北京市海淀区2022-2023学年高三上学期1月期末练习物理试题含答案.pdf

海 淀 区 2022 2023学 年 第 一 学 期 期 末 练 习 高 三 物 理 2023.01本 试 卷 共 8页，100分。考 试 时 长 90分 钟。考 生 务 必 将 答 案 答 在 答 题 纸 上，在 试 卷 上 作 答 无 效。考 试 结 束 后，将 本 试 卷 和 答 题 纸 一 并 交 回。第 一 部 分 本 部 分 共 10题，每 题 3 分，共 3 0分。在 每 题 给 出 的 四 个 选 项 中，有 的 题 只 有 一 个 选 项 是 正 确 的，有 的 题 有 多 个 选 项 是 正 确 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。把 正 确 的 答 案 填 涂 在 答 题 纸 上。1.图 1中 实 线 表 示 某 静 电 场 的 电 场 线，虚 线 表 示 该 电 场 的 等 势 面。1、2 和 3 点 处 电 场 强 度 大 小 分 别 为 与、莅 和 醺，电 势 分 别 为 心、如 和 仍。下 列 说 法 正 确 的 是、A.EtE2E3B.EtE2仍 的 A、D.%仍 图 12.图 2 为 1831年 8月 2 9日 法 拉 第 发 现 感 应 电 流 时 所 用 装 置 的 示 意 图：竖 直 放 置 的 软 铁 环 上 绕 有 A、B两 个 线 圈。实 验 后，他 在 日 记 中 写 到“把 线 圈 A 的 两 端 接 到 电 池 上，立 刻 对 小 磁 针 产 生 了 明 显 的 扰 动，之 后 小 磁 针 又 回 到 原 来 的 位 置 上,在 断 开 线 图 A 与 电 池 的 连 接 时，小 磁 针 又 受 到 了 扰 动 根 据 上 述 信 息，下 列 说 法 正 确 的 是 A.线 圈 A所 在 回 路 的 电 流 产 生 的 磁 场 扰 动 了 小 磁 针 _ 线 圈 BB.线 圈 B所 在 回 路 的 电 流 产 生 的 磁 场 扰 动 了 小 磁 针 B 处 囱 人 甘/|C.断 开 和 闭 合 开 关 的 瞬 间，小 磁 针 的 偏 转 方 向 相 同 D.断 开 和 闭 合 开 关 的 瞬 间，小 磁 针 的 偏 转 方 向 相 反 图 23.导 体 棒 原 来 不 带 电.现 将 一 个 电 荷 量 为+g的 点 电 荷 放 在 棒 的 中 心 轴 线 上，它 距 离 导 体 棒 的 中 心。为，如 图 3所 示。静 电 力 常 量 为 左，当 导 体 棒 达 到 静 电 平 衡 后，下 列 说 法 正 确 的 是 A.棒 上 感 应 电 荷 只 分 布 在 其 表 面 B.棒 左、右 两 端 的 电 势 相 等 或-6 王 3I IC.点 电 荷 在。点 产 生 的 电 场 强 度 为 o H-L-ID.棒 上 感 应 电 荷 在 O点 产 生 的 电 场 强 度 大 小 为 与 图 3高 三 年 级（物 理）第 1 页（共 8 页）4.如 图 4 甲 所 示，匀 强 磁 场 中 有 一 面 积 为 S、电 阻 为 R 的 单 匝 金 属 圆 环，磁 场 方 向 垂 直 于 圆 环 平 面 竖 直 向 上 图 4 乙 为 该 磁 场 的 磁 感 应 强 度 B 随 时 间/变 化 的 图 像，曲 线 上 尸 点 坐 标 为（4,BJ,P 点 的 切 线 在 8 轴 的 截 距 为 名，由 以 上 信 息 可 知 A./=%时，圆 环 中 感 应 电 动 势 的 大 小 B.，=曲 时，圆 环 中 感 应 电 流 的 方 向 C.0。内，通 过 圆 环 某 截 面 的 电 量 D.00内，圆 环 所 产 生 的 焦 耳 热 5.某 理 想 变 压 器 的 原 线 圈 接 在 如 图 5 所 示 的 正 弦 交 流 电 源 上,图 4当 副 线 圈 中 仅 接 一 个 50c的 电 阻 时，副 线 圈 中 的 电 流 内=2及 sinlOOm（A）,下 列 说 法 正 确 的 是 A.原 线 圈 中 交 流 电 压 的 周 期 为 0.2sB.原 线 圈 中 电 流 的 有 效 值 为 20AC.原、副 线 圈 的 匝 数 比 为 1：10D.该 变 压 器 输 入 功 率 与 输 出 功 率 之 比 为 10：16.如 图 6 所 示，一 质 量 为，的 带 电 粒 子 从 P 点 以 垂 直 于 磁 场 边 界 方 向 的 速 度。射 入 磁 场，穿 出 磁 场 时，速 度 方 向 与 入 射 方 向 夹 角 为 外 设 磁 感 应 强 度 为 8、磁 场 宽 度 为 粒 子 速 度 始 终 与 磁 场 垂 直，不 计 粒 子 所 受 重 力 和 空 气 阻 力。下 列 说 法 正 确 的 是 A.在 粒 子 穿 越 磁 场 的 过 程 中，洛 伦 兹 力 对 该 粒 子 做 的 功 为 0B.在 粒 子 穿 越 磁 场 的 过 程 中，洛 伦 兹 力 对 该 粒 子 的 冲 量 为 0C.该 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 为 包 VD.该 粒 子 的 比 荷 为 空 半 图 67.将 一 个 表 头 G 改 装 成 多 量 程 的 电 流 表，通 常 有 两 种 连 接 方 式。图 7 甲 所 示 的 连 接 方 式 称 作 开 路 转 换 式（其 中 电 阻&）。图 7 乙 所 示 的 连 接 方 式 称 作 闭 路 抽 头 式。两 种 连 接 方 式 在 实 际 中 均 有 使 用，下 列 说 法 正 确 的 是 A.开 路 转 换 式 中，开 关 S接 1时 的 量 程 大 于 开 关 S接 2 时 的 量 程 B.开 路 转 换 式 中，若 电 阻&发 生 变 化,则 开 关 S接 1、2 对 应 的 两 个 量 程 都 会 发 生 变 化 C.闭 路 抽 头 式 中，抽 头 3对 应 的 量 程 大 于 抽 头 4 对 应 的 量 程 D.闭 路 抽 头 式 中，若 电 阻&发 生 变 化，则 抽 头 3、4 对 应 的 两 个 量 程 都 会 发 生 变 化 8.为 演 示 断 电 自 感 现 象，用 小 灯 泡、带 铁 芯 的 电 感 线 圈 乙 和 定 值 电 阻 R 等 元 件 组 成 如 图 8 甲 所 示 的 电 路。闭 合 开 关 待 电 路 稳 定 后，电 路 中 两 支 路 的 电 流 分 别 为 和 图 8 乙 反 映 断 开 开 关 前 后 的 一 小 段 时 间 内 电 路 中 的 电 流 随 时 间 变 化 的 关 系。断 开 开 关 后 A.自 感 线 圈 所 在 支 路 的 电 流 如 曲 线。所 示 B.自 感 线 圈 所 在 支 路 的 电 流 如 曲 线 b 所 示 C.小 灯 泡 先 突 然 变 亮 再 逐 渐 熄 灭 1）.小 灯 泡 逐 渐 变 暗 直 至 熄 灭 图 8高 三 年 级（物 理）第 2 页（共 8 页）9.真 空 中 存 在 沿 y 轴 正 方 向 的 匀 强 电 场，带 电 粒 子 a 和 b 先 后 从 坐 标 原 点。沿 x 轴 正 方 向 射 入 该 电 场，其 轨 迹 如 图 9 所 示。忽 略 粒 子 所 受 重 力，下 列 条 件 中 可 以 判 定 粒 子 a 比 荷 较 大 的 是 A.粒 子 a 和 b 在 电 场 中 的 加 速 度 相 等 1 粒 子 aB.粒 子。和 6 射 入 电 场 时 的 速 度 相 等/粒 子 6C.粒 子。和 6 射 入 电 场 时 的 动 能 相 等|一（J XD.粒 子。和 b 射 入 电 场 时 的 动 量 相 等 图 910.1911年，科 学 家 们 发 现 一 些 金 属 在 温 度 低 于 某 一 临 界 温 度 7；时，其 直 流 电 阻 率 会 降 到 10。m以 下，远 低 于 正 常 金 属 的 10Q m,称 为 超 导 现 象。1934年，科 学 家 提 出 超 导 体 的 二 流 体 模 型 初 步 解 释 了 低 温 超 导 现 象。该 模 型 认 为，当 金 属 在 温 度 低 于 7 成 为 超 导 体 后，金 属 中 的 自 由 电 子 会 有 一 部 分 凝 聚 成 超 导 电 子（“凝 聚”是 指 电 子 动 量 分 布 趋 于 相 同、有 序）。随 着 温 度 进 一 步 降 低，越 来 越 多 的 自 由 鬼 子 凝 聚 为 超 导 电 子。这 些 超 导 电 子 与 金 属 离 子 不 发 生“碰 撞”，因 而 超 导 电 子 的 定 向 运 动 不 受 阻 碍，具 有 理 想 的 导 电 性。一 圆 柱 形 金 属 导 体，沿 其 轴 线 方 向 通 有 均 匀 分 布 的 恒 定 电 流，籽 中 间 一 段 金 属 降 温 转 变 为 超 导 体 后，超 导 体 内 的 电 流 只 分 布 在 表 面 厚 为 10-%量 级 的 薄 层 内，其 截 面 示 意 图 如 图 10所 示。在 正 常 金 属 和 超 导 体 之 间 还 存 在 尺 度 为 lOWn量 级 的 交 界 区。根 据 上 述 信 息 可 知 A.交 界 区 两 侧 单 位 时 间 内 通 过 的 电 荷 量 相 等 B.超 导 体 中 需 要 恒 定 电 场 以 维 持 其 中 的 超 导 电 流 C.图 10中 超 导 体 内 部 可 能 存 在 定 向 移 动 的 自 由 电 子 D.图 10中 超 导 体 内 部 轴 线 处 的 磁 场 一 定 为 零 第 二 部 分 本 部 分 共 8 题，共 70分。11.（3 分）用 图 11所 示 的 多 用 电 表 正 确 测 量 了 一 个 13。的 电 阻 后，需 要 再 测 量 一 个 阻 值 约 为 2k。的 电 阻。在 用 红、黑 表 笔 接 触 该 待 测 电 阻 两 端 之 前，必 要 的 操 作 及 其 顺 序 应 当 是（填 写 选 项 前 的 字 母）。A.将 红 表 笔 和 黑 表 笔 接 触 B.把 选 择 开 关 旋 转 到“x 1k”位 置 C.把 选 择 开 关 旋 转 到“x 100”位 置 D.调 节 欧 姆 调 零 旋 钮 使 表 针 指 向 欧 姆 零 点 图 1 1高 三 年 级（物 理）第 3 页（共 8 页）12.（12分）利 用 如 图 12所 示 电 路，测 量 一 节 干 阻 池 的 电 动 势 和 内 阻。要 求 尽 量 减 小 实 验 误 差，调 节 方 便，除 干 电 池、电 流 表（006A,内 阻 约 0.125Q）,开 关、导 线 外,可 选 用 的 实 验 器 材 还 有：A.电 压 表（03V,内 阻 约 3kC）B.电 压 表（015V,内 阻 约 15kC）C.滑 动 变 阻 器（020C）D.滑 动 变 阻 器（0-500Q）（1）实 验 中，电 压 表 应 选 用,滑 动 变 阻 器 应 选 用 O（选 填 相 应 器 材 前 的 字 母）（2）某 同 学 将 实 验 记 录 的 6组 数 据 标 在 图 13的 坐 标 纸 上。请 你 先 根 据 实 验 数 据，作 出 本 实 验 的 U-/图，再 由 该 图 线 计 算 出 该 干 电 池 电 动 势 的 测 量 值 E=V,内 电 阻 的 测 量 值 r=Qo（结 果 均 保 留 小 数 点 后 两 位）（3）在 图 12中，当 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 发 生 变 化 时，电 压 表 示 数。、电 源 总 功 率 P亦 随 之 改 变，图 14中 能 正 确 反 映 P 与。的 关 系 的 是 O图 13图 1415（4）只 考 虑 电 表 内 阻 所 引 起 的 误 差，另 一 同 学 提 出 一 种 可 以 准 确 测 量 干 电 池 内 阻 的 想 法：按 如 图 15甲 连 接 电 路。闭 合 开 关 部，先 将 开 关 S?接 在。、6 中 的 某 一 端，调 节 滑 动 变 阻 器 衣 的 阻 值。根 据 多 组 电 压 表 和 电 流 表 的 示 数，作 出 U-/图 线，得 到 图 15乙 中 的 图 线 1;保 持 开 关 闭 合，再 将 开 关 S2接 在 另 一 端，重 复 中 操 作，得 到 图 15乙 中 的 图 线 2。可 知 图 线 2对 应 于 S?接 在（选 填 或*”）端；已 知 图 线 1在 U 轴 和/轴 的 截 距 分 别 为 q 和 小 图 线 2在 U 轴 和/轴 的 截 距 分 别 为 5 和/2。由 此 可 知 干 电 池 内 阻 的 准 确 值 为。5 q U U q+5A.B.C.-D.A A k I 1/|+4高 三 年 级（物 理）第 4 页（共 8 页）13.(8 分)如 图 16所 示 为 某 质 谱 仪 的 构 造 原 理 图。现 让 质 量 为 加、电 荷 量 为 外 初 速 度 为 零 的 粒 子，经 加 速 电 压 为 U 的 加 速 电 场 加 速 后，进 入 速 度 选 择 器。速 度 选 择 器 的 平 行 金 属 板 之 间 有 相 互 正 交 的 匀 强 电 场 和 磁 感 应 强 度 为 坊 的 匀 强 磁 场(图 中 均 未 画 出)。该 粒 子 恰 能 沿 直 线 通 过，并 从 平 板 S上 的 狭 缝 尸 进 入 磁 感 应 强 度 为 为、方 向 垂 直 纸 面 向 外 的 有 界 匀 强 磁 场 中，在 磁 场 中 运 动 一 段 时 间 后，最 终 打 在 照 相 底 片 上 的 4 点。底 片 厚 度 可 忽 略 不 计，且 与 平 板 S 重 合。空 气 阻 力、粒 子 所 受 的 重 力 均 忽 略 不 计。求:(1)带 电 粒 子 进 入 速 度 选 择 器 时 的 速 率%;(2)速 度 选 择 器 中 匀 强 电 场 的 电 场 强 度 的 大 小 E；(3)照 相 底 片 上 A 点 与 狭 缝 P 之 间 的 距 离 L14.(8 分)如 图 17所 示，在 水 平 向 右 的 匀 强 电 场 中，长 为 心 的 绝 缘 细 线 一 端 悬 于。点，另 一 端 系-质 量 为 7、电 荷 量 为+4的 小 球(可 视 为 点 电 荷)。将 小 球 拉 至 与。点 等 高 的 4 点，保 持 细 线 绷 紧 并 静 止 释 放，小 球 运 动 到 与 竖 直 方 向 夹 角 8=37。的 尸 点 时 速 度 变 为 零。已 知 e s3 7o=0.80、sin37=0.6 0,空 气 阻 力 可 忽 略,重 力 加 速 度 为 g。求：(1)电 场 强 度 的 大 小 邑(2)小 球 从 A 运 动 到 B 的 过 程 中，电 场 力 做 的 功 W；(3)小 球 通 过 最 低 点 B 时，细 线 对 小 球 的 拉 力 大 小 凡 E-八 一 _-5图 17高 三 年 级(物 理)第 5 页(共 8 页)15.（8分）回 旋 加 速 器 是 加 速 带 电 粒 子 的 装 置，如 图 18甲 所 示。两 D形 盒 分 别 在/端 和 尸 端 跟 高 频 交 流 电 源（图 中 未 画 出）相 连，便 在 两 D形 盒 之 间 的 狭 缝 中 形 成 加 速 电 场，使 粒 子 每 次 穿 过 狭 缝 时 都 被 加 速。两 D形 盒 放 置 在 磁 感 应 强 度 为 3 的 匀 强 磁 场 中，磁 场 方 向 垂 直 于 D形 盒 底 面，粒 子 源 置 于 圆 心。处，粒 子 源 射 出 的 带 电 粒 子 质 量 为 加、电 荷 量 为 q,最 大 回 旋 半 径 为 凡 不 计 粒 子 在 两 D形 盒 间 加 速 电 场 内 运 动 的 时 间，不 计 粒 子 离 开 粒 子 源 时 的 初 速 度.忽 略 粒 子 所 受 重 力 以 及 粒 子 间 相 互 作 用。（1）若 A/、P 之 间 所 加 电 压 4 仍 随 时 间/的 变 化 如 图 18乙 所 示，每 个 周 期 内 U和 持 续 时 间 相 同，求:a.粒 子 离 开 加 速 器 时 的 最 大 动 能 筑；1）.粒 子 在 加 速 器 中 的 加 速 次 数 N。图 18（2）若 M、尸 之 间 所 加 电 压 4 仍 为 ZX振 荡 器 产 生 的 高 频 正 弦 型 交 变 电 压，其 中 线 圈 的 电 感 为 求 ZC振 荡 器 中 电 容 器 的 最 大 电 容 Cm O（提 示：ZC振 荡 电 路 的 振 荡 周 期 7=2兀 麻）16.（9分）如 图 19甲 所 示，间 距 为 L 的 平 行 光 滑 金 属 导 轨 固 定 在 绝 缘 水 平 面 上，导 轨 的 左 端 连 接 一 阻 值 为 A 的 定 值 电 阻。导 轨 所 在 空 间 存 在 竖 直 向 下 的 匀 强 磁 场，磁 感 应 强 度 为 及 一 根 质 量 为，、长 度 为 L、电 阻 为 的 导 体 棒 放 在 导 轨 上。导 体 棒 运 动 过 程 中 始 终 保 持 与 导 轨 垂 直 且 接 触 良 好，导 轨 的 电 阻 可 忽 略 不 计。（1）若 对 导 体 棒 施 加 一 水 平 向 右 的 恒 力，使 其 以 速 度。向 右 做 匀 速 直 线 运 动，求 此 力 的 大 小（2）若 对 导 体 棒 4 施 加 一 水 平 向 右 的 拉 力 尸 2,使 其 沿 导 轨 做 初 速 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动。F2的 大 小 随 时 间，变 化 的 图 像 为 一 条 斜 率 为 入 k 0）的 直 线。求 导 体 棒 加 速 度 的 大 小 诙（3）若 对 导 体 棒 施 加 一 水 平 向 右 的 瞬 时 冲 量，使 其 以 速 度 历 开 始 运 动，并 最 终 停 在 导 轨 上。a.求 整 个 过 程 中，电 路 中 产 生 的 总 热 量。；b.在 图 19乙 中 定 性 画 出 导 体 棒 cd两 端 的 电 势 差 Ucd随 位 移 x 变 化 的 图 像。X X XC X X XIX X X X XBX X T X X X XX 左 X X X X甲 图 19高 三 年 级（物 理）第 6 页（共 8 页）17.（10分）在 经 典 物 理 理 论 中，氢 原 子 的 核 外 电 子 绕 原 子 核 做 匀 速 圆 周 运 动。设 电 子 运 动 方 向 如 图 2（）甲 所 示。已 知 电 子 质 量 为 阳、环 绕 半 径 为 八 静 电 力 常 量 为 限 元 电 荷 为 e。（1）求 电 子 绕 核 运 动 的 角 速 度 大 小 3 和 电 子 绕 核 运 动 形 成 的 等 效 电 流/；图 20（2）在 图 2 0甲 的 情 况 下，分 别 施 加 磁 感 应 强 度 大 小 相 等、方 向 相 反、垂 直 于 电 子 轨 道 平 面 的 匀 强 磁 场 8 乙 和 5 内，如 图 2 0乙、丙 所 示。施 加 磁 场 后，电 子 仍 沿 原 方 向 做 半 径 为，的 匀 速 圆 周 运 动，但 角 速 度 的 大 小 分 别 变 为 必 和 亚。a.根 据 牛 顿 运 动 定 律、洛 伦 兹 力 相 关 知 识，分 析 并 判 断 劭 与。，g 与 0 的 大 小 关 系；b.图 2 0乙 和 丙 中，设 电 子 绕 核 运 动 所 形 成 的 等 效 电 流 分 别 为/.和 A,请 填 写 表 1（选 填“增 大”“减 小”或“不 变”）。表 1/,相 比 于（1）中 的/相 比 于（1）中 的/等 效 电 流 亦 会 在 轨 道 内 激 发 磁 场。图 2 0乙、丙 中，由 于 等 效 电 流 的 变 化，其 在 轨 道 内 激 发 的 磁 场 的 磁 感 应 强 度 相 对 于 图 2 0甲 分 别 变 化 了 当 和 A 5,请 填 写 表 2（选 填“相 同”“相 反”或“无 法 确 定”）。表 2 名 与 8 乙 的 方 向 A 2与 8 丙 的 方 向 高 三 年 级（物 理）第 7 页（共 8 页）18.（12分）金 属 导 体 中 自 由 电 子 在 电 磁 场 的 作 用 下 发 生 定 向 移 动，在 定 向 移 动 过 程 中 所 受 金 属 离 子（即 金 属 原 子 失 去 自 由 电 子 后 的 剩 余 部 分）的 阻 力，其 方 向 与 自 由 电 子 定 向 移 动 的 速 度 方 向 相 反，大 小 正 比 于 自 由 电 子 定 向 移 动 的 速 率，比 例 系 数 为 几 已 知 某 种 金 属 材 料 单 位 体 积 内 的 自 由 电 子 数 为，?，元 电 荷 为 e,忽 略 电 子 所 受 重 力 及 其 之 间 的 相 互 作 用，不 计 电 子 热 运 动 的 影 响，自 由 电 子 的 定 向 移 动 可 视 为 匀 速 直 线 运 动。（1）如 图 21所 示，一 段 长 为 乙、横 截 面 积 为 S 的 该 金 属 导 体，当 其 两 端 电 压 为 U 时，求：a.该 金 属 导 体 内，电 子 定 向 移 动 的 速 率。；h.该 金 属 导 体 的 电 阻 率（提 示：电 流/与 电 子 定 向 移 动 速 率。的 关 系 为/=e%）。图 21（2）图 22甲 为 用 上 述 金 属 材 料 制 成 的 内 半 径 为 八 高 为 的 固 定 薄 壁 圆 筒，筒 壁 厚 度 为 远 小 于 r）o图 22乙 为 圆 筒 的 俯 视 图。图 22丙 为 一 小 段 筒 壁 的 放 大 图。圆 筒 所 在 空 间 中 有 磁 感 应 强 度 为 8、方 向 平 行 于 圆 筒 轴 线 且 范 围 足 够 大 的 匀 强 磁 场。在 筒 的 内、外 壁 之 间 加 上 电 压，使 得 整 个 内 壁 电 势 均 为。内，整 个 外 壁 电 势 均 为 9 外，且“内 9 外（内、外 均 未 知），从 而 在 内、外 壁 之 间 形 成 电 场（电 场 强 度 的 大 小 处 处 相 同，方 向 沿 半 径 方 向），使 得 金 属 中 的 自 由 电 子 以 恒 定 速 率%沿 图 22丙 中 的 虚 线 定 向 移 动。a.在 图 22丙 中 画 出 电 子 受 力 的 示 意 图，并 标 出 磁 场 的 方 向；1）.求 内、外 壁 之 间 的 电 势 差 0 内 一 夕 外;,求 薄 壁 圆 筒 的 热 功 率 尸。图 22高 三 年 级（物 理）第 8 页（共 8 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 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。II.CAD12.(1)A；C；(2)作 图 如 答 图 1所 示；1.50(1.491.51)；0.83(0.810.85)；(3)B(4)6：B；13.(1)根 据 动 能 定 理，有 q U=mv；可 解 得 3 产 V 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、可 解 得 E=BIV0=BI招 亘 V 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 牝.=吟 再 代 入(1)中 的 如，可 得 R _ _ 1 l2tnU一 欣 一 瓦 根 据 几 何 关 系，可 得 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 4 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)mgL cos 0-qEL(1+sin。)=0-0可 得 F _ nig cos 0 _ mgq(l+sin。)2q(2)小 球 从 4 点 运 动 到 8 点 的 过 程 中，根 据 电 场 力 做 功 的 特 点，有 W=-qEL=-g mgL(3)设 小 球 通 过 最 低 点 B 时 的 速 度 大 小 为 内。在 小 球 从 4 点 运 动 到 最 低 点 B 的 过 程 中，根 据 动 能 定 理，有 1 2mgL-qEL=-m vB-0在 最 低 点 8,沿 竖 直 方 向，小 球 受 竖 直 向 下 的 重 力 加 g,竖 直 向 上 的 拉 力 尸，根 据 牛 顿 运 动 定 律 和 圆 周 运 动 的 规 律，有 rmvF-m g=F=2mg联 立 以 上 两 式，可 得 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 等 规 律，有 可 得 最 大 动 能 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 1为，根 据 能 量 守 恒，有 N-qU0=Ek可 得 qU0 2m UQ(2)设 带 电 粒 子 在 磁 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动 的 运 动 周 期 为 当 粒 子 的 速 率 为。、回 旋 半 径 为，时，根 据 洛 伦 兹 力、牛 顿 运 动 定 律、圆 周 运 动 等 规 律，有 可 解 得 高 三 年 级(物 理 评 分 标 准)第 2 页(共 5 页)2兀 r 27mTi=w若 用 乙 C 振 荡 器 实 现 同 步 加 速，八 可 以 是 A C 振 荡 电 路 的 周 期 的“倍，为 大 于 0 的 正 整 数，因 此 当=1、即 L C 振 荡 电 路 的 振 荡 周 期 取 得 最 大 值 7 时，有 T=71,此 时 L C 振 荡 器 中 电 容 器 的 电 容 最 大，即 解 得 16.(1)当 导 体 棒 c d速 度 为。时，它 切 割 磁 感 线 产 生 的 感 应 电 动 势 E=BLv根 据 闭 合 电 路 欧 姆 定 律，可 求 得 回 路 中 的 感 应 电 流 八 冷 二 黑 根 据 安 培 力 公 式，可 得(2)B2IVF.=BIL=-A R+r又 因 为 导 体 棒 c d处 于 平 衡 态，所 以 导 体 棒 所 受 拉 力 广 广 B小 6=&=万 一 R+r导 体 棒 做 加 速 度 为“的 匀 加 速 直 线 运 动，根 据 运 动 学 公 式 v=at再 利 用（1）中 安 培 力 的 表 达 式 贝=卷 台，根 据 牛 顿 运 动 定 律，有 F,-1=tna2 R+r即 F,=组+机 a2 R+r即 B 是 的 一 次 函 数。由 题 中 信 息.可 知，=震 可 以 解 得(3)a.Cl=zB2I3根 据 能 量 守 恒 定 律，导 体 棒）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 Q=fnvlb.导 体 棒 cd两 端 的 电 势 差 a”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.电 子 所 受 原 子 核 的 库 仑 力 提 供 其 做 圆 周 运 动 的 向 心 力,e2 2k=mci）rr解 得 ke23=5根 据 圆 周 运 动 中 周 期 7 与 角 速 度 3的 关 系 7 和 电 流 的 定 义，可 得 1 b q e _ eAr T 2Ttico（2）a.施 加 磁 场 前，库 仑 力 以 提 供 电 子 做 匀 速 圆 周 运 动 的 向 心 力，即 心=加 苏,.。施 加 磁 场 B z后，洛 伦 兹 力 F 与 库 仑 力。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：O+F=gp ma）r maTr,因 此 助。施 加 磁 场 5 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 匀 速 圆 周 运 动 所 需 向 心 力：F-F=maqr,g|J mar仍 因 此 其 等 效 电 流 八/,等 效 电 流 人 在 轨 道 内 所 激 发 的 磁 场 方 向 不 变，磁 感 应 强 度 变 为 By,因 此 5=B一 8,其 方 向 与 磁 场 8 乙 方 向 相 反。图 20丙 所 示 情 境 中，由 于 角 速 度 因 此 其 等 效 电 流/2/,等 效 电 流/2在 轨 道 内 所 激 发 的 磁 场 方 向 不 变，磁 感 应 强 度 变 为&,因 此 AB2=&-8,其 方 向 与 磁 场 8 内 方 向 相 反。表 1相 比 于 中 的/2相 比 于（1）中 的/增 大 减 小 表 2ABl与 B 乙 B?与 B 内 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 心=6=号 eU与 晶 格 阻 力 户 切 二 力 平 衡，即 L iU,e=kvL解 得 eU_ kLb.根 据 部 分 电 路 欧 姆 定 律/二=、电 阻 定 律 R=以 及/=相 可 得 A SkP=-ne（2）a.如 答 图 3 所 示，电 子 在 电 场 力 产 电、洛 伦 兹 力 尸 和 晶 格 阻 力/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 答 图 3（阳 2=产+/=（牝 5）2+仕%）2所 以 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 耳=/%=&说 薄 壁 圆 筒 中 包 含 自 由 电 子 个 数 N=InrHdn所 以 P=N综=2nrHndk 优 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 仇 根 据 中 所 给 电 流/与 定 向 移 动 速 率。o的 关 系，有 I,=ne-2c T Z RDHU v.Q 2nneRHv00sin 0=.=yje2B2+k2(1)b 提 示 因 此 可 得 P=(夕 内 一 夕 外)/=InrHndkvl高 三 年 级（物 理 评 分 标 准）第 5 页（共 5 页）