北京市海淀区2022-2023学年高三上学期期末考试物理答案

高三年级（物理评分标准）第1页（共5页）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vqUm2102可解得vmqU20（2）带电粒子在速度选择其中，水平方向受力平衡，因此有vqEqB01可解得vmEBBqU2101（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vvRqBm0202再代入（1）中的v0，可得vqBBqRmUm12220根据几何关系，可得BqLRmU222214．（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，有答图1高三年级（物理评分标准）第2页（共5页）mgLqELcos1sin00可得qqEmgmg1sin2cos（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WqELmgL21（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vmgLqELmB2012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vLFmgmB2联立以上两式，可得Fmg215．（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vvLqBmmm2可得最大动能vmEmqRB221km2222b．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NqUE0k可得qUmUNqRBE200k22（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vvrqBm2可解得高三年级（物理评分标准）第3页（共5页）12π2πrmTqBv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m2π2πmLCqB解得2m22mCqBL16．（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EBLv根据闭合电路欧姆定律，可求得回路中的感应电流EBLIRrRrv根据安培力公式，可得22ABLFBILRrv又因为导体棒cd处于平衡态，所以导体棒所受拉力221ABLFFRrv（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atv再利用（1）中安培力的表达式22ABLFRrv，根据牛顿运动定律，有222BLaFtmaRr即222BLaFtmaRr即F2是t的一次函数。由题中信息可知，22BLakRr，可以解得22kRraBL（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2012Qmvb．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。答图2UcdxO高三年级（物理评分标准）第4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222ekmrr解得23kemr=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22π/2πqeeekItTrmr（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2Fmr库。施加磁场B乙后，洛伦兹力F与库仑力F库方向相同，它们的合力提供电子做匀速圆周运动所需向心力：21FFmr库，即221mrmr，因此1＞。施加磁场B丙后，洛伦兹力F与库仑力F库方向相反，它们的合力提供电子做匀速圆周运动所需向心力：22FFmr库，即222mrmr，因此2＜。b．由（1）可知2πeI，即等效电流I与角速度成正比。设加磁场前，电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5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，可知其所受电场力电LFeEeU与晶格阻力f＝kv二力平衡，即vLekU解得vkLeUb．根据部分电路欧姆定律RIU、电阻定律SRL以及vIneS，可得nek2（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f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面向里。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vveEFfqBk0022222所以v内外eEddBk2022c．解法1：每个自由电子定向运动时克服晶格阻力做功的功率vvPfk0002薄壁圆筒中包含自由电子个数NrHdnπ2所以vPNPrHndkπ2002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vveBkIneRHneRHsinπ2π222200因此可得v内外IrHndkPπ202F电fF答图3v0·