高考物理试题真题分类汇编物理整体法隔离法解决物理试题含解析

高考物理试题真题分类汇编物理整体法隔离法解决物理试题含解析
一、整体法隔离法解决物理试题
1．如图所示，水平面O 点左侧光滑，O 点右侧粗糙且足够长，有10个质量均为m 完全相同的小滑块（可视为质点）用轻细杆相连，相邻小滑块间的距离为L ，滑块1恰好位于O 点，滑块2、3……依次沿直线水平向左排开，现将水平恒力F 作用于滑块1，经观察发现，在第3个小滑块进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g ，则下列说法正确的是
A ．粗糙地带与滑块间的动摩擦因数F mg μ=
B 5FL m
C ．第一个滑块进入粗糙地带后，第二个滑块进入前各段轻杆的弹力大小相等
D ．在水平恒力F 作用下，10个滑块全部可以进入粗糙地带
【答案】B
【解析】
【详解】
A 、对整体分析，根据共点力平衡得，F =3μmg ，解得3F mg μ=
，故A 错误. B 、根据动能定理得2122102F L mg L mg L mv μμ⋅-⋅-⋅=⨯，解得5FL v m =B 正确. C 、第一个滑块进入粗糙地带后，整体仍然做加速运动，各个物体的加速度相同，隔离分析，由于选择的研究对象质量不同，根据牛顿第二定律知，杆子的弹力大小不等，故C 错误.
D 、在水平恒力F 作用下，由于第4个滑块进入粗糙地带，整体将做减速运动，设第n 块能进入粗焅地带，由动能定理：()(123(1))00F nL mgL n μ-+++⋯+-=-，解得：n =7,所以10个滑块不能全部进入粗糙地带，故D 错误．
故选B.
2．在如图所示的电路中，E 为电源电动势，r 为电源内阻，R 1和R 3均为定值电阻，R 2为滑动变阻器．当R 2的滑动触点在a 端时合上开关S ，此时三个电表A 1、A 2和V 的示数分别为I 1、I 2和U ．现将R 2的滑动触点向b 端移动，则三个电表示数的变化情况是
A． I1增大，I2不变，U增大
B． I1减小，I2增大，U减小
C． I1增大，I2减小，U增大
D． I1减小，I2不变，U减小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
R2的滑动触点向b端移动时，R2减小，整个电路的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小，即电压表示数减小，R3电压增大，R1、R2并联电压减小，通过R1的电流I1减小，即A1示数减小，而总电流I增大，则流过R2的电流I2增大，即A2示数增大．故A、C、D错误，B正确．
3．在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离，待电路稳定后，与滑片移动前比较
A．灯泡L变亮
B．电容器C上的电荷量不变
C．电源消耗的总功率变小
D．电阻R0两端电压变大
【答案】C
【解析】
A、C、滑动变阻器的滑片向右移动一点，变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律分析得知，流过电源的电流减小，则由知电源的总功率变小，且流过灯泡的电流减小，灯泡L亮度变暗，故A错误，C正确；
B、电源的路端电压U=E-Ir增大，即电容器电压增大将充电，电荷量将增大．故B错误．D、电阻R0只有在电容器充放电时有短暂的电流通过，稳定状态无电流，则其两端的电压为零不变，D错
误；C 、．故C 正确．故选C ．
【点睛】本题电路动态变化分析问题．对于电容器，关键是分析其电压，电路稳定时，与电容器串联的电路没有电流，电容器的电压等于这条电路两端的电压．
4．如图所示，质量为M 的板置于水平地面，其上放置一质量为m 的物体，物体与板，板与地面间的滑动摩檫系数分别为μ、2μ。

当作用在板上的水平拉力为F 时能将板从物体下拉出，则F 的取值范围为（ ）
A ．F >mg μ
B ．F >()m M g μ+
C ．F >2()m M g μ+
D ．F >3()m M g μ+
【答案】D
【解析】
【详解】
当M 和m 发生相对滑动时，才有可能将M 从m 下抽出，此时对应的临界状态为：M 与m 间的摩擦力为最大静摩擦力m f ，且m 运动的加速度为二者共同运动的最大加速度m a ，对m 有：m m f mg a g m m
μμ===，设此时作用与板的力为F '，以M 、m 整体为研究对象，有：()()2m F M m g M m a μ'-+=+，解得()3F M m g μ'=+，当F F '>时，才能将M 抽出，即()3F M m g μ>+，故D 正确，ABC 错误。

5．如图所示，一个“V”形槽的左侧挡板A 竖直，右侧挡板B 为斜面，槽内嵌有一个质量为m 的光滑球C ．“V”形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，设挡板A 、B 对球的弹力分别为F 1、F 2，下列说法正确的是( )
A ．F 1、F 2都逐渐增大
B ．F 1、F 2都逐渐减小
C ．F 1逐渐减小，F 2逐渐增大
D ．F 1、F 2的合外力逐渐减小
【答案】D
【解析】
光滑球C 受力情况如图所示：
F2的竖直分力与重力相平衡，所以F2不变；
F1与F2水平分力的合力等于ma，在V形槽在水平面上由静止开始向右做加速度不断减小的直线运动的一小段时间内，加速度不断减小，由牛顿第二定律可知F1不断减小，F1、F2的合力逐渐减小，故D正确，A、B、C错误；
故选D．
【点睛】以光滑球C为研究对象，作出光滑球C受力情况的示意图；
竖直方向上受力平衡，水平方向根据牛顿第二定律求出加速度的大小，结合加速度的变化解答．
6．最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头，这种独轮车全名叫电动平衡独轮车，其中间是一个窄窄的轮子，两侧各有一块踏板，当人站在踏板上向右运动时，可简化为如图甲、乙所示的模型。

关于人在运动中踏板对人脚的摩擦力，下列说法正确的是（）
A．考虑空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力向左
B．不计空气阻力，当人以如图甲所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力向左
C．考虑空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右匀速运动时，脚所受摩擦力可能为零D．不计空气阻力，当人以如图乙所示的状态向右加速运动时，脚所受摩擦力不可能为零【答案】C
【解析】
【详解】
A．考虑空气阻力，当人处如图甲所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，则脚所受摩擦力为右，故A错误；
B．不计空气阻力，当人处如图甲所示的状态向右加速运动时，合力向右，即脚所受摩擦力向右，故B错误；
C．当考虑空气阻力，当人处如图乙所示的状态向右匀速运动时，根据平衡条件，则重力、支持力与空气阻力处于平衡，则脚所受摩擦力可能为零，故C正确；
D．当不计空气阻力，当人处如图乙所示的状态向右加速运动时，根据牛顿第二定律，脚受到的重力与支持力提供加速度，那么脚所受摩擦力可能为零，故D错误。

故选C 。

【点睛】
此题考查根据不同的运动状态来分析脚受到力的情况，掌握物体的平衡条件以及加速度与合外力的关系，注意人水平方向向右运动时空气阻力的方向是水平向左的。

7．如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，串联的固定电阻为R 2，滑动变阻器的总阻值是R 1，电阻大小关系为R 1＋R 2＝r ，则在滑动触头从a 端滑到b 端过程中，下列描述正确的是( )
A ．电路的总电流先减小后增大
B ．电路的路端电压先增大后减小
C ．电源的输出功率先增大后减小
D ．滑动变阻器R 1上消耗的功率先减小后增大
【答案】D
【解析】
A 、当滑动变阻器从a →b 移动时R 1作为并联电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流是先减小后增大，故A 正确；
B 、路端电压U =E -Ir ，因为电流先减小后增大，所以路端电压先增大后减小，故B 正确；
C 、当R 外=r 的时候电源的输出功率最大，当滑片在a 端或者b 端的时候，电路中R 外=R 2<r ,则随着外电阻的先增大后减小，由P R 外外图象的单调性可知输出功率是先增大后减小的，故C 正确；
D 、滑动变阻器的总电阻R 1<R 2+r ，则滑片向右滑，R 1的总阻值先增大后减小，则滑动变阻器上消耗的功率是先增大后减小，故D 错误．本题选错误的故选D.
【点睛】本题考查了串、联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，难点是滑动变阻器滑片P 从最右端→中间→左端总电阻变化情况的判断．
8．质量为m 的光滑圆柱体A 放在质量也为m 的光滑“V 型槽B 上,如图,α=60°,另有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连,现将C 自由释放,则下列说法正确的是（ ）
A ．若A 相对
B 未发生滑动,则A 、B 、
C 三者加速度相同
B ．当M =2m 时,A 和B 共同运动的加速度大小为g
C ．当3(31)M m +=时，A 和B 之间的正压力刚好为零
D ．当(31)M m =+时,A 相对B 刚好发生滑动
【答案】D
【解析】
【分析】
由题中“有质量为M 的物体C 通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B 相连”可知，本题考查牛顿第二定律和受力分析，运用整体法和隔离法可分析本题。

【详解】
A 、若A 相对
B 未发生滑动，则AB 可看做整体，加速度相同，
C 的运动方向向下，加速度方向与AB 不同，故A 错误；
B 、若A 和B 共同运动的加速度大小为g 时，则
C 得加速度大小也为g ，但对C 隔离分析，C 不可能做自由落体，因此不论M 等于多少，加速度不能是g ，故B 错误； C
D 、若A 和B 之间的正压力刚好为零，则此时加速度设为a ，对A 受力分析可得
cos F ma α=，sin F mg α=
解得
33
a g =
对A 、B 、C 整体运用牛顿第二定律可得 (2)Mg M m a =+
解得
(31)M m =+
故C 错误D 正确；
9．如图所示，电源电动势为E ，内电阻为r ， 1L 、2L 是两个小灯泡， R 是滑动变阻器，V 1、V 2可视为理想电压表．闭合开关S ，将滑动变阻器R 的滑动片由最左端向最右端滑动，小灯泡的阻值可视为不变，下列说法正确的是（ ）
A ．小灯泡1L 变暗，V 1表的示数变小，V 2表的示数变大
B ．小灯泡1L 变亮，V 1表的示数变大，V 2表的示数变小
C ．小灯泡2L 变暗，V 1表的示数变小，V 2表的示数变大
D ．小灯泡2L 变亮，V 1表的示数变大，V 2表的示数变大
【答案】D
【解析】将滑动变阻器的触片由左端向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，变阻器与灯泡L 2并联的电阻变大，外电路总电阻增大，则路端电压随之增大，即V 1表的读数变大．由闭合电路欧姆定律可知，流过电源的电流减小，灯泡L 1变暗，电压表V 2读数变小．灯泡L 2的电压U 2=E -I (r +R L1)增大，I 减小，则U 2增大，灯泡L 2变亮．故D 正确．故选
D ．
【点睛】本题是电路中动态分析问题．对于路端电压可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大，减小而减小判断．
10．在如图所示的电路中，电源电动势E 和内电阻r 为定值，R 1为滑动变阻器，R 2和R 3为定值电阻．当R 1的滑动触头P 从左向右移动时，伏特表V 1和V 2的示数的增量分别为ΔU 1和ΔU 2，对ΔU 1和ΔU 2有
A ．12U U ∆>∆
B ．12U U ∆=∆
C ．120,0U U ∆>∆<
D ．210,0U U ∆>∆<
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
根据闭合电路欧姆定律可知： ()13U I r R ∆=∆+
23U IR ∆=∆ 结合公式可知1U ∆>2U ∆，故A 对；B 错
当R 1的滑动触头P 从左向右移动时，回路中电阻减小，电流增大，所以电压表V 2增大，由于路端电压减小，所以电压表V 1变小，则知ΔU 2>0，ΔU 1 <0，故C 错；D 对 故选AD
11．在如图所示电路中，R 1、R 2为定值电阻，闭合电键S 后，带电粒子恰处于静止状态，现将滑动变阻器的滑片向下滑动，理想电压表V 1，V 2，V 3示数变化量的绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3，理想电流表A 示数变化量的绝对值为ΔI ，则( )
A ．V 1示数减小， V 2和V 3示数增大
B ．带电粒子将向上运动
C ．ΔU 3＞ΔU 1
D ．此过程中2I
U ∆∆保持不变 【答案】BCD
【解析】
【详解】
A ．将滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器的阻值减小，电路的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，总电流增大，则V 1示数U 1增大．内电压增大，路端电压U 减小，而路端电压13U U U =+，可知，V 3示数U 3减小．R 2两端电压增大，所以V 2示数减小，故A 错误；
B ．R 2两端电压增大，则电容器板间电压增大，板间场强增大，带电粒子所受的电场力增大，因此带电粒子将向上运动，故B 正确；
C ．因为13U U U =+，U 3减小，U 1增大，而U 减小，所以31U U ∆∆＞ ．故C 正确；
D ．根据闭合电路欧姆定律知：
212()U E I R R r =-++
得
212U R R r I
∆=++∆ 保持不变，故D 正确．
故选BCD ．
12．在如图所示电路中，闭合电键 S ，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I 、U 1、U 2和 U 3表示，电表示数变化量的绝对值分别用 ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和 ΔU 3表示．下列说法正确的是 （ ）
A ．U 1变小，U 2变大，U 3变小，I 变大
B ．U 1变大，U 2变小，U 3变大，I 变大
C ．U 1/I 不变，U 2/I 变小，U 3/I 变小
D ．ΔU 1/ΔI 不变，ΔU 2/ΔI 不变，ΔU 3/ΔI 不变
【答案】CD
【解析】
试题分析：当滑动变阻器R 2的滑动触头P 向上滑动，其阻值变小，总电阻变小，电流表示数I 变大，路端电压U 3减小，R 1的电压U 1增大，故R 2的电压U 2减小．故AB 错误．因R 1是定值电阻，则有111 U U R I I ∆==∆，不变．因为22 U R I =，R 2变小，2 U I
变小；3 U I =R 1+R 2，变小．故C 正确．根据闭合电路欧姆定律得U 3=E-Ir ，则3 U r I
∆=∆，不变．U 2=E-I （R 1+r ），则
2U I
∆∆=R 1+r ，不变，故D 正确．故选CD ． 考点：电路的动态分析
13．有一种游戏，游戏者手持丘乓球拍托球移动，距离大者获胜．若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动，球拍与球保持相对靠止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ，如图所示．设球拍和球质量分别为M 、m ，不计球拍和球之间的摩擦，不计空气阻力，则
A ．运动员的加速度大小为gtanθ
B ．球拍对球的作用力大小为mg
C ．球拍对球的作用力大小为mgcosθ
D ．运动员对球拍的作用力大小为
()cos M m g θ
+ 【答案】AD
【解析】
A 、球和运动员具有相同的加速度，对小球分析如图所示：
则小球所受的合力为mg tan θ，根据牛顿第二定律得：tan tan mg a g m
θθ==，故A 正确．B 、C 、根据平行四边形定则知，球拍对球的作用力cos mg N θ=
，故B 、C 错误．D 、对球拍和球整体分析，整体的合力为（M +m ）a ，根据平行四边形定则知，运动员对球拍的
作用力为：()cos M m g F θ
+=，故D 正确．故选AD ． 【点睛】解决本题的关键知道球、球拍和人具有相同的加速度，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法、隔离法的运用．
14．在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E 、内电阻为r ，R 1、R 2为定值电阻，R 3为滑动变阻器，C 为电容器，图中电表为理想电表．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中（ ）
A ．电压表示数变大
B ．电容器
C 所带电荷量减少 C ．电流表示数变小
D ．a 点的电势降低
【答案】ABD
【解析】
【分析】
考查含容电路的动态分析。

【详解】 A ．在滑动变阻器滑动触头P 自a 端向b 端滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流I 增大，电阻R 1两端电压增大，则电压表示数增大，A 正确；
B ．电阻R 2两端电压：()21U E I R r =-+，I 增大，则U 2减小，电容器板间电压减小，带电量减小，B 正确；
C ．通过R 2的电流I 2减小，通过电流表的电流A 2I I I =-，I 增大，I 2减小，则I A 增大，即电流表示数变大，C 错误；
D ．外电路顺着电流方向电势降低，可知a 的电势大于0，a 点电势等于R 2两端电压，U 2减小，则a 点电势降低，D 正确。

故选ABD 。

15．在如图所示电路中，电源的电动势为E 、内阻为r ，R 1和R 2为两个定值电阻.闭合电键S ，当滑动变阻器R 3的滑动触头P 从a 向b 滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电流表、和电压表的示数分别用I 1、I 2和U 表示，示数变化量的绝对值分别用ΔI 1、ΔI 2和ΔU 表示，下列说法正确的有
A ．U 变大， I 1变小， I 2变小
B ．U 与 I 1的比值变小
C ．ΔI 1小于ΔI 2
D ．ΔU 与ΔI 1的比值不变
【答案】BCD
【解析】
【分析】
考查电路的动态分析。

【详解】
A ．滑动触头P 从a 向b 滑动时，R 3减小，由结论法“串反并同”可知U 减小， I 1增大， I 2增大，A 错误；
B ．U 与 I 1的比值为路端总电阻，由于R 3减小，路端总电阻减小，所以U 与 I 1的比值变小，B 正确；
C ．I 1为I 2与R 2电流之和，I 1增大， I 2增大，R 2电流为2
U R ，则： 122
U I I R ∆∆=∆-
所以ΔI 1小于ΔI 2， C 正确；
D ．ΔU 为路端电压的增加量，也为内部电压减少量，ΔU 与ΔI 1的比值为电源内阻，内阻不变，D 正确；故选BCD 。