海淀区2015高三物理期末试题及答案

海淀区高三年级第一学期期末练习参考答案及评分标准 物 理 2015.1一、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12345678910答案DABBDACDCBCADC D二、本题共2小题，共15分。11（6分）（1）（2分）；（2）130（2分）；（3）偏小（2分）ARVES答图112（9分）（1）B；F（2分）（2）如答图1所示（3分）；（3）5.0（2分）说明：5同样得分；（4）甲、丙（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，不一定都是惟一正确的。对于那些与此解答不同的正确解答，同样得分。13（8分）37mg答图2TF（1）小球受重力mg、电场力F和拉力T，其静止时受力如答图2所示。 根据共点力平衡条件有： F = mgtan37=0.75N （2分） （2）设小球到达最低点时的速度为v，小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有：mglFl=mv2 （2分）解得：v= 1.0m/s（1分） （3）设小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为T。根据牛顿第二定律有： Tmg= （2分）解得：T=1.5N（1分）mg答图3NF14（8分）（1）设磁感应强度为B1。根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，金属杆ab受力如答图3。根据平衡条件对金属杆ab有：（1分）解得： （1分）（2）金属杆ab对导轨压力为零，则金属杆ab只受重力和安培力。根据平衡条件对金属杆ab有： （1分）解得：（1分）mg答图4NFf根据安培定则可知磁场方向垂直金属杆ab水平向右。（1分）（3）根据安培定则可知安培力沿导轨平面向上，当金属杆ab受到的静摩擦力沿斜面向下，且为最大值时，磁感应强度值达到最大，设为B3。金属杆ab受力如答图4。（1分）根据平衡条件对金属杆ab有：（1分）解得：（1分）15（9分）（1）线圈产生感应电动势的最大值Em=nBabbc（1分）解得：Em= 150V（1分）感应电动势随时间变化的表达式 e=Emsint=150sin300t（V）（或150sin100t）（1分）（2）线圈中感应电动势的有效值V（或106V）（1分）电流的有效值A交流发电机的输出功率即为电阻R的热功率P=I2R=2.16103W（2分）（3）根据法拉第电磁感应定律有：（1分）（1分）解得：（1分）16（10分）（1）设电子经过加速电场加速后速度大小为v。电子在电场、磁场共存的P和P区域内做匀速直线运动，因此有：（2分）解得：（1分）（2）对于电子经过加速电场过程，根据动能定理有（2分） 解得：（1分）（3）设电子在P和P区域内只有偏转电场时，运动的加速度为a，时间为t，离开偏转电场时的侧移量为y，偏转的角度为。根据运动学公式有：（1分）根据牛顿第二定律有：（1分）电子在P和P区域内运动时间：联立解得：（1分）由于，所以vvrBO答图5O1R联立解得：（1分）17（10分）（1）设经过电子枪加速电场加速后，电子的速度大小为v。根据动能定理有： （2分）解得： （1分）（2）设电子在磁场中做圆运动的半径为，运动轨迹如答图5所示。根据几何关系有：（1分）洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有： （1分）由题知解得： （1分）（3）设线圈中电流为0.5I0时，偏转角为，此时电子在屏幕上落点距M点最远。 此时磁感应强度 ，轨迹圆半径 （1分） （1分）电子在屏幕上落点距M点最远距离（1分）亮线长度 （1分）18（10分）（1） 金属棒cd做匀速直线运动，受平衡力 F=F安=BIL在Dt时间内，外力F对金属棒cd做功 W=FvDt = F安vDt=BILvDt=（1分）金属棒cd的感应电动势E=BLv电路获得的电能 E电=Eq=EIDt=BILvDt =即F对金属棒cd所做的功等于电路获得的电能E电（1分）（2）撤去F时，cd棒的速度大小为v1=at0（1分）当ab、cd的速度相等时，回路中的电流为零，两棒开始做匀速直线运动。因为ab、cd棒受到的安培力等大反向，所以系统的动量守恒。设它们达到相同的速度为v2，则：mv1=2mv2（1分）根据能量守恒定律，回路中产生的焦耳热总量为：Q=（2分）金属棒ab产生的焦耳热：Q1=（1分）解法1：设从撤去F到ab、cd棒的刚好达到相同速度的过程中的某时刻，ab、cd的速度差为v，则此时回路中产生的感应电动势Ei=BLv此时回路中的感应电流Ii=（1分）此时ab棒所受安培力Fi=BIiL= 对ab棒根据动量定理有：Fit=mv2对从撤去F到ab、cd棒刚好达到相同速度的过程求和则有：=mv2，即=mv2（1分）又因v2=v1/2=at0/2