杳然2016高考全国Ⅰ卷物理
14. 一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器（ ）
A. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大 B. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大 C. 极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变 D. 极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变 【答案】D 【解析】由C??rS4πkd可知，当云母介质抽出时，?r变小，电容器的电容C变小；
因为电容器接在恒压直流电源上，故U不变，根据Q?CU可知，当C减小时，Q减小。再由E?Ud，由于U与d都不变，故电场强度E不变，答案为D 【考点】电容器的基本计算
15. 现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏
转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为（ ） A. 11 B. 12
C. 121
D. 144
【答案】D
1
【解析】设质子的质量数和电荷数分别为m1、q1，一价正离子的质量数和电荷数为m2、q2，
对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得：
1qU?mv2?0
2v?2qU m得 ①
在磁场中应满足 由题意，
v2qvB?m
r②
由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同． 由①②式联立求解得 匀速圆周运动的半径r?12mU，由于加速电压不变，
Bq故
r1B2m1q21???? r2B1m2q11m11? m2144q1?q2，可得其中B2?12B1，故一价正离子与质子的质量比约为144
【考点】带电粒子在电场、磁场中的运动、质谱仪。
16. 一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1、R2和1?和4?，○A为理想交流电流表，UR3的阻值分别是3?、为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断
开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为（ ） A. 2
B. 3
2
C. 4 【答案】B 【解析】 解法一：
D. 5
当S断开时，电路如右图所示
由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压U1?U?IR1 得
根据变压器原副边电压关系：
U1?U?3I
① ②
U1n1? U2n2I2?U2U?2
R2?R352副线圈中的电流： ③
联立①②③得：
?n1?U?3I ???5I?n2?④
当S闭合时，电路如右图所示
由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压U1＇=U?4I?R1 得
U1＇=U?12I
⑤ ⑥
根据变压器原副边电压关系：
U1＇n1? U2＇n2副线圈中的电流得：
I2＇=2U2＇U2＇? R21⑦
联立⑤⑥⑦得
?n1?U?12I ???4I?n2?n1
?3 n2
⑧
联立④⑧解得
解法二：
设开关S断开前后，变压器的等效电阻为R和R?，由于变压器输入功率与输出功率相同，
3
S闭合前：I2?R?()2?(R2?R3)，得R?InR2?R3 n2①
S闭合后：(4I)2?R'?(R24I2)?R2，得R??2
nn②
根据闭合电路欧姆定律：
S闭合前：
I?U
R1?RU
R1?R?③
S闭合后：
4I?④
R213?22nn=1 ?根据以上各式得：
R?R54R1?2233?2nnR1?解得，n?3
17. 利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯。目前，地球同步卫星的轨道半径约为地球半径的6.6倍。假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为（ ） A. 1h 【答案】B
【解析】地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由
B. 4h
8h C.
16h D.
Mm4π24π2r3G2?mr2可得T?，则卫星离地球的高度应rTGM变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作出右图。 由几何关系得，卫星的轨道半径为r?R卫星30°R?2R sin30?卫星① 卫星r13r23由开普勒第三定律2?2，代入题中数据，得
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