(全国I卷)安徽省名校2020届高三物理冲刺模拟卷(含解析)
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14 - 18题只有一项符合题目要求,第19 - 21题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能增大为原来的4倍,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的( )
A. 向心加速度大小之比为14 B. 轨道半径之比为41
C. 周期之比为41 D. 角速度大小之比为12
【答案】B
【解析】
【详解】AB.根据万有引力充当向心力==mr=ma,卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度v=,其动能Ek=,由题知变轨后动能增大为原来的4倍,则变轨后轨道半径r2=r1,变轨前后卫星的轨道半径之比r1r2=41;向心加速度a=,变轨前后卫星的向心加速度之比a1a2=116,故A错误,B正确;
C.卫星运动的周期,变轨前后卫星的周期之比==,故C错误;
D.卫星运动的角速度,变轨前后卫星的角速度之比==,故D错误.
2.如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响,则可以确定的物理量是( )
A. 粒子在磁场中运动的时间 B. 粒子运动的半径
C. 粒子从射入到射出的速度偏转角 D. 粒子做圆周运动的周期
【答案】D
【解析】
【详解】AC.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时,粒子在磁场中转过的圆心角最大,为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合,最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角,故AC错误;
B.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子的偏转角不确定,则无法确定粒子的运动半径,故B错误;
D.粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期,故D正确。
故选D。