北京市海淀区2022-2023学年高三上学期期末考试物理答案_4.2025物理总复习_2023年新高复习资料_3物理高考模拟题_新高考_北京市海淀区2022-2023学年高三上学期期末考试物理

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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 AC BD ABD ABC BC AD ACD AC B AD 第二部分共8题，共70分。 11．CAD 12．（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1 1 qU  mv2 2 0 可解得 2qU v  0 m （2）带电粒子在速度选择其中，水平方向受力平衡，因此有 qEqv B 0 1 可解得 2qU EBv B 1 0 1 m （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 v2 qv B m 0 0 2 R 再代入（1）中的v ，可得 0 mv 1 2mU R 0  qB B q 2 2 根据几何关系，可得 2 2mU L2R B q 2 14．（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 高三年级（物理评分标准） 第2页（共5页）      E q m 1 g c o s s in m 2 g q   （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 W   q E L   1 2 m g L （3）设小球通过最低点B时的速度大小为v 。在小球从A点运动到最低点B的过程中， B 根据动能定理，有 1 mgLqEL mv2 0 2 B 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 F  m g  m v L 2B 联立以上两式，可得 F  2 m g 15．（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v ，因 m 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 mv2 qv B m m L 可得最大动能 1 q2R2B2 E  mv2  k 2 m 2m b．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qU ，根据能量守恒，有 0 NqU E 0 k 可得 E qR2B2 N  k  qU 2mU 0 0 （2）设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的运动周期为T 。当粒子的速率为v、回旋半 1 径为r时，根据洛伦兹力、牛顿运动定律、圆周运动等规律，有 mv2 qvB r 可解得2πr 2πm T   1 v qB 若用LC 振荡器实现同步加速，T 可以是 LC振荡电路的周期的n倍，n为大于0的正 1 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＝T ，此时LC振荡 1 器中电容器的电容最大，即 2πm 2π LC qB m 解得 m2 C  m q2B2L 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EBLv E BLv 根据闭合电路欧姆定律，可求得回路中的感应电流I   Rr Rr 根据安培力公式，可得 B2L2v F BIL A Rr 又因为导体棒cd处于平衡态，所以导体棒所受拉力 B2L2v F F  1 A Rr （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at B2L2v 再利用（1）中安培力的表达式F  ，根据牛顿运动定律，有 A Rr B2L2a F  t ma 2 Rr 即 B2L2a F  tma 2 Rr B2L2a 即F 2 是t的一次函数。由题中信息可知，k  ，可以解得 Rr kRr a B2L2 Ucd （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 O x 1 Q mv2 答图2 2 0 b．导体棒cd两端的电势差U 与位移x是线性关系，其图像如答图2所示。 cd 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 e2 k m2r r2 解得 ke2 = mr3 根据圆周运动中周期T与角速度的关系 2π T   和电流的定义，可得 q e e e2 k I     t T 2π/ 2πr mr （2）a．施加磁场前，库仑力F 提供电子做匀速圆周运动的向心力，即F m2r。 库 库 施加磁场 B 后，洛伦兹力 F 与库仑力F 方向相同，它们的合力提供电子做 乙 库 匀速圆周运动所需向心力：F F m2r，即m2rm2r，因此＞。 库 1 1 1 施加磁场 B 后，洛伦兹力 F 与库仑力F 方向相反，它们的合力提供电子做 丙 库 匀速圆周运动所需向心力：F F m2r，即m2rm2r，因此＜。 库 2 2 2 e b．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＞，因此其等效电流 I ＞I，等效电流 I 1 1 1 在轨道内所激发的磁场方向不变，磁感应强度变为 B ，因此B ＝B －B，其方向 1 1 1 与磁场B 方向相反。 乙 图 20丙所示情境中，由于角速度＜，因此其等效电流 I ＜I，等效电流 I 2 2 2 在轨道内所激发的磁场方向不变，磁感应强度变为 B ，因此B ＝B －B，其方向 2 2 2 与磁场B 方向相反。 丙 ① 表1 I 相比于（1）中的I I 相比于（1）中的I 1 2 增大 减小 ② 表2 ΔB 与B ΔB 与B 1 乙 2 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 eU F eE 与晶格阻力f＝kv二力平衡，即 电 L U e kv L 解得 高三年级（物理评分标准） 第5页（共5页） v  e k U L b．根据部分电路欧姆定律 I  U R L 、电阻定律R 以及I neSv，可得 S   n k e 2 （2）a．如答图3所示，电子在电场力F 、洛伦兹力F和晶格阻力f 电 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 eE2 F2 f2 qv B2kv 2 0 0 所以 k2   Ed v d B2 内 外 0 e2 c．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P  fv kv2 0 0 0 薄壁圆筒中包含自由电子个数 N  2 π r H d n F f · v 0 F 电 答图3 所以 PNP 2πrHndkv2 0 0 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v 的关系，有 0 2πneRHv I ne2πRHv sin 0 0 e2B2k2 因此可得 P  I 2πrHndkv2 内 外 0