北京市朝阳区2020届高三上学期期末考试物理试题 参考答案

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。

[来源:Z§xx§k.Com]

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：

①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；

②不计原副线圈的电阻，因而不计线圈的热能损失；

③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

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      

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     ①

可得                                               （2分）

（2）粒子通过孔 进入匀强磁场B做匀速圆周运动，有     ②

       ③          

联立①②③式可得       ④                       （3分）

（3）同（2）可得           ⑤

联立④⑤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

重力对小球做的功

可得                                            （2分）

（2）小球从A到B的过程中，由动能定理有

解得 

根据匀强电场有   

解得                                        （4分）

（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运动到D的过程中，根据电场力做功与电势能变化的关系有

    ①

根据电势的定义式有           ②

         ③

联立①②③式可得

即 

所以

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

   ①

      线框中的电流为        ②

联立①②式可得     

线框所受的安培力为     ③

由牛顿第二定律可得   ④

联立①②③④式可得                             （4分）

（2）设列车前进速度方向为正方向，由动量定理可得

其中 ，代入上式得

     ⑤

其中                   ⑥

联立⑤⑥式可得                              （4分）

（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 

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 [来源:学|科|网Z|X|X|K]

由磁场强度的定义可得                               （4分）

（2）a．设电子绕核做圆周运动的周期为T，由牛顿定律得     ①    

等效的“分子电流”大小为    ②    

分子电流I在圆心处的磁感应强度大小为    ③

    由①②③式联立可得                               （4分）

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④

定向转动所形成的等效电流为    ⑤

    管状电流I1在圆心处的磁感应强度大小为   ⑥

由④⑤⑥式联立可得       

所以  B2 ∝ω                                                              （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   ⑦

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

内通过管状电流某横截面的总电荷量为        ⑧

管状电流的横截面积为                             ⑨   

由电流的定义可得                                   ⑩

    由⑥⑦⑧⑨⑩式联立可得

    所以  B2 ∝ω                                                    （4分）

【方法三】

设管状电子群中单位长度的电子数为N个，则

内通过管状电流某横截面的总电荷量为     

 由⑥⑦⑩   式联立可得

所以  B2 ∝ω                                                     （4分）

全卷评分说明：用其他方法解答正确，给相应分数。