2020.1朝阳区高三物理期末答案

1 北京市朝阳区 2019 2020 学年度第一学期期末质量检测 高三年级物理参考答案 2020 1 一 本题共 14 小题 每小题 3 分 共 42 分 题号1234567891011121314 答案ABBCCCDDBABCAC 二 本题共 2 小题 共 18 分 15 9 分 1 49 37 49 41 0 383 0 387 2 分 2 A1 V1 R1 3 分 3 如图所示 2 分 4 C 2 分 16 9 分 1 CDF 3 分 2 AC 2 分 3 理想变压器模型应忽略的次要因素如下 不计漏磁 即通过原副线圈每匝线圈的磁通量都相等 因而不计磁场能损失 不计原副线圈的电阻 因而不计线圈的热能损失 不计铁芯中产生的涡流 因而不计铁芯的热能损失 综上 理想变压器在传输能量时没有能量损失 根据法拉第电磁感应定律 原 副线圈产生的感应电动势分别为 11 En t 22 En t 因理想变压器不计原 副线圈的电阻 则线圈两端的电压等于它产生的感应电动势 即 11 UE 22 EU 联立以上各式可得 4 分 三 本题共 4 小题 共 40 分 解答应写出必要的文字说明 方程式和重要的演算步骤 只 写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数值和单位 17 8 分 解 1 粒子经过电压为 的电场 由动能定理有 2 1 0 2 qUmv V1 A1 R1 S Rx 2 可得 2 分 2qU v m 2 粒子通过孔 进入匀强磁场 B 做匀速圆周运动 有 2 2 a v qvBm r 2 aa xr 联立 式可得 3 分 22 a mU x Bq 3 同 2 可得 22 b b m U x Bq 联立 式并代入已知条件可得 mb 2m 3 分 18 10 分 1 小球从 A 到 B 的过程中下降的高度为coshL 重力对小球做的功Wmgh 可得 2 分 cosWmgL 2 小球从 A 到 B 的过程中 由动能定理有 0 cos 00 AB mgLq U 解得 0 cos AB mgL U q 根据匀强电场有 U E d 1 sin AB U E l 解得 4 分 0 cos 1 sin mg E q 3 设试探电荷在 C 点的电势能为 在 D 点的电势能为 则试探电荷从 C 运 pC E pD E 动到 D 的过程中 根据电场力做功与电势能变化的关系有 CDpCpD WEE 根据电势的定义式有 PC c E q 3 PD D E q 联立 式可得 CDcD Wqq 即 CD cD W q 所以 CD cDCD W U q 可见两种定义方式是统一性的 4 分 19 10 分 解 1 车头进入磁场时线框 ab 边切割磁感线 有 0 EBLv 线框中的电流为 E I R 联立 式可得 0 BLv I R 线框所受的安培力为 FBIL 安 由牛顿第二定律可得 Ffma 安 联立 式可得 4 分 22 0 B L vfR a mR 2 设列车前进速度方向为正方向 由动量定理可得 0 0 ii Ftftmv 安 其中 代入上式得 22 i i B L v F R 安 22 0 0 i i B L v tftmv R 其中 ii vts 联立 式可得 4 分 22 0 mv RB L s t fR 4 3 该方案的优点 利用电磁阻尼现象辅助刹车 可以使列车的加速度平稳减小 可以减 小常规刹车的机械磨损等 该方案的缺点 没有考虑列车车厢和内部线路等也是金属材质 进入磁场时会产生涡 流对设备产生不良影响 励磁线圈也需要耗能 线框固定在列车上增 加负载且容易出现故障 列车出站时也会受到电磁阻尼等 2 分 20 12 分 解 1 磁场强度 H 的定义为 放入磁场中某点的检验磁荷所受磁场力的 F 跟该磁荷的 磁荷量 P 的比值 叫做该点的磁场强度 定义式为 F H P 磁场中某点磁场强度的方向与正检验磁荷在该点所受的磁场力方向相同 在真空中距正点磁荷为 R1处放一磁荷量为 P 的正检验磁荷 则 该检验磁荷所受的磁场力为 0 2 1 m P P FK R 由磁场强度的定义可得 4 分 0 1 2 1 m PF HK PR 2 a 设电子绕核做圆周运动的周期为 T 由牛顿定律得 2 2 2 2 4 T mr r ke 等效的 分子电流 大小为 T e I 分子电流 I 在圆心处的磁感应强度大小为 r IK B n 1 由 式联立可得 4 分 mr k r eK B n 2 2 1 2 b 方法一 设管状电子群的总电荷量为 Q 则其转动的周期为 1 2 T 定向转动所形成的等效电流为 1 1 Q I T 管状电流 I1在圆心处的磁感应强度大小为 R IK B 1n 2 由 式联立可得 R QK B 2 n 2 5 所以 B2 4 分 方法二 由于 Rd 管状电子群中电荷绕地轴转动的平均速率为 Rv 且短时间内电子运动可近似为直线运动 设单位体积内的电子数为 n 则 t 内通过管状电流某横截面的总电荷量为 tneSvq 总 t 管状电流的横截面积为 2 2 d S 由电流的定义可得 t q I 总 由 式联立可得 ne K d B n 4 2 2 所以 B2 4 分 方法三 设