1、安徽省安庆市梧桐市某中学2020届高三物理月考试题一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）1. 下列核反应方程中，属于重核裂变的是A. B. C. D. 2. 一定质量的理想气体，在温度升高的过程中A. 气体的内能一定增加B. 外界一定对气体做功C. 气体一定从外界吸收热量D. 气体分子的平均动能可能不变3. 如图是双缝干涉实验装置的示意图，S为单缝，、为双缝，P为光屏。用绿光从左边照射单缝S时，可在光屏P上观察到干涉条纹。下列说法正确的是A. 减小双缝间的距离，干涉条纹间的距离减小B. 增大双缝到屏的距离，干涉条纹间的距离增大C. 将绿光换为红光，干涉条纹间的距离减小D. 将绿光换为紫光
2、，干涉条纹间的距离增大4. 对于一定质量的理想气体，下列叙述中正确的是A. 当分子热运动变剧烈且分子平均距离变大时，气体压强一定变大B. 当分子热运动变剧烈且分子平均距离变小时，气体压强一定变大C. 当分子间的平均距离变大时，气体压强一定变小D. 当分子热运动变剧烈时，气体压强一定变大5. 一束单色光从真空斜射向某种介质的表面，光路如图所示。下列说法中正确的是A. 此介质的折射率等于B. 此介质的折射率等于C. 入射角小于时可能发生全反射现象D. 入射角大于时可能发生全反射现象6. 如图所示，是一测定风力仪器的结构简图，悬挂在O点的轻质细金属丝的下端固定一个质量为m的金属球P，在竖直平面内的刻
3、度盘可以读出金属球P自由摆动时摆线的摆角。图示风向水平向左，金属球P静止时金属丝与竖直方向的夹角为，此时风力F的大小是A. B. C. D. 7. 若已知引力常量G，则利用下列四组数据可以算出地球质量的是A. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的质量和地球的第一宇宙速度B. 月球绕地球公转的轨道半径和地球自转的周期C. 地球绕太阳公转的周期和轨道半径D. 一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期8. 一列简谐横波沿x轴传播，图甲是时刻的波形图，图乙是处质点的振动图象，下列说法正确的是A. 该波的波长为B. 该波的周期为1sC. 该波向x轴正方向传播D. 该波的波速为9. 如图甲所示，
4、A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速度为零的电子，电子仅受静电力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图乙所示，设A、B两点的电场强度分别为、，电势分别为、，则A. B. C. D. 10. 如图所示，一理想变压器，其原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端接一正弦交流电。为了使变压器输入功率增大，可以A. 其它条件不变，使负载电阻R的阻值减小B. 其它条件不变，使负载电阻R的阻值增大C. 其它条件不变，使原线圈的匝数增加D. 其它条件不变，使副线圈的匝数减少11. 如图所示，足够长的两平行金属板正对着竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连闭合开关后，一个
5、带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上下列说法中正确的是A. 液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B. 电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C. 电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越长D. 定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长12. 下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图象叙述正确的是A. 图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图象，则电流在均匀增大B. 图乙是某物体的位移随时间变化的图象，则该物体受不为零的恒定合力作用C. 图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图象，则与虚线对应金属的逸出功比实线的大D. 图丁是某物体的速度随时间变化的图象，则该物体
6、所受的合力随时间减小13. 如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是A. a灯和c灯变亮，b灯变暗B. a灯变亮，b灯和c灯变暗C. a灯和c灯变暗，b灯变亮D. a灯和b灯变暗，c灯变亮14. 有趣的“雅各布天梯”实验装置如图甲所示，金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接。通电后，高电压在金属杆间将空气击穿，形成弧光。弧光沿着“天梯”向上“爬”，直到上移的弧光消失，天梯底部将再次产生弧光放电，如此周而复始。图乙是金属放电杆，其中b、是间距最小处。在弧光周而复始过程中，下列说法中正确的是A.
7、弧光消失瞬间，两杆间b、处电压最大B. 弧光消失瞬间，两杆间c、处场强最大C. 每次弧光上“爬”的起点位置是a、处D. 每次弧光上“爬”的起点位置是b、处二、实验题（本大题共2小题，共16.0分）15. 用如图所示的实验器材来进行“探究影响感应电流方向的因素”实验。图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线。若连接好实验电路并检查无误后，在闭合开关的瞬间，观察到电流计指针向右偏转，说明线圈_填“A”或“B”中有了感应电流。要使电流计指针向左偏转，请写出两项可行的操作：_；_。16. 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图1
8、所示，则摆球直径_cm，再测量摆线长l，则单摆摆长_用d、l表示；摆球摆动稳定后，当它到达_填“最低点”或“最高点”时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数、2、，当时刚好停表。停止计时的秒表如图2示，其读数为_s，该单摆的周期为_周期要求保留三位有效数字；计算重力加速度测量值的表达式为_用T、L表示，如果测量值小于真实值，可能原因是_；A.将摆球经过最低点的次数n计少了B.计时开始时，秒表启动稍晚C.将摆线长当成了摆长D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出与L的关系图线，如图3示。由图线计算出重力加速度的大小_保留3位有效数字，
9、计算时取三、计算题（本大题共3小题，共33.0分）17. 如图所示，竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量的小物块B静止在水平面上。质量的小物块A从距离水平面高的P点沿轨道从静止开始下滑，经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰，碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度求：经过Q点时速度的大小；与B碰后共同速度的大小v；碰撞过程中，A与B组成的系统所损失的机械能。18. 如图所示，虚线是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度为，匀强电场的场强为电场线没有画出。照相底片与虚线垂直，其右侧偏转磁场的磁感应强度为现有一个离子沿着虚线向右做匀速运动，穿过照相底片的小孔后在偏转磁场
10、中做半径为R的匀速圆周运动，最后垂直打在照相底片上不计离子所受重力。求该离子沿虚线运动的速度大小v；求该离子的比荷；如果带电量都为q的两种同位素离子，沿着虚线射入速度选择器，它们在照相底片的落点间距大小为d，求这两种同位素离子的质量差。19. 如图所示，长为L的轻质细绳上端固定在O点，下端连接一个质量为m的可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左的匀强电场中的A点，绳与竖直方向的夹角此匀强电场的空间足够大，且场强为取，不计空气阻力。请判断小球的电性，并求出所带电荷量的大小q；如将小球拉到O点正右方C点后静止释放，求小球运动到最低点时所受细绳拉力的大小F；点正下方B点固定着锋利刀片，小球运动到最
11、低点时细绳突然断了。求小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的过程中重力对小球所做的功W。四、简答题（本大题共1小题，共15.0分）20. 我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场，如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G，将地球视为均质球体，且忽略自转。类比电场强度的定义方法，写出地球引力场的“引力场强度”的定义式，并结合万有引力定律，推导距离地心为处的引力场强度的表达式；设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为和，如果它们满足，则该空间就可以近似为匀强场，也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度取地球半径
12、；某同学查阅资料知道：地球引力场的“引力势”的表达式为以无穷远处引力势为。请你设定物理情景，简要叙述推导该表达式的主要步骤。答案和解析1.【答案】D【解析】解：A、发现质子的核方程是人工核反应方程，故A错误；B、该方程是衰变生成粒子，故B错误；C、该方程是轻核聚变方程，故C错误；D、裂变是质量较大的核分裂成较轻的几个核，可知该核反应为重核裂变，故D正确。故选：D。裂变是质量较大的核分裂成较轻的几个核；衰变生成氦原子核，自发进行；衰变生成电子，自发进行；聚变是质量轻的核结合成质量大的核。该题考查常见的几个核反应方程，属于对核反应方程的种类的考查，难度不大，在学习中需要记住一些特殊的方程式。2.【
13、答案】A【解析】解：AD、一定质量的理想气体不计分子势能，在温度升高的过程中，分子的平均动能增大，所以气体的内能一定增大，故A正确，D错误；BC、根据热力学第一定律得内能增大，有可能是吸收热量，有可能是外界对气体做功，故CD错误；故选：A。分子的平均动能只与温度有关，温度越高，分子的平均动能越大；根据热力学第一定律判断。该题考查温度的微观意义、热力学第一定律，其中热力学第一定律中的符号法则是解题中容易错误的地方，要多加注意。3.【答案】B【解析】【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式判断干涉条纹间距的变化。解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式，知道条纹间的间距与什么因素有关。【解答】解：A、根
14、据双缝干涉条纹的间距公式知，减小双缝间的距离，即d变小，则干涉条纹间距增大。故A错误。B、根据双缝干涉条纹的间距公式知，增大双缝到屏的距离，即L增大，干涉条纹间距增大。故B正确。C、根据双缝干涉条纹的间距公式知，将绿光换为红光，波长变长，则干涉条纹间距变大。故C错误。D、根据双缝干涉条纹的间距公式知，将绿光换为紫光，波长变短，则干涉条纹间距减小。故D错误。故选B4.【答案】B【解析】解：AB、分子热运动变剧烈说明温度T升高，分子平均距离变大，则气体体积V变大，但并不知道V与T的具体大小关系，根据理想气体状态方程可知，气体的压强变化并不确定。但是当T增大，V变小时，则压强p一定变大，故A错误，B
15、正确；CD、根据理想气体状态方程可知，当分子间平均距离变大时，即气体体积V变大，但不确定温度T的变化，所以气体压强p变化不好判断。同理，分子热运动变剧烈时，即温度T增大，但不知道体积V的变化，气体压强p的变化也不确定，故CD错误。故选：B。分子热运动剧烈，说明气体温度升高。分子平均距离变大，说明气体体积变大，则根据理想气体状态方程可以判断气体压强的变化。对一定质量的理想气体来说，气体压强的大小在宏观上与温度和体积有关，当温度一定时，体积越大，压强越小；当体积一定时，温度越高，压强越大。5.【答案】B【解析】解：AB、已知入射角，折射角，则此介质的折射率为：，故A错误，B正确；CD、光从真空斜射
16、向某种介质的表面，是从光疏介质射向光密介质，不可能发生全反射，故CD错误；故选：B。已知入射角和折射角，根据折射率公式求折射率。发生全反射的必要条件是光从光密介质射向光疏介质。解决本题的关键要掌握折射定律和全反射的条件，要注意公式的适用条件是光从真空射入介质发生折射，n是大于1的常数。6.【答案】C【解析】解：对金属球P进行受力分析，受重力、风力和拉力，如图所示；根据平衡条件结合几何关系可得：，故C正确、ABD错误。故选：C。以金属球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求出风力F。本题主要是考查共点力的平衡，关键对金属球进行受力分析，根据共点力平衡条件求出风力和角度的关系。7.【答案】
17、D【解析】解：A、第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，根据万有引力提供向心力，有：，解得：，地球的半径未知，无法求出地球质量，故A错误；B、月球绕地球公转，根据万有引力提供向心力，只知道公转的轨道半径，不知道月球的公转周期或线速度，无法求出地球的质量，故B错误；C、已知地球绕太阳公转的周期和轨道半径，可以求出中心天体-太阳的质量，故C错误；D、已知一颗绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的运行速率和周期，根据万有引力提供向心力，解得地球的质量：，故D正确。故选：D。万有引力的应用之一就是计算中心天体的质量，计算原理是万有引力提供球绕天体圆周运动的向心力，列式计算中心天体的质量。根据星球表面重力等于万有
18、引力，计算星球的质量。此题考查了万有引力定律及其应用，明确根据万有引力提供环绕天体圆周运动向心力，可以求得的是中心天体质量，环绕天体的质量无法求得。8.【答案】D【解析】解：A、由甲图知，该波的波长，故A错误；B、由乙图知，该波的周期，故B错误；C、由乙图知，处的质点在时刻向下振动，在甲图上，根据“上下坡法”知，该波沿x轴负方向传播，故C错误；D、该波的波速为，故D正确。故选：D。根据波动图象读出波长，根据振动图象读出波的周期，从而求出波速。根据时刻处质点的振动方向，运用“上下坡法”得出波的传播方向。解决本题的关键要能从波动图象和振动图象中获取信息，知道波速、波长、周期的关系，要注意两种图象判
19、断质点振动方向的方法是不同的，不能混淆。9.【答案】A【解析】解：ABCD、因为电子做匀加速直线运动，加速度不变，则电子所受的电场力不变，可知电场强度不变，所以。因为电子从A到B做加速运动，电子受到的电场力方向由A到B，所以电场线方向由B指向A，根据沿电场线方向电势逐渐降低，知，故A正确，BCD错误。故选：A。根据电子加速度的变化判断电场力的变化，从而得出电场强度的大小关系。根据电子所受电场力的方向确定电场线的方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低来判断电势的高低。解决本题的关键要知道顺着电场线方向电势逐渐降低，电场线的疏密代表电场的强弱。本题通过电场力的变化判断电场强度的变化。10.【答案】A【
20、解析】解：AB、原线圈输入电压不变，原、副线圈匝数不变，则输出电压不变，负载电阻减小，则输出功率增大，输入功率也增大，同理，负载电阻增大，输入功率减小，故A正确，B错误；C、原线圈输入电压不变，匝数增加，匝数不变，根据变压比可知，副线圈输出电压减小，由可知电阻消耗的功率减小，则输出功率减小，输入功率也减小，故C错误；D、原线圈输入电压不变，匝数不变，匝数减速，根据变压比可知，副线圈输出电压减小，由可知电阻消耗的功率减小，则输出功率减小，输入功率也减小，故D错误；故选：A。根据变压器的规律，输出功率决定输入功率，为使输入功率增大，必须增大输出功率，根据变压器的特点：匝数与电压成正比，结合闭合电路
21、欧姆定律分析输出功率变大的条件。此题考查了变压器的构造和原理，做好本类题目除了利用变压器特点外，还要根据闭合电路的欧姆定律去分析负载变化引起的电流变化。11.【答案】B【解析】解：A、液滴在磁场中受重力及电场力，电场力沿水平方向，重力沿竖直方向；因液滴由静止释放，故合力的方向一定与运动方向一致，故液滴做直线运动，故A错误；B、两板间的电势差等于电源电压，当电动势变大时，两板上的电压变大，由可知，板间的电场强度增大，电场力变大，合力变大，故加速度增大，故B正确；C、因粒子最终打在极板上，故运动时间取决于水平向的加速度，当电动势变大时，其水平方向受力增大，加速度增大，运动时间减小，故C错误；D、定
22、值电阻在此电路中只相当于导线，阻值的变化不会改变两板间的电势差；故带电粒子受力不变，加速度不变，运动时间不变，故D错误；故选：B。分析带电液滴的受力，根据物体做曲线运动的条件可知液滴的运动轨迹；根据可知电动势变化时E的变化，则可知所受合力的变化，即可求得加速度的变化；因液滴落在了一个极板上，故液滴的运动时间取决其在水平向的运动，分析水平方向上的受力情况可求得液滴的运动时间虽然本题中液滴做的是直线运动，但要注意速度合成与分解的应用，明确水平方向和竖直方向上的两个运动是互不干扰的12.【答案】D【解析】解：A、根据电流的定义式可知，甲图中的斜率不变，则电流恒定不变，故A错误；B、位移时间图象的斜率
23、表示速度，乙图中的斜率不变，则物体做匀速直线运动，受到的合力为零，故B错误；C、由光电效应方程知，则图象的斜率表示普朗克常量h，横轴截距表示金属的极限频率，故实线对应的极限频率大，金属的逸出功大，故C错误；D、速度时间图象的斜率表示加速度，丁图中的斜率逐渐减小，则加速度减小，合力逐渐减小，故D正确。故选：D。根据电流的定义分析：。位移时间图象的斜率表示速度。根据光电效应方程写出金属的最大初动能与入射光频率的表达式分析判断。速度时间图象的斜率表示加速度。此题考查了光电效应方程、位移图象、速度图象和电流的定义等相关知识，解题的关键是明确光电效应方程的内容，分析图象的物理意义。13.【答案】A【解析
24、】解：R的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，a灯变亮。b的电压减小，b灯变暗。通过c灯的电流，I增大，减小，则增大，c灯变亮。故A正确。故选：A。如图电路的结构是：c灯与变阻器R串联后与b灯并联，再与a灯串联R的滑片稍向上滑动时，变阻器R接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，根据欧姆定律分析干路电流的变化，再分析b灯电压的变化和c灯的电流变化来分析灯泡亮度变化本题是电路中动态变化分析的问题，首先要搞清电路的结构，其次要按“部分整体部分”的顺序分析14.【答案】D【解析】解：A、金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接，弧光消失
25、瞬间，相当于电容器，两杆连接在高压电源两端，故两杆间的任何位置电压一样，故A错误；B、金属放电杆穿过绝缘板后与高压电源相接，弧光消失瞬间，两杆间的任何位置电压一样，根据可知在相距最近处电场强度最大，故b、处场强最强，故B错误；CD、两金属杆与高压电源相连，根据可知在相距最近处电场强度最大，空气首先被击穿，每次弧光上“爬”的起点位置是b、处，故C错误，D正确。故选：D。分析电路结构，确定两杆间的电压，根据判断电场强度最大处。场强越大，越容易击穿空气形成电弧，即弧光上“爬”的起点位置。此题考查了电容器的相关知识，解题的关键是明确两杆间相当于电容器，两杆间存在电场，根据判断电场强度的关系。15.【答
26、案】B 将滑动变阻器的滑片快速滑动 将线圈或铁芯快速抽出或断开开关的瞬间【解析】解：本实验中线圈A与电源相连，通过调节滑动变阻器使线圈A中的磁通量发生变化，从而使线圈B产生电磁感应线象，故线圈B应与检流计相连，如图所示：闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈B中有了感应电流；线圈B中产生感应电流的原因是其磁通量发生变化，则可能的操作：将滑动变阻器的滑片快速滑动；将线圈或铁芯快速抽出或断开开关的瞬间。故答案为：如上图所示；将滑动变阻器的滑片快速滑动；将线圈或铁芯快速抽出或断开开关的瞬间。由该实验的原理可知A线圈应与电源相连，B线圈与电流表相连；检流计指针发生偏转说明电路中产生了电流，
27、根据电路中发生的变化可知实验所揭示的规律。实验题应根据实验的原理进行分析，注意结合实验的现象得出实验的结论，同时根据实验的原理记忆实验中的仪器。16.【答案】 最低点 AC 【解析】解：游标尺10个格，最小分度值为，游标卡尺的主尺读数为18mm，游标读数为，则最终读数为；单摆的摆长为摆线长l与摆球半径之和，即；测量周期时，为了减小测量误差，计时起点必须选在最低点，秒表内圈读数为60s，外圈读数为：，总时间为，单摆周期为。由单摆周期公式：可知：；A、测周期时，将摆球经过最低点的次数n计少了，所测周期T偏大，所测g偏小，故A正确；B、计时开始时，秒表启动稍晚，则总时间偏小周期偏小，所测g值偏大，故
28、B错误；C、将摆线长当成了摆长，所测摆长偏小，所测g偏小，故C正确；D、将摆线长加小球直径作为摆长，所测摆长L偏大，所测g偏大，故D错误；故选：AC；由单摆周期公式：可知：可知：，图象的斜率：；那么由图线计算出的重力加速度的值。故答案为：，；最低点，；游标卡尺主尺与游标尺示数之和是游标卡尺示数。秒表分针与秒针示数之和是秒表示数；单摆完成一次全振动需要的时间是周期。应用单摆周期公式求出重力加速度的表达式，然后分析各选项答题。应用单摆周期公式，结合图象斜率含义，可以求出重力加速度。本题考查了游标卡尺读数、实验数据处理、实验误差分析等问题，对游标卡尺读数时要注意游标尺的精度，视线要与刻度线垂直；掌握
29、单摆周期公式是解题的前提与关键，应用单摆公式即可分析答题。17.【答案】解：小物块A从P到Q过程，由动能定理可得：，解得：；与B碰撞过程中，动量守恒，选取向右为正方向，由动量守恒定律得：，解得：；碰撞过程中，由能量守恒定律得：。答：经过Q点时速度的大小；与B碰后速度的大小；碰撞过程中系统、损失的机械能为6J。【解析】小物块A从P到Q过程中应用动能定理可以求出其的速度大小；、B系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出A与B碰后共同速度的大小；系统动能的变化量等于系统损失的机械能，由此求解。本题主要是考查了动量守恒定律和能量守恒定律，熟练应用动能定理、动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题；第一问也可
30、以应用机械能守恒定律解答。18.【答案】解：离子沿虚线做匀速直线运动，合力为0，即：，解得：在偏转磁场中做半径为R的匀速圆周运动，所以：，解得：设质量较小的离子质量为，半径为；质量较大的离子质量为，半径为，根据题意可知：它们带电量相同，进入底片时速度都为v，得：，联立解得：化简得：答：该离子沿虚线运动的速度大小v为；该离子的比荷为；这两种同位素离子的质量差为。【解析】离子能够沿直线运动，根据受力情况分析得出速度大小；离子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，列式进行解题即可；根据两种同位素的运动轨迹，结合几何关系，得出质量差。本题考查了带电粒子在复合场中的运动，解题的关键是熟练掌握离
31、子在磁场中的匀速运动规律，会根据运动情况进行受力分析即可。19.【答案】解：分析题意，匀强电场水平向左，细绳向右倾斜，则小球受到水平向右的电场力，小球带负电，根据共点力平衡可知：，解得电荷量：。将小球拉到O点正右方C点后静止释放，小球运动到最低点的过程中，根据动能定理可知：最低点时，细绳拉力和重力的合力提供向心力：联立解得：。由解得小球运动到最低点时的速度：，小球水平只受电场力作用，向左做匀减速直线运动减速到零后反向做匀加速直线运动，再次运动到O点正下方的过程中，时间：加速度：联立解得：竖直方向上，小球做自由落体运动：该过程中，重力对小球做功：。答：小球带负电，所带电荷量为。如将小球拉到O点正
32、右方C点后静止释放，小球运动到最低点时所受细绳拉力为。点正下方B点固定着锋利刀片，小球运动到最低点时细绳突然断了。小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的过程中重力对小球所做的功为。【解析】分析电场强度的方向和电场力的方向，确定小球电性，根据共点力平衡求解电荷量；根据动能定理求解小球运动到最低点的速度，根据向心力公式求解细绳拉力；将小球的运动分解，从水平和竖直两个方向研究，求出小球从细绳断开到再次运动到O点正下方的过程中，下落的高度，进一步求解重力做功。此题考查了电场中的功能问题，解题的关键是根据共点力平衡知识求解电场强度，根据动能定理分析小球运动到最低点时的速度，注意细绳断后，从水平和竖直两个
33、方向分析。20.【答案】解：类比电场强度定义式：，距离地心为的某点，受到地球的万有引力：，引力场强度：。根据题意可知，地面处的引力场强度：，距离地面高为h处的引力场强度：，满足关系：，解得：。定义引力势：，式中为某位置的引力势能，把某物体从无穷远移动到某点引力做功：即，则当质量为m的物体自无穷远处移动到距离地球r处时，引力做功为，通过计算得，所以：。答：见解析。【解析】引力场与电场之间有许多相似的性质，通过与电场强度定义式类比，得出反映该点引力场强弱的引力场强度。根据得到地面处和距离地面高h处的引力场强度，根据题干信息，确定匀强场的高度h。从引力做功的角度，结合功能关系确定引力势的表达式。此题考查了万有引力定律及其应用，解题的关键是题干信息的提取，从电场的定义出发，得到引力场的相关物理量。