海淀区2020-2021学年第一学期期末高三物理参考答案及评分说明

海淀区2020~2021学年第一学期期末练习参考答案及评分标准 高三物理
2021.1
一、本题共10小题，每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是符合题意的，有的小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 B ABC BD ABD D AC ACD AD BD CD
二、本题共2小题，共15分。

11.（4分）
（2）将红、黑表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向0 Ω。

（2分）或（将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮进行欧姆调零）
（3）×1（1分）；6（1分）
12.（11分）
（1）F （1分）；B （1分）；D （1分）
（2）0.673～0.677 mm （2分）
（3）如图1所示（2分）
（4）BC （2分）
（5）2
4bUd a
π（2分） 三、本题包括6小题，共55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。

说明：计算题提供的参考解答，不一定都是唯一正确的。

对于那些与此解答不同的正确解答，同样得分。

13．（8分）
（1）导体棒运动产生的感应电动势 E=BL v =0.2V …………………………………（2分）
（2）根据右手定则可判断出，导体棒上的电流方向为从b 向a …………（1分）
通过导体棒的电流 I=E R r
+= 0.4A ………………………………………（2分） （3）导体棒两端的电压 U =IR =0.16V ………………………………………（2分） a 端电势高………………………………………（1分）
图1 3 -0.6 3 15 --+
14．（8分）
（1）带电小球静止时电场力水平向左，与场强方向相反，所以电场强度方向水平向右。

……………………………………………………………………………………（1分）
小球受重力、电场力和细线的拉力，根据平衡条件有
tan 37Eq mg
ο=………………………………………………………………（1分） 解得 tan 373=4mg mg E q q
ο= …………………………………………………（1分） （2）根据匀强电场中电势与场强的关系可得
U AO =El sin37︒=920mgl q
…………………………………………………（2分） （3）小球从A 点沿圆弧缓慢向左拉起至与O 点处于同一水平高度的过程，由动能定理有
sin 53+(1cos53)0F W mgl Eql οο--= …………………………（2分）
解得 0.5F W mgl = …………………………（1分）
15．（8分）
（1）对于n 匝线圈，ab 边与cd 边一起切割磁感线的情况，应有
m 1212121122
E n BL L n BL L nBL L ωωω=⋅⋅+⋅⋅=…………………………（1分） 根据闭合电路欧姆定律有 2A m m E I R r
=
=+………………………………………………（1分） 从线圈经过图示位置开始计时，圈内的电流随时间变化的函数关系式为 cos 2cos400A m i =I ωt =t （）
………………………………………………（1分） （2）电路中电流的有效值为
m I I =…………………………………………（1分） 电阻R 的发热功率 2180W P I R == …………………………………………（1分）
（3）线框从此位置转过四分之一周期的过程中： 平均感应电动势12BL L E n
n t t ϕ∆==∆∆ …………………………………………（1分） 平均感应电流12+()
nBL L E I R r t R r ==∆+ …………………………………………（1分） 通过电阻R 的电荷量q=312510C nBL L I t R r
-∆==⨯+ …………………………………………（1分）
16．（9分）
（1）电吹风处于吹自然风工作状态时，电路中只有带动小风扇的电动机工作，故触片P 与应与触点b 、c 接触。

…………………………………………（1分）
设原线圈输入电压为U 0，则变压器原、副线圈的匝数比 01222011603
U n n U === …（2分）
（2分）
（1分） …………………………………………（1分） 小风扇内阻的热功率 23I R P P =- …………………………………………（1分）
解得小风扇的内阻 R =8 Ω …………………………………………（1分）
17．（10分）
（1）由动能定理有
2012
eU m =v …………………………………………（1分） 解得电子刚进入偏转场时的速度大小
v = ……………………（1分） （2）由几何关系可得，此时电子在磁场中的运动半径 r = 2L 0 ……………（1分）
由牛顿第二定律得 2
e B m r
=v v ……………………（1分） 联立两式并将速度v 代入解得磁感应强度
B = ……………………（1分） （3）设偏转场右边界距P 点的水平距离为L
电子偏出电场时垂直初速方向的位移 2011()2L Ee y m =⋅⋅v
……………（1分） 电子偏出电场后到达靶上P 点，在垂直初速方向的位移 02L Ee L y m =⋅⋅v v
……（1分） 由几何关系有 12y y H +=
联立两式并将速度v 代入解得 00022
U H L L EL =- ……………………（1分） 随电压的变化电子在靶上的扫描长度为 04=
UH L EL ∆∆ ……………………（1分） 因此靶台的最小直径d =0
4=UH L EL ∆∆ ……………………（1分）
18.（12分）
（1）①根据电荷守恒有
I ∆t =N 1∆te ……………………………………………………（1分）
解得 1I N e
= ……………………………………………………（1分） ②设正离子的电荷量为q ，单位时间内射出的正离子个数为N
由动量定理有 F ∆t =N ∆tm v ……………………………………………………（1分）
由动能定理有 212
qU m =v ……………………………………………………（1分） 根据电流的定义有 I =Nq ……………………………………………………（1分）
联立以上几式可得 2
2
2mUI q F = ……………………………………………………（1分） （2）方法一 ①设单位时间内喷射出的正离子个数为N
由动量定理有 F ∆t =N ∆tm v
由功率的定义有 212
P N m =v ……………………………………………………（1分） 由动能定理有 212
qU m =v ……………………………………………………（1分） 联立以上几式可得
F ==………………………………………（1分） F 与P 的关系式图像如图2所示。

………………………………………（1分）
方法二 根据2
2
2mUI q F = ……………………………………………………（1分） 由功率的定义有 P UI = ……………………………………………………（1分）
联立以上几式可得
F ==………………………………………（1分） F 与P 的关系式图像如图2所示。

………………………………………（1分）
②由于F P =
F F t I P P t E ∆===∆∆
I =∆。

由表达式可得，在加速正离子所消耗的能量相同的情况下，要使离子推进器提供的推力的冲量更大，可采用比荷较小的离子作推进剂，减小加速电压。

……………………（2分）
图2
图2。