A. 它们运行的向心加速度大小关系是a乙>a丙>a甲 B. 它们运行的线速度大小关系是v乙 C. 已知甲运行的周期T甲=24 h，可计算出地球的密度?=3π 2GT4π2r乙3D. 已知乙运行的周期T乙及轨道半径r乙，可计算出地球的质量M? GT乙2【答案】ABD 【解析】 Mm2??v2?A、根据万有引力提供向心力G2?m??r?ma?m， rr?T?2GMr3a?GM得T?2?；据题知，同步卫星一丙的周期为24h，大于乙的周期，v? 2rrGM则丙的轨道半径大于乙的轨道半径，根据线速度、加速度与轨道半径的关系，知 a乙＞a丙，v乙＞v丙，又因为甲与丙的角速度相等，根据v?r?知，v丙＞v甲，根据a?r?2知， a丙＞a甲．所以有：a乙＞a丙＞a甲，v乙＞v丙＞v甲，故A正确，B错误； C、因为甲不是卫星，它的周期与贴近星球表面做匀速圆周运动的周期不同，根据甲的周期无法求出地球的密度，故C错误； 3Mm乙4?2r乙4?2D、对于乙，根据G2?m乙2r乙，解得地球质量M?2，故D正确。 r乙T乙GT乙点睛：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一理论，知道线速度、角速度、加速度、周期与轨道半径的关系．以及知道同步卫星的特点。 9.A、B为电场中一直线上两个点，带正电的点电荷只受电场力的作用，从A点以某一初速度做直线运动到B点，其电势能Ep随位移x的变化关系如图所示．则从A到B过程中，下列 说法正确的是( ) A. 点电荷的速度先增大后减小 B. 空间电场是某负点电荷形成的 C. 电荷所受电场力先减小后增大 D. 空间各点电势先升高后降低 【答案】CD 【解析】 【详解】A、根据电势能Ep随位移x的变化图像可知，电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功，又点电荷只受电场力，所以合外力先做负功再做正功，因此点电荷的速度先减小后增大，A错误 B、点电荷带正电，且电场力先做负功再做正功，所以电场强度的方向先向左再向右，空间电场可能是某正点电荷形成的，B错误 C、电势能Ep随位移x的变化的图像斜率表示电场力，所以可知电场力先减小后增大，C正确 D、根据Ep?q?，粒子带正电且电势能先增大后减小，同时电势能均为正值，所以空间各点的电势先升高后降低，D正确 10.如图所示，轻质弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端与一个质量为m的滑块接触，弹簧处于原长，现施加水平外力F缓慢地将滑块向左压至某位置静止，此过程中外力F做功为W1，滑块克服摩擦力做功为W2.撤去F后滑块向右运动，最终和弹簧分离．不计空气阻力，滑块所受摩擦力大小恒定，则( ) A. 撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2 B. 撤去F后，滑块和弹簧组成的系统机械能守恒 C. 滑块与弹簧分离时的加速度为零 D. 滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W2 【答案】AD 【解析】 的【详解】由能量关系可知，撤去F时，弹簧的弹性势能为W1－W2，选项A正确；撤去F后，由于有摩擦力做功，则滑块和弹簧组成的系统机械能减小，选项B错误；滑块与弹簧分离时，弹力为零，但是有摩擦力，则此时滑块的加速度不为零，选项C错误；滑块与弹簧分离时弹簧处于原长状态，整个过程中摩擦力做功为2W2，则根据动能定理，滑块与弹簧分离时的动能为W1－2W2，选项D正确；故选AD. 11.如图所示，竖直方向上固定一光滑绝缘细杆，两电荷量相等的正点电荷A、B关于细杆对称固定．一带正电荷的小球（图中未标出）套在细杆上，从距两点电荷连线h1处由静止释放，经过时间t1运动到与两点电荷等高处．此过程中小球的速度v、加速度a随时间t的变化图象，动能Ek、电势能Ep随下降距离h的变化图象可能正确的有 A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】根据等量同种电荷电场线分布可知，沿中垂线从连线中点到无穷远电场线增大后减小，根据题意可知，场强始终竖直向上： A.如果重力始终大于电场力，则加速度a?mg?Eq始终向下，物体一直加速，因为不确定释m放位置与最大场强处关系，所以场强可能一直减小，加速度一直增大，A正确。 B.初始释放后，向下运动，重力大于电场力，加速度a?大场强处的关系，所以场强可能一直减小，加速度一直增大；也可能场强先增大后减小，加速度先减小后增大，不可能一直减小，B错误。 C.开始重力大于电场力，向下加速，动能增大，如果场强先增大后减小，且最大电场力大于重力，则向下运动到mg?Eq后，继续向下运动，合力向上，开始减速，动能减小，直到再次mg?Eq，之后场强减小，重力又大于电场力，合力向下，向下加速，动能增大，C正确。 D.因为电场力始终向上，而小球一直向下运动，电场力始终做负功，电势能一直增大，如果场强一直减小，则电场力在单位位移上做功越来越小，电势能增大的越来越慢，D正确。 12.在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则( ) 的 mg?Eq，因为不确定释放位置与最mA. M与N的密度相等 B. Q的质量是P的6倍 C. Q下落过程中的最大动能是P的3倍 D. Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A.在星球表面，根据万有引力等于重力可得： GMm?mg 2RGM?R2g 所以：G??解得：??43?R?R2g 33g； 4?RG根据图象可知，在M星球表面的重力加速度为gM?3a0，在N表面的重力加速度为gN?a0，星球M的半径是星球N的3倍，则M与N的密度相等；故A正确. B.加速度为零时受力平衡，根据平衡条件可得： mPgM?kx0 mQgN?2kx0 解得： mQmP?6；故B正确. 1C.根据动能定理可得ma?x?Ek，根据图象的面积可得： 1EkP?mP?3a0?x0， 21EkQ?mQ?a0?2x0 2则 EkQEkP?2mQ3mP?4；故C错误. D.根据运动的对称性特点可知，P下落过程中弹簧最大压缩量为2x0，Q下落过程中弹簧最大压缩量为4x0，Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的2倍，故D错误. 三、简答题：本题共2小题，每空2分,共20分。请将解答填在答题卡相应的位置。 13.甲、乙两个实验小组利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律．将打点计时器接到50Hz的交流电源上，选用不同的重锤，按正确操作各自得到了一条纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图甲、乙所示．实验中，两组实验时，重锤均从同一高度释放，纸带上
江苏省海安高级中学2019-2020学年高一物理上学期10月月考试题（创新班，含解析）
