北京市海淀区2023届高三上学期期末物理试卷+答案.pdf

1、高三年级（物理评分标准）第 1 页（共 5 页）海淀区20222023学年第一学期期末练习参考答案及评分标准 高三物理高三物理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。11CAD 12（1）A；C；（2）作图如答图 1 所示；1.50（1.491.51）；0.83（0.

2、810.85）；（3）B（4）b；B；13（1）根据动能定理，有 vqUm2102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 vqEqB01可解得 vmEBBqU2101（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 vvRqBm0202再代入（1）中的 v0，可得 vqBBqRmUm12220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）m

3、gLqELcos1 sin0 0 可得 qqEmgmg1 sin2cos（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 vmgLqELmB2012 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 vLFmgmB2 联立以上两式，可得 Fmg2 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 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

4、等规律，有 vvLqBmmm2 可得最大动能 vmEmq R B221km2222 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 qU0，根据能量守恒，有 N qUE0k 可得 qUmUNqR BE200k22（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 vvrq Bm2 可解得 高三年级（物理评分标准）第 3 页（共 5 页）122rmTqBv 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

5、 倍，n 为大于 0 的正整数，因此当 n1、即 LC 振荡电路的振荡周期取得最大值 T 时，有 TT1，此时 LC 振荡器中电容器的电容最大，即 m22mLCqB 解得 2m22mCq B L 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EBLv 根据闭合电路欧姆定律，可求得回路中的感应电流EBLIRrRrv 根据安培力公式，可得 22AB LFBILRrv 又因为导体棒 cd 处于平衡态，所以导体棒所受拉力 221AB LFFRrv（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 atv 再利用（1）中安培力的表达式22AB LFRrv，根据牛

6、顿运动定律，有 222B L aFtmaRr 即 222B L aFtmaRr 即 F2是 t 的一次函数。由题中信息可知，22B L akRr，可以解得 22k RraB L（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 2012Qmv b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 2 Ucd x O 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 2T和电流的定义，

7、可得 22/2qeeekItTrmr（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2eI，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

8、流 I1I，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B1B1B，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 I2I，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B2B2B，其方向与磁场 B丙方向相反。表 1I1相比于（1）中的 I I2相比于（1）中的 I 增大 减小 表 2B1与 B乙 B2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 fkv 二力平衡，即 vLe

9、kU 解得 v kLeU b根据部分电路欧姆定律RIU、电阻定律SRL以及vIneS，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 vveEFfqBk0022222 所以 v内外eEddBk2022 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vvPfk0002 薄壁圆筒中包含自由电子个数NrHdn2 所以 vPNPrHndk2002 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，根据（1）b 提示中所给电流 I 与定向移动速率 v0的关系，有 vve BkIneRHneRHsin2222200 因此可得 v内外IrHndkP202 F电 f F 答图 3 v0