(物理)高考必刷题物理整体法隔离法解决物理试题题含解析

（物理）高考必刷题物理整体法隔离法解决物理试题题含解析
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．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。

3．在如图所示的电路中，已知电源的电动势E＝5 V，内阻不计，R1＝8 Ω，R2＝2 Ω，R3＝5 Ω，R＝6 Ω，滑动变阻器的最大阻值R4＝20 Ω，电容器电容C＝2 μF，不计电表内阻的影响，闭合开关，在滑片从a端滑到b端的过程中，下列说法中正确的是( )
A．电流表的示数变大
B．电压表的示数变大
C．电源的总功率变大
D．电容器先放电后充电
【答案】D
【解析】
A 、C 、当P 从a 滑到b 时，电路总电阻变大，总电流变小，电流表的示数变小，电源的总功率变小A 、C 错误；
B 、总电流变小，R 1、R 2支路的电流不变，通过R 3的电流变小，故电压表示数变小，B 正确；D 、当P 在a 端时电容器与R 2并联，电容器两端电压U C1＝1V ，上极板带正电；当P 在b 端时，电容器两端电压U C2＝3V ，上极板带负电，所以电容器先放电后充电，D 正确．故选BD.
【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律中的含容电路；要注意当无法明确电容器的串并联关系时则应先求出两端的电势，再求出两端的电势差即可求解．
4．如图所示，质量相等、材料相同的两个小球A 、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4E k 时撤去外力F ，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F 到停止运动的过程中，下列说法正确的是( )
A ．撤去外力F 的瞬间，弹簧的压缩量为
2F k B ．撤去外力F 的瞬间，弹簧的伸长量为F k
C ．系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量
D ．A 克服外力所做的总功等于2
E k
【答案】D
【解析】
【分析】
根据受力分析与牛顿第二定律分析弹簧的伸长量；根据动能定理分析A 克服外力所做的总功；根据功能关系分析系统克服摩擦力所做的功．
【详解】
AB ．当A 与B 一起做加速运动的过程中，对整体：
F -2f =2ma
对小球A ：
kx-f=ma
联立得： x=
2F k 即撤去外力F 的瞬间，弹簧的伸长量为 2F k
．故A B 错误； C ．根据功能关系可知，整个的过程中，系统克服摩擦力所做的功等于A 、B 的动能以及弹簧减少的弹性势能的和，即等于系统机械能的减少量．故C 错误．
D ．A 克服外力所做的总功等于A 的动能，由于是当它们的总动能为4
E k 时撤去外力
F ，所
以A 与B 开始时的动能都是2E k ，即A 克服外力所做的总功等于2E k ．故D 正确； 故选D ．
【点睛】
此题考查了两个物体被弹簧连接的连接体问题，明白F 在拉动B 运动时，由于杆的摩擦力，A 物体会瞬时不动，从而弹簧就有拉长，存在弹性势能，是解决此题的关键．
5．如图所示，两块连接在一起的物块a 和b ，质量分别为m a 和m b ，放在水平的光滑桌面上，现同时施给它们方向如图所示的推力F a 和拉力F b ，已知F a >F b ，则关于a 对b 的作用力，下列说法正确的是 （ ）
A ．必为推力
B ．必为拉力
C ．可能为推力，也可能为拉力
D ．不可能为零
【答案】C
【解析】
试题分析: 整体水平方向受两推力而做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得：a
b a b
F F a m m +=+，对a 由牛顿第二定律可得：a a F F m a +=，则a b b a a a a b m F m F F m a F m m -=-=
+．若b a a b m F m F >，F 为负值，b 对a 为推力；若b a a b m F m F <，F 为正值，则b 对a 为拉力；若b a a b m F m F =，F 为零．故C 正确，A 、B 、D 错误．故选C ．
考点：考查牛顿第二定律；物体的弹性和弹力．
6．直流电路如图所示，电源的内阻不能忽略不计，在滑动变阻器的滑片P 由图示位置向右移动时，电源的
A ．效率一定增大
B ．总功率一定增大
C ．热功率一定增大
D ．输出功率一定先增大后减小
【答案】A
【解析】由电路图可知，当滑动变阻滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，电路总电阻变大，电源电动势不变，由闭合电路的欧姆定律可知，电路总电流I 变小；A 、
电源的效率UI R EI R r η==+，电源内阻r 不变，滑动变阻器阻值R 变大，则电源效率增大，故A 正确；B 、电源电动势E 不变，电流I 变小，电源总功率P =EI 减小，故B 错误；
C 、电源内阻r 不变，电流I 减小，源的热功率P Q =I 2r 减小，故C 错误；
D 、当滑动变阻器阻值与电源内阻相等时，电源输出功率最大，由于不知道最初滑动变阻器接入电路的阻值与电源内阻间的关系，因此无法判断电源输出功率如何变化，故D 错误；故选A ．
【点睛】知道电路串并联中的电流电压关系，并熟练应用闭合电路欧姆定律、电功率公式即可正确解题．
7．如图所示，在光滑水平面上有一质量为M 的斜壁，其斜面倾角为θ，一质量为m 的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F 推斜劈，恰使物体m 与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m 的弹力大小为（ ）
①mgcosθ ② cos mg θ ③()cos mF M m θ+ ④()
sin mF M m θ+ A ．①④ B ．②③
C ．①③
D ．②④
【答案】D
【解析】两者一起向左匀加速运动，对物体进行受力分析，如图所示：
则根据牛顿第二定律及平衡条件可得：
cos N F mg θ=
sin N F ma θ=
解得： cos N mg F θ
= 将两物体看做一个整体，
()F M m a =+
sin N F ma θ=
所以解得()
sin mF M m θ+， 综上所述本题正确答案为D 。

8．如图，质量均为m 的A 、B 两个小物体置于倾角为30°的斜面上，它们相互接触但不粘连．其中B 与斜面同动摩擦因数为36μ=，A 为光滑物体，同时由静止释放两个物体，重力加速度为g.则下列说法正确的是( )
A ．两个物体在下滑过程中会分开
B ．两个物体会一起向下运动，加速度为
2g C ．两个物体会一起向下运动．加速度为38
g D ．两个物体会一起向下运动，它们之间的相互作用力为
12
mg 【答案】C
【解析】
对A 受力分析，
由牛顿第二定律得sin A BA A A m g N m a θ-=
对B 受力分析，
由牛顿第二定律得sin cos B BA B B B m g N m g m a θμθ+-=，且有A B a a =
联立解得11cos 28BA N umg mg θ=
=，38
A B a a g ==，故B 正确，ACD 错误； 故选B ．
【点睛】两物体刚好分离的条件是两物体之间作用力为0，=a a 后前．
9．如图所示的电路中，电源内阻为r ，闭合电键，电压表示数为U ，电流表示数为I ；在滑动变阻器R 1的滑片P 由a 端滑到b 端的过程中（ ）
A ．U 先变大后变小
B ．I 先变小后变大
C ．U 与I 的比值先变大后变小
D ．U 的变化量的大小与I 的变化量的大小的比值等于r
【答案】ABC
【解析】
由图可知，滑动变阻器上下两部分并联，当滑片在中间位置时总电阻最大，则在滑动变阻器R 1的滑片P 由a 端滑到b 端的过程中，滑动变阻器R 1的电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，则可知路端电压先变大后变小；故AB 正确；U 与I 的比值就是接入电路的R 1的电阻与R 2的电阻的和，所以U 与I 比值先变大后变小，故C 正确；电压表示数等于电源的路端电压，电流表的示数比流过电源的电流小，由于U
r I 总
∆=∆，因为I I 总∆≠∆ 即U r I ∆≠∆，所以U 变化量与I 变化量比值不等于r ，故D 错误；综上分析，ABC 正确．
10．在如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，L 为小灯泡（其灯丝电阻可认为基本不变），R 1、R 2为定值电阻，R 3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V 为理想电压表．若将照射R 3的光的强度减弱，则（ ）
A ．电压表的示数变小
B ．小灯泡消耗的功率变小
C ．通过R 2的电流变小
D．电源两端的电压变大
【答案】ABD
【解析】
A、光敏电阻光照减弱，故光敏电阻的阻值增大，电路中的总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压减小，故A正确；
B、由并联电路的电流规律可知，流过灯泡的电流一定减小，故由P=I2R可知，小灯泡消耗的功率变小，故B正确；
C、因电路中电流减小，故内压减小，路端电压增大，同时R1两端的电压减小，故并联电路部分电压增大；则流过R2的电流增大，故C错误；
D、电源两端的电压为路端电压，由电3内电压减小，电源两端的电压变大，故D正确；故选ABD．
【点睛】闭合电路的动态分析问题一般按外电路、内电路再外电路的分析思路进行；分析内电路主要根据总电流及内阻分析内压，而外电路较为复杂，要注意灵活应用电路的性质．
11．如图甲所示，在光滑水平地面上叠放着质量均为M=2kg的A、B两个滑块，用随位移均匀减小的水平推力F推滑块A，让它们运动，推力F随位移x变化的图像如图乙所示。

已知两滑块间的动摩擦因数μ=0.3，g=10m/s2。

下列说法正确的是
A．在运动过程中滑块A的最大加速度是2.5m/s2
B．在运动过程中滑块B的最大加速度是3m/s2
C．滑块在水平面上运动的最大位移是3m
D．物体运动的最大速度为m/s
【答案】AD
【解析】
【详解】
假设开始时AB相对静止，对整体根据牛顿第二定律，有F=2Ma，解得
；隔离B，B受到重力、支持力和A对B的静摩擦力，根据牛顿第二定律，f=Ma=2×2.5=5N＜μMg=6N，所以AB不会发生相对滑动，保持相对静止，最大加速度均为2.5m/s2，故A正确，B错误；当F=0时，加速度为0，之后AB做匀速运动，位
移继续增加，故C错误；F-x图象包围的面积等于力F做的功，W＝×2×10＝10J；当F=0，
即a=0时达到最大速度，对AB整体，根据动能定理，有−0；代入数据得：，故D正确；故选AD。

【点睛】
解决本题的关键是要注意判断AB是否会发生相对运动，知道F-x图象包围的面积代表力所做的功，值得注意的是速度最大时，加速度为0，合力为0，充分利用图象获取信息．
12．如图所示，一根长度为2L、质量为m的绳子挂在定滑轮的两侧，左右两边绳子的长度相等．绳子的质量分布均匀，滑轮的质量和大小均忽略不计，不计一切摩擦．由于轻微扰动，右侧绳从静止开始竖直下降，当它向下运动的位移为x时，加速度大小为a，滑轮对天花板的拉力为T。

已知重力加速度大小为g，下列a﹣x、T﹣x关系图线正确的是
（）
A． B．
C． D．
【答案】AD
【解析】
【详解】
设单位长度上质量为m0，则根据受力分析知：
，加速度与x成正比，当x=L时，加速度
a=g，以后不变，故A正确，B错误；选取左边部分受力分析，知：
F=ma+mg=（L﹣x）m0•g+（L﹣x）m0g=﹣x2+2m0gL，故C错误，D正确；故选AD。

【点睛】
此题考查受力分析和牛顿运动定律的应用，注意研究对象的选取，不过不涉及内力，选择整体作为研究对象要简单的多.
13．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，R1、R2为定值电阻，R3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 。

14．如图所示，水平面上有两个质量分别为m 1和m 2的木块1和2，中间用一条轻绳连接，两物体的材料相同，现用力F 向右拉木块2，当两木块一起向右做匀加速直线运动时，下列说法正确的是
A ．绳的拉力大小与水平面是否粗糙有关
B ．绳的拉力大小与水平面是否粗糙无关
C ．若水平面是光滑的，则绳的拉力为112
m F m m + D ．若水平面是粗糙的，且物体和地面摩擦因数为μ，则绳的拉力为1112
m F m g m m μ++ 【答案】BC
【解析】
设物体和地面摩擦因数为μ，以两木块整体为研究对象，根据牛顿第二定律： 1212F m m g m m a μ-+=+（）（）
得:(
)1212F m m g
a m m μ-+=+
以m 1为研究对象，根据牛顿第二定律：
11T m g m a μ-=
代入a 得:112
Fm T m m =+ 可见绳子拉力大小与摩擦因数μ无关，与两物体质量大小有关，即与水平面是否粗糙无关，无论水平面是光滑的还是粗糙的，绳的拉力均为112Fm T m m =
+，故BC 正确 综上所述本题答案是：BC 点睛：先以两木块整体为研究对象根据牛顿第二定律求出加速度大小,然后以1m 为研究对象根据牛顿第二定律求出绳子拉力表达式,本题主要考查了学生对整体隔离方法的运用情况．
15．如图1所示，m A ＝4.0 kg ，m B ＝2.0kg ，A 和 B 紧靠着放在光滑水平面上，从 t ＝0 时刻起，对 B 施加向右的水平恒力 F 2＝4.0 N ，同时对 A 施加向右的水平变力 F 1，F 1 变化规律如图 2 所示。

下列相关说法中不正确的是
A ．当 t ＝0 时，A 、
B 物体加速度分别为225m /s ,2m /s A B a a ==
B ．A 物体做加速度减小的加速运动，B 物体做匀加速运动
C ．t ＝12s 时刻 A 、B 将分离，分离时加速度均为 a ＝2m/s 2
D ．A 、B 分离前后，A 物体加速度变化规律不相同
【答案】AB
【解析】
【详解】
A ．若A
B 之间没有力的作用，则：
222m/s B B
F a m =
= 当0t =时，120N F =，而4A m kg =， 215m/s A B
F a m ==
所以1F 单独作用在A 上的加速度大于AB 之间没有力的作用时的加速度，此时AB 一起运动，加速度为：
212
4m/s F a m m =
=+合 A 错误； B ．由A 得分析可知：随着1F 的减小，刚开始时AB 在两个力的作用下做加速度越来越小的加速运动，故B 错误；
C ．当1F 单独在A 上的加速度等于2F 单独作用在B 上的加速度时，AB 之间恰好没有力的作用，此后1F 继续减小，A 的加速度继续减小，AB 分离，根据牛顿第二定律得：
18N A B F m a ==
根据图像可知，此时t=12s ，所以t=12s 时刻A 、B 将分离，分离时加速度均为：
222m/s B B
F a m =
= C 正确； D ．A 、B 分离前，A 受到1F 和B 对A 的弹力作用，分离后A 只受1F 作用，A 物体加速度变化规律不相同，D 正确；
故选AB 。

【点睛】
本题考查牛顿第二定律的应用，注意临界条件，当AB 之间刚好没有作用力且加速度相同时开始分离。