻，当电流较⼩时，U-I图像的斜率很⼩，即电池内阻很⼩，⽽此时外电阻很⼤，因为RLRs，所以内电阻分压可忽略，输出电压近似等于电动势⽽保持不变；当电流较⼤时，U-I图像的斜率很⼤，即电池的内阻很⼤，⽽此时外电阻很⼩，由于RLRs，所以电池相当于短路，因此输出电流⼏乎恒为Is⽽保持不变。（4分）117．（9分）T0解：（1）对⼩球受⼒分析如图所示，根据⼒的平衡条件，有·qE得（3分）mgF（2）⼩球所受的合⼒⼤⼩根据⽜顿第⼆定律有得（3分）（3）设⼩球摆到最低点时的速度为v，根据机械能守恒定律有⼩球在最低点时，根据⽜顿运动定律有得（3分）18．（9分）解：（1）设粒⼦做圆周运动的半径为r，洛伦兹⼒提供向⼼⼒，有得粒⼦的最⼤速度vm对应最⼤的运动半径R，即（3分）（2）根据动能定理有得设粒⼦在磁场中的运⾏周期为T，有不计质⼦在两盒缝隙间加速运动的时间，则质⼦在磁场中运动的时间约为得（3分）2（3）洛伦兹⼒与电场⼒合⼒提供向⼼⼒，由于速率不变，半径变⼤，所以向⼼⼒减⼩，则电场⼒沿半径向外。有得场强⽅向沿半径向外。（3分）19.（10分）解：（1）线框bc边以速率v进⼊磁场时产⽣的感应电动势根据闭合电路欧姆定律有得（2分）（2）线框进⼊磁场过程中，根据能量守恒定律有得（3分）（3）a．正⽅体以速率v切割磁感线时产⽣感应电动势为则正⽅体左右⾯所构成电容器的电荷量为由于v不断变⼤，E和Q也不断变⼤，由左表⾯到右表⾯的充电电流⼤⼩为所受安培阻⼒⼤⼩为根据⽜顿第⼆定律有根据加速度的定义式有得因此，正⽅体做加速度⼩于g的匀加速直线运动。（3分）b．将L=0.1m、C=10-12F、B=10T代⼊a问中的表达式，发现其中的，远⼩于⾦属正⽅体的⾃身质量M，即，可⻅，正⽅体下落时所受的安培阻⼒可忽略不计。同理，导线框下落过程中所受的安培阻⼒也可以忽略不计，因此，“导线框全部进⼊磁场后下落的加速度为重⼒加速度g”这⼀说法仍然成⽴。（2分）320．（12分）解：（1）图中⼩阴影矩形的“⾯积”为，表示电源把的电荷从电容器的⼀个极板搬运到另⼀个极板的过程中克服电场⼒所做的功，也表示有的电源能量转化成了电能储存在电容器中。电容器电压为U时，对应的图线和横轴所围成的⾯积表示电容器所储存的电能Ep，即（3分）（2）充电完成后，电压U=E，电容器上电荷量为Q=CE电源⾮静电⼒所做的功为W=QE=CE2电容器增加的电能=CE2显然，=W，W与不相等。解释⼀：电容器增加的电能，对应的是电源把电荷由电容器⼀个极板搬运到另⼀极板的过程中，克服电容器极板上已有电荷的电场⼒所做的功，即，两极板间的电压ui始终⼩于电动势E；⽽此过程中电源⾮静电⼒做功，所以两者不相等。（4分）解释⼆：电源⾮静电⼒所做的功，⼀半储存在电容器中，另⼀半分两部分：⼀部分以内能消耗在电路的电阻上；由于充电过程是变化的电流，因⽽产⽣变化的磁场，再产⽣变化的电场，进⽽产⽣电磁波，即还有⼀部分以电磁波形式传播出去。（4分）（3）a．设平⾏板电容器的电荷量为Q，两极板间的电压为U，板间电场的场强为，则有得所以，该同学的猜想正确。（3分）b．由a问中的⽅程式推导可得可⻅，电容器内场强与板间距离⽆关，由于电荷量Q不变，则场强不变，所以电场能量密度也保持不变，原电容器区域内的电场能也不变，增加间距的过程中，外⼒克服电场⼒做功转化为板间所增加的体积内的电场能，即（2分）全卷说明：⽤其他⽅法解答正确，给相应分数。4