2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题125整体法和隔离法(解析版)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

第二十一章 物理学史和物理思想方法

专题125 整体法和隔离法

第一部分 知识点精讲

整体法：将加速度相同的几个相互关联的物体作为一个整体进行受力分析。

隔离法：将所研究的对象从周围的物体中隔离出来，单独进行受力分析。

选用原则：研究系统外的物体对系统整体的作用力时用整体法；研究系统内物体之间的相互作用力时用隔离法．通常整体法和隔离法交替使用..

第二部分 最新高考题精选

1. （2022山东物理）某粮库使用额定电压380V U =，内阻0.25R =Ω的电动机运粮。如图所示，配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度2m/s v =沿斜坡匀速上行，此时电流40A I =。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L 到达卸粮点时，速度恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量1100kg m =，车上粮食质量21200kg m =，配重质量040kg m =，取重力加速度210m/s =g ，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k ，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：

（1）比例系数k 值；

（2）上行路程L 值。

【参考答案】（1）0.1k =；（2）67m 185

L = 【命题意图】本题考查能量守恒定律、平衡条件、牛顿运动定律及其相关知识点。

【名师解析】

（1）设电动机的牵引绳张力为1T ，电动机连接小车的缆绳匀速上行，由能量守恒定律有

21UI I R T v =+

解得 17400N T =

小车和配重一起匀速，设绳的张力为2T ，对配重有20400N T m g ==

设斜面倾角为θ，对小车匀速有121212()sin ()T T m m g k m m g θ+=+++

而卸粮后给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行，有

101sin m g m g km g θ=+联立各式解得sin 0.5θ=，0.1k =

（2）关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动，设加速度为a ，对系统由牛顿第二定律有

12120120()sin ()()m m g k m m g m g m m m a θ+++-=++可得

2370m/s 67

a =由运动学公式可知 22v aL =解得

67m 185L = 2.（2020高考江苏物理）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F .若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）

A. F

B.1920F

C.19F

D.20

F 【参考答案】C

【解题思路】设每节车厢质量为m ，每节车厢所受阻力（包括摩擦力和空气阻力）为f ，列车的加速度为a ，隔离第3节车厢及其以后的38节车厢整体作为研究对象，由牛顿第二定律，F -38f=38ma ；隔离最后2节车厢，设倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F’， 由牛顿第二定律，F’-2f=2ma ；联立解得：F’=F/19，选项C 正确。3.（2020新高考II 卷海南高考）如图，在倾角为θ的光滑斜面上，有两个物块P 和Q ，质量分别为1m 和2m ，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F 作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（ ）

A. 两物块一起运动的加速度大小为12F a m m =+

B. 弹簧的弹力大小为212

m T F m m =+ C. 若只增大2m ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

D. 若只增大θ，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大

【参考答案】BC

【名师解析】把PQ 看作整体分析受力，由牛顿第二定律，F-（1m +2m ）g sin θ=（1m +2m ）a ，解得两物块一起运动的加速度大小为12

F a m m =+- g sin θ，选项A 错误；隔离物块Q 受力分析，由牛顿第二定律，T-2m g sin θ=2m a ，联立解得弹簧的弹力大小为212m T F m m =+，选项B 正确；若只增大2m ，由212

m T F m m =+可知T 增大，由胡克定律可知，弹簧伸长量增大，所以两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大，选项C 正确；若只增大θ，弹簧弹力不变，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距不变，选项D 错误。

4．（2019海南物理·5 ）如图，两物块P 、Q 置于水平地面上，其质量分别为m 、2m ，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，现对Q 施加一水平向右的拉力F ，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为

A. 2F mg μ-

B. 13F mg μ+

C.

13

F mg μ- D. 13

F 【参考答案】D 【名师解析】对整体，由牛顿第二定律，F -μmg-μ2mg=（m+2m ）a ，隔离物块P ，由牛顿第二定律，F T -μmg=ma ，联立解得：F T =F/3，选项D 正确。

第三部分 最新模拟题精选

1. （2022湖南长沙长郡中学模拟） 2018年7月1日，由我国自行研制的全球最长高铁列车——16节长编组“复兴号”在北京南站正式上线运营。“复兴号”动车组由16节车厢组成，其中第1、2、5、6、9、10、13、14节车厢为动车，其余为拖车。假设动车组各车厢质量均为m ，每节动车的额定功率均为P ，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比（比例系数为k ），下列说法正确的是（ ） A. “复兴号”行驶的最大速度8=P v kmg

B. “复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车，最大速度将提高到原来的1.5倍

C. “复兴号”进站做匀减速直线运动时，一位乘客单手持手机浏览网页，手对手机的力与车厢运动方向相反

D. “复兴号”做匀加速直线运动时，第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1:2

【参考答案】D

【名师解析】

当牵引力等于阻力时，速度达到最大，根据P=Fv 可知最大速度为8=162P P v kmg kmg

=，故A 错误； “复兴号”的配置如果改成10节动车和6节拖车，最大速度'105168P P v kmg kmg

=＝ 则' 1.25v v =，即可将提高到原来的1.25倍，故B 错误；

“复兴号”列车做匀减速直线运动，一位乘客单手持手机浏览网页时，手对手机的作用力水平方向分力与车厢运动的方向相反，竖直方向分力要平衡重力，所以手对手机的作用力与车厢运动方向不在一条直线上，故C 错误；

设每节动车的动力为F ，对16节车厢整体81616F kmg ma -=

对第14、15、16节车厢的整体133T kmg F ma -+= ，解得112

T F =

对1、2节车厢的整体2222F kmg T ma --=，解得T 2=F

即第13、14节车厢间作用力与第2、3节车厢间的作用力之比为1:2，故D 正确。 2. （2022湖南衡阳期中）如图甲所示，用黏性材料粘在一起的A 、B 两物块静止于光滑水

平面上，两物块的质量分别为m A ＝1kg 、m B ＝2kg ，当A 、

B 之间产生拉力且大于0.3N 时A 、B 将会分离。t ＝0时刻开始对物块A 施加一水平推力F 1，同时对物块B 施加同一方向的拉力F 2，使A 、B 从静止开始运动，运动过程中F 1、F 2方向保持不变，F 1、F 2的大小随时间

变化的规律如图乙所示。则下列关于A 、B 两物块受力及运动情况的分析，正确的是（ ）

A. t ＝2.0s 时刻A 、B 之间作用力大小为

0.6N

B. t ＝2.0s 时刻A 、B 之间作用力为零

C. t ＝2.5s 时刻A 对B 的作用力方向向左

D. 从t ＝0时刻到A 、B 分离，它们运动的位移为5.4 m

【参考答案】AD

【名师解析】

设t 时刻A 、B 分离，由乙图可知，分离之前A 、B 物体受到的合力不变，故以相同加速度a 共同加速，以整体为研究对象，据牛顿第二定律可得，加速度为212A B 1.2m/s F F a m m +=

=+ 分离时对B 由牛顿第二定律可得F 2-N =m B a ，其中=0.3N N

解得F 2＝2.7N 结合F 2的变化规律可得，经历时间为4 2.7s=3s 3.6

t =⨯根据位移公式可得，整体的位移大小为21 5.4m 2

x at ==，D 正确； 当t =2s 时，F 2=1.8N ，对B 据牛顿第二定律可得，F 2+N =m B a

解得B 受到的压力大小为N ＝0.6N ，A 正确，B 错误；

当t ＝2.5s 时，F 2＝2.25N ，对B 据牛顿第二定律可得F 2＋N ＝m B a

解得B 受到的压力大小为N ＝0.15N>0，即A 对B 的作用力方向向右，C 错误。

3. （2021辽宁模拟1）如图所示，粗糙水平面上放置B 、C 两物体，A 叠放在C 上，A 、B 、C 的质量分别为m 、 2m 和3m ，物体B 、C 与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T ，现用水平拉力F 拉物体B ，使三个物体一起

向右加速运动，则（ ）

A. 此过程中物体C 受重力等五个力作用

B. 当F 逐渐增大到T 时，轻绳刚好被拉断

C. 当F 逐渐増大到1.5T 时，轻绳刚好被拉断

D. 若水平面光滑，则绳刚要断时，A 、C 间的摩擦力为

4T 【参考答案】CD

【名师解析】物体C 受到力有重力、支持力、绳的拉力、A 对B 的压力、地面对C 的摩擦力、A 对C 的摩擦力，共6个力，故A 错误。把ABC 看成是一个整体，整体的质量为6m ，根据牛顿第二定律有：

F -μ•6mg =6ma ，得66F mg a m

μ-=，把AC 看成是一个整体，绳子将被拉断的瞬间，根据牛顿第二定律有：

T -μ(m +3m )g =(m +3m )a

解得：F =1.5T ，故B 错误，C 正确。

若水平面光滑，则绳刚要断时，对于整体ABC ，根据牛顿第二定律：F=6ma

对整体AC ，根据牛顿第二定律：T =4ma

对A ，根据牛顿第二定律：f=ma 联合解得A 、C 间的摩擦力：4

T f =，故D 正确。 4.（2021辽宁适应性考试）如图所示，用轻绳系住一质量为2m 的匀质大球，大球和墙壁之间放置一质量为m 的匀质小球，各接触面均光滑。系统平衡时，绳与竖直墙壁之间的夹角为α，两球心连线O 1O 2与轻绳之间的夹角为β，则α、β应满足（ ）

A. tan 3cot αβ=

B. 2tan 3cot αβ=

C. ()3tan tan ααβ=+

D. ()3tan 2tan ααβ=+

【参考答案】C

【命题意图】本题考查叠加体受力分析、平衡条件及其相关知识点。

【解题思路】

设绳子拉力为T ，墙壁对小球的支持力为N ，两球之间的压力为F ，将两个球作为一个整体进行受力分析，可得，cos (2)T mg mg α=+，sin T N α=；对小球进行受力分析，可得：cos()F mg αβ+=，sin()F N αβ+=，联立解得：()3tan tan ααβ=+，选项C 正确。

【方法归纳】对于叠加体、连接体，可以分别采用整体法和隔离法列方程求解。

5. （2021南京三模）挂灯笼的习俗起源于1800多年前的西汉时期，已成为中国人喜庆的象征.如图所示，由五根等长的轻质细绳悬挂起四个质量相等的灯笼，中间的细绳是水平的，另外四根细绳与水平面所 成的角分别θ1和θ2.关于θ1和θ2,下列关系式中正确的是A.θ1=θ2

B.θ1=2θ2

C.sinθ1=2sinθ2

D.tan θ1=2tan θ2

【参考答案】D

【名师解析】设中间两个灯笼中间细绳的拉力为F 1，隔离中间两个灯笼中的一个灯笼，由平衡条件可知，tan θ1=mg/F 1，隔离左侧两个灯笼，由平衡条件可知，tan θ2=2mg/F 1，联立解得，tan θ1=2tan θ2 ，选项D 正确。

6．(2020届湖南长沙师大附中摸底)如图所示，B 、C 两个小球用细线悬挂于竖直墙面上的A 、D 两点，两球均保持静止，已知B 球的重力为2G ，C 球的重力为3G ，细线AB 与竖直墙面之间的夹角为37°，细线CD 与竖直墙面之间的夹角为53°，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，则( )

A ．细线A

B 中的拉力大小为5G

B ．细线CD 中的拉力大小为3G

C ．细线BC 中的拉力大小为2G

D ．细线BC 与竖直方向的夹角θ为 53°

【参考答案】B

【名师解析】 对两个小球构成的整体受力分析，根据平衡条件可知，水平方向上有F AB sin 37°＝F CD sin 53°，竖直方向上有F AB cos 37°＋F CD cos 53°＝5G ，解得F AB ＝4G ，F CD ＝3G ，选项A 错误，B 正确；对C 球受力分析，根据平衡条件可知，水平方向上有F BC sin θ＝F CD sin

53°，竖直方向上有F BC cos θ＋F CD cos 53°＝3G ，解得tan θ＝2，则sin θ＝255≠sin 53°，F BC ＝655

G ，选项C 、D 错误． 7.如图所示，有5000个质量均为m 的小球，将它们用长度相等的轻绳依次连接，再将其左端用细绳固定在天花板上，右端施加一水平力使全部小球静止．若连接天花板的细绳与水平方向的夹角为45°．则第2011个小球与2012个小球之间的轻绳与水平方向的夹角α的正切值等于（ ）

A ．29895000

B ．20115000

C ．20112089

D ．20892011

【参考答案】A

【名师解析】以5000个小球组成的整体为研

究对象，分析受力情况，如图1所示，根据

平衡条件得F=5000mg

再以2012个到5000个小球组成的整体为研

究对象，分析受力情况，如图2所示，则有

tanα=2989mg F

=29895000mg mg =29895000，选项A 正确。

8．(2021郑州三模)用三根细线a、b、c将重力均

为G的两个小球1和2连接并悬挂，如图所示。两小球处于静止状态，细线a与竖直方向的夹角为30°,细线c水平。则

A.细线a对小球1的拉力的大小4G

B.细线b对小球2的拉力的大小G

C.细线c对小球2的拉力的大小G

D.细线b与竖直方向的夹角为60°

【参考答案】C

【命题意图】本题考查连接体受力分析、物体平衡条件及其相关知识点，考查的学科核心素养是力与运动的观念。

【解题思路】把两个小球看作整体受力分析，由平衡条件可得，F a cos30°=2G，F a cos60°=

F c，解得：F a G，F C G，选项A错误C正确；隔离小球2受力分析，设细线b

与竖直方向的夹角为θ，由平衡条件可得：F b cosθ=G，F b sinθ= F c，联立解得：tanθ，

G，选项BD错误。

θ≠60°，F b=

3

【方法归纳】对于连接体，分析解答连接体受到的外力，一般采用整体法分析受力，利用平衡条件列方程解答；分析解答连接体内细线的作用力，一般采用隔离法分析受力，利用平衡

条件列方程解答。

9.（2020山东三校联考）如图所示，质量均为m的A、B两物体中间用一个轻杆相连，在

倾角为θ的斜面上匀速下滑。已知A物体光滑，B物体与斜面间的动摩擦因数为μ，整个过程中斜面始终静止不动。则下列说法正确的是（）

A. B物体与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ

B. 轻杆对A物体的弹力平行于斜面向下

C. 增加B物体的质量，A、B整体不再沿斜面匀速下滑

D. 在B物体上施加一垂直于斜面的力，在A、B整体停止运动前，地面对斜面的摩擦力始终为零

【参考答案】C【名师解析】以整体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可得：2mgsinθ=μmgcosθ，解得B物体与斜面间的动摩擦因数μ=2tanθ，故A错误；

以A为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件可知，轻杆对A物体的弹力平行于

斜面向上，大小为T=mgsinθ，故B错误；设B物体的质量增加△m，则摩擦力增加μ△mgcosθ=2△mgsinθ，B的重力沿斜面向下的分力增加△mgsinθ，A、B整体沿斜面减速下滑，故C正确；原来A、B整体

匀速下滑，地面对斜面的摩擦力为零；在B物体上施加一垂直于斜面的力F后，则B对斜面的压力

增加F，对斜面的摩擦力增加μF=2Ftanθ，F与μF的合力方向如图所示，根据图中几何关系可得

tanα=μF/F=2tanθ，即α＞θ，F合偏离竖直方向斜向左下方，则对面对斜面的摩擦力方向向右，故D错误。N

【关键点拨】。

以整体为研究对象，沿斜面方向根据平衡条件求解动摩擦因数；以A为研究对象，沿斜面方向根据

平衡条件分析轻杆对A物体的弹力方向；分析B增加的摩擦力和重力沿斜面向下增加量大小关系，

分析是否匀速下滑；在B物体上施加一垂直于斜面的力F，分析B对斜面增加的压力和对斜面增加的摩擦力的合力方向进行判断。本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答本题的关键是能够正确的进

行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成，然后建立平衡方程进行解答，注意整体法和隔离法的应用。

10.（2020高考江苏物理第5题）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F ，若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为

A ．F

B ．19F/20

C ．F/19

D ．F/20

【参考答案】C

【名师解析】设每节车厢质量为m ，每节车厢所受阻力（包括摩擦力和空气阻力）为f ，列车的加速度为a ，隔离第3节车厢及其以后的38节车厢整体作为研究对象，由牛顿第二定律，F -38f=38ma ；隔离最后2节车厢，设倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F’， 由牛顿第二定律，F’-2f=2ma ；联立解得：F’=F/19，选项C 正确。

11. (2020洛阳联考)如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A 、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是( )

A ．A 、

B 都有沿切线方向且向后滑动的趋势

B ．B 运动所需的向心力等于A 运动所需的向心力

C ．盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍

D ．若B 相对圆盘先滑动，则A 、B 间的动摩擦因数μA 小于盘与B 间的动摩擦因数μB

【参考答案】 BC

【名师解析】 把A 、B 当成一个整体，在水平方向上只受摩擦力作用，所以，摩擦力即物块所受合外力，其作为向心力保证物块做匀速圆周运动，所以，摩擦力方向指向圆心，

物块有沿径向向外滑动的趋势，故A 错误；物块做匀速圆周运动，向心力F ＝m v 2R

，A 、B 质量相同，一起做匀速圆周运动的速度、半径也相等，所以，两者运动所需的向心力相等，故B 正确；由受力分析可知B 对A 的摩擦力等于F ，盘对B 的摩擦力等于2F ，故C 正确；若B 相对圆盘先滑动，则2μB mg －μA mg <μA mg ，即μB <μA ，故D 错误。

12.（2019河南郑州二模）如图所示，

2019个质量均为m 的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连，在水平拉力F 的作用下，一起沿光滑水平面以加速度a 向右做匀加速运动，设1和2之间弹簧的弹力为F 1—2，2和3间弹簧的弹力为F 2—3，2018和2019间弹簧的

弹力为F2018—2019，则下列结论正确的是( )

A.F1—2∶F2—3∶......F2018—2019=1∶2∶3∶ (2018)

B.从左到右每根弹簧长度之化为1∶2∶3∶ (2018)

C.如果突然撤去拉力F，撤去F瞬间，第2019个小球的加速度为F，其余每个球的加速度依然为a

D.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落，那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0，第2个小球的加速度为2a，其余小球加速度依然为a

【参考答案】AD

【名师解析】隔离小球1，由牛顿运动定律，F1-2=ma，把小球1和2看作整体隔离，由牛顿运动定律，F2-3=2ma，把小球1、2和3看作整体隔离，由牛顿运动定律，F3-4=3ma，把小球1、2、3和4看作整体隔离，由牛顿运动定律，F4-5=4ma，·····把小球1到2018看作整体隔离，由牛顿运动定律，F2018-2019=2018ma，联立解得：F1-2∶F2-3∶F3-4∶F4-5∶F5-6······F2018-2019=1∶2∶3∶4∶5······2018，选项A正确；由于弹簧长度等于弹簧原长加弹簧伸长量，弹簧伸长量与弹簧弹力成正比，所以选项B错误；如果突然撤去拉力F，撤去F的瞬间，小球之间弹簧弹力不变，2018和2019之间的弹簧弹力F2018-2019=2018ma，由牛顿第二定律可得F=2019ma，F2018-2019=ma’，联立解得第2019个小球

C错误；如果1和2两个球之间的弹簧从第1个球处脱落，那

么脱落瞬间，第1个小球受力为零，加速度为零，第2个小球受到2和3之间弹簧弹力，F2-3=ma2，解得第2个小球的加速度a2=2a，其余小球受力情况不变，加速度依然为a，选项D正确。此题正确选项为AD。

【方法点拨】对于连接体，要分析求解小球之间的作用力，需要隔离与该力相关的小球列方程解答。

13．（6分）（2019湖北四地七校考试联盟期末）如图所示，光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B，质量均为m，A、B之间用轻质细绳水平连接。现沿细绳所在直线施加一水平恒力F作用在A上，A、B开始一起做匀加速运动，在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在放上C并达到稳定后，下列说法正确的是（）

A．若C放在A上面，绳上拉力不变

B．若C放在B上面，绳上拉力为

C．C放在B上，B、C间摩擦力为

D．C放在A上比放在B上运动时的加速度大

【思路分析】对整体分析，运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化。通过隔离分析，得出绳子拉力和摩擦力的大小。

【参考答案】C

【名师解析】设原来的加速度为a0，根据牛顿第二定律可得F＝2ma0，因无相对滑动，所以，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F＝3ma，a都将减小。若放在A木块上面，以B为研究对象，设绳子拉力T，则T＝ma，绳子拉力减小，故A错误；若C 放在B上面，以BC为研究对象，根据牛顿第二定律可得T＝2ma＝F，故B错误；若C放在B上，以C为研究对象，根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为f＝ma＝，故C正确；以整体为研究对象，无论C放到哪块上，根据牛顿第二定律都有：F＝3ma，故C放在A上和放在B上运动时的加速度相同，故D错误；

【名师点评】解决本题的关键要灵活选择研究对象，会用整体法和隔离法，能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解

2023年高考物理与强基计划核心知识点复习与真题精选 机械能

机械能 一、真题精选（高考必备） 1．（2020·全国·高考真题）一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅰ所示，重力加速度取10 m/s2。则（） A．物块下滑过程中机械能不守恒 B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C．物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2 D．当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J 2．（2019·全国·高考真题）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能E k与重力势能E p之和．取地面为重力势能零点，该物体的E总和E p随它离开地面的高度h的变化如图所示．重力加速度取10 m/s2．由图中数据可得 A．物体的质量为2 kg B．h=0时，物体的速率为20 m/s C．h=2 m时，物体的动能E k=40 J D．从地面至h=4 m，物体的动能减少100 J 3．（2017·浙江·高考真题）如图所示，无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是（） A．动能B．动能、重力势能 C．重力势能、机械能D．动能、重力势能、机械能 4．（2019·全国·高考真题）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用．距地面高度h在3m以内时，物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图所示．重力加速度取10m/s2．该物体的质量为

A．2kg B．1.5kg C．1kg D．0.5kg 5．（2017·天津·高考真题）“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（） A．摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B．在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力 C．摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零 D．摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 二、强基训练（高手成长基地） 1．（2021·黑龙江·哈尔滨德强学校高三期中）一物体静止在水平地面上，在竖直向上拉力F作用下开始向上运动，如图甲所示，在物体向上运动过程中，其机械能E与位移x的关系图象如图乙所示，已知曲线上A点的切线斜率最大，不计空气阻力，则下列说法错误的是（） A．在x1处物体所受拉力最大 B．0～x1过程中合外力增大 C．在x1～x2过程中，物体的加速度一直减小 D．在x1～x2过程中，物体的动能先增大后减小2．（2022·全国·高三专题练习）我国建成了多个智能化无人码头，是工业及信息化技术用于提升生产效率的重要应用。基于AI控制的智能龙门吊能兼顾速度、能耗和安全性，如图所示，假设电机能控制吊绳的拉力按F=F0+kv（F0与k为未知常量）变化，将一体积较大的重物从静止开始竖直吊起，重物受到的空气阻力与速度成正比，则关于重物的加速度a、速度v、电机功率P以及重物的机械能E随时间变化的图象可能是（）

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题115变质量气体问题(解析版)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练 第十九章 热学 专题115 变质量气体问题 第一部分 知识点精讲 气体实验定律的适用对象都是一定质量的理想气体，但在实际问题中，常遇到气体的变质量问题；气体的变质量问题，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，把“变质量”问题转化为“定质量”的问题，从而可以利用气体实验定律或理想气体状态方程求解，常见以下四种类型： 1.充气问题：向球、轮胎等封闭容器中充气是一个典型的“变质量”问题。只要选择容器内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。 2.抽气问题：从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，可把抽气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。 3.分装问题：将一个大容器内的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题。 4.漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用相关方程求解。如果选漏出的气体和容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成定质量问题，再用相关方程求解即可。 第二部分 最新高考题精选 1.（2022·全国理综甲卷·33（2））（10分）如图，容积均为0V 、缸壁可导热的A 、B 两汽缸放置在压强为0p 、温度为0T 的环境中：两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II 、Ⅲ部分的体积分别为01 8V 和014 V 。环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

(2)力与运动——2023届高考物理一轮复习揭秘高考原题

（2）力与运动—— 2023届高考物理一轮复习揭秘高考原题【新高考】 （一）高考原题 1.【2022年湖南卷】球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为M 。飞行器 飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即2,F kv k =阻为常量）。当发动机关闭时，飞行 器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s ；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为5 m/s 。重力加速度大小为g ，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是( ) A.发动机的最大推力为1.5Mg B.当飞行器以5 m/s C.发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为m /s D.当飞行器以5 m/s 的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g 2.【2022年广东卷】如图是可用来制作豆腐的石磨。木柄AB 静止时，连接AB 的轻绳处于绷紧状态。O 点是三根轻绳的结点，F 、1F 和2F 分别表示三根绳的拉力大小，12F F =且60AOB ∠=︒。下列关系式正确的是( ) A.1F F = B.12F F = C.13F F = D.1F = 3.【2022年河北卷】如图，用两根等长的细绳将一匀质圆柱体悬挂在竖直木板的P 点，将木板以底边MN 为轴向后方缓慢转动直至水平，绳与木板之间的夹角保持不变，忽略圆柱体与木板之间的摩擦，在转动过程中( )

A. 圆柱体对木板的压力逐渐增大 B. 圆柱体对木板的压力先增大后减小 C. 两根细绳上的拉力均先增大后减小 D. 两根细绳对圆柱体拉力的合力保持不变 4.【2022年辽宁卷】如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝OM ON 、与竖直方向夹角分别为()αβαβ>、。用12F F 、分别表示OM ON 、的拉力，则( ) A.1F 的竖直分力大于2F 的竖直分力 B.1F 的竖直分力等于2F 的竖直分力 C.1F 的水平分力大于2F 的水平分力 D.1F 的水平分力等于2F 的水平分力 （二）考情分析 受力分析是力学的基础，力的合成与分解常与日常生活实际紧密结合，突出对实际问题模型抽象能力的考查。共点力作用下物体的平衡，尤其是三个共点力的平衡问题（包含动态平衡）为考试的重点内容，有时也结合电场、磁场等综合考查，试题以选择题为主，题目中常包含有“恰好出现”或“恰好不离开”“缓慢移动”等关键词。 牛顿运动定律是历年高考的必考内容，但在高考中很少单独考查，常结合直线运动的基本公式、物体的平衡、v-t 图像、曲线运动、功和能、电场等进行设题，主要考查瞬时加速度的求解，超重、失重现象，连接体问题，传送带问题，板块模型问题等。 （三）变式训练 5.普通火车动力都在火车头上，车厢（头）与车厢之间通过挂钩连接在一起.火车在启动时，会先往后退，再启动，这样会使挂钩松弛，车厢（头）与车厢之间无作用力，再向前启动时，车厢会一节一节地依次启动，减少所需要的动力.一列火车共有15节车厢，火车头与每节车厢的质量相等，车厢（头）与轨道间的摩擦力均为f F ，假设启动时每节车厢的加速度均为a ，若火车不后退所有车厢同时启动，火车头提供的动力F ，则下列分析正确的是( )

万有引力与航天 训练题——2023届高考物理一轮复习(word版含答案)

万有引力与航天 训练题 一、选择题（本题共15个小题，每题5分，共75分） 1、2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行。若核心舱绕地球的运行可视为匀速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是( ) A.核心舱的质量和绕地半径 B.核心舱的质量和绕地周期 C.核心舱的绕地角速度和绕地周期 D.核心舱的绕地线速度和绕地半径 2、2021年6月17日，神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，随后与天和核心舱（空间站）进行对接，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示，若空间站在距地球表面高约430 km 的轨道上做匀速圆周运动，已知引力常量为 11226.6710N m /kg G -=⋅ ⨯，地球半径约为6400 km ，则下列说法正确的是( ) A.空间站的运行速度大于7.9 km/s B.空间站里所有物体的加速度均为零 C.位于低轨道的飞船需减速才能与高轨道的空间站实现对接 D.若已知空间站的运行周期，则可以估算出地球的平均密度 3、如图甲所示，太阳系中有一颗“躺着”自转的蓝色“冷行星”——天王星，其周围存在着环状物质。为了测定环状物质是天王星的组成部分，还是环绕该行星的卫星群，假设“中国天眼”对其做了精确的观测，发现环状物质线速度的二次方2v 与其到行星中心的距离的倒数1r - 关系如图乙所示。已知天王星的半径为0r ，引力常量为G ，以下说法正确的是( ) A.环状物质是天王星的组成部分 B.天王星的自转周期为00 2πr v C.21 v r --关系图像的斜率等于天王星的质量 D.天王星表面的重力加速度为200v r 4、假设在某星球上，一宇航员从距地面不太高的H 处以水平速度0v 抛出一小球，小球落地时在水平方向上发生的位移为s 。已知该星球的半径为R ，且可看成球体，引力常量为G 。忽略小球在

2022高考物理大一轮复习领航高考模拟试题精编(十九) Word版含解析

高考模拟试题精编(十九) (时间：60分钟 满分：110分) 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～8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．光滑水平面上有一质量为m ＝1 kg 的物体，在水平恒定外力作用下做直线运动，其位移随时间的变化关系为x ＝2t ＋t 2，则下列说法中正确的是( ) A ．水平外力大小为1 N B ．t ＝2 s 时物体的速度为4 m/s C ．0～2 s 内外力做功为16 J D ．t ＝2 s 时撤去外力，物体将静止 2．一木块静止在光滑的水平面上，将一个大小恒为F 的水平拉力作用在该木块上，经过位移x 时，拉力的瞬时功率为P ；若将一个大小恒为2F 的水平拉力作用在该木块上，使该木块由静止开头运动，经过位移x 时，拉力的瞬时功率是( ) A.2P B ．2P C ．22P D ．4P 3．地球可视为球体，其自转周期为T ，在它的两极处，用弹簧秤测得一物体重为P ；在赤道上，用弹簧秤测得同一物体重为0.9P ，已知万有引力常量为G .则地球的平均密度是( ) A.3πT 2G B.2.7πT 2G C.30πT 2G D.πT 2G 4．如图所示，横截面为直角三角形的两个相同的斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最终落在斜面上．其中有三次的落点分别是a 、b 、c ，不计空气阻力，则下列推断正确的是( ) A ．落点b 、c 比较，小球落在b 点的飞行时间短 B ．小球落在a 点和b 点的飞行时间均与初速度v 0成正比 C ．三个落点比较，小球落在c 点，飞行过程中速度变化最快 D ．三个落点比较，小球落在c 点，飞行过程中速度变化最大 5．一带正电粒子仅在电场力作用下做直线运动，从A 点经B 、C 运动到D 点，其v -t 图象如图所示，则 下列说法中正确的是( ) A ．A 处的电场强度肯定大于 B 处的电场强度 B ．粒子在A 处的电势能肯定大于在B 处的电势能 C ．C 、 D 间各点电场强度和电势都为零 D ．A 、B 两点的电势差大于C 、B 两点间的电势差 6．如图所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E ，ACB 为光滑固定的半圆形轨道， 轨道半径为R ，A 、B 为圆水平直径的两个端点，AC 为1 4 圆弧．一个质量为m ，电荷量为－q 的带电小球，从 A 点正上方高为H 处由静止释放，并从A 点沿切线进入半圆轨道，不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动状况，下列说法正确的是( ) A ．小球肯定能从 B 点离开轨道 B ．小球在A C 部分可能做匀速圆周运动 C ．若小球能从B 点离开，上升的高度肯定小于H D ．小球到达C 点的速度可能为零 7．如图所示，一矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，沿着OO ′从上向下观看，线圈沿逆时针方向转动．已知线圈匝数为n ，总电阻为r ，ab 边长为l 1，ad 边长为l 2，线圈转动的角速度为ω，外电阻阻值为R ，匀强磁场的磁感应强度为B ，则下列推断正确的是( ) A ．在图示位置，ab 边所受的安培力为F ＝n 2 B 2l 21l 2ω R ＋r B ．线圈从图示位置转过90°的过程中，流过电阻R 的电荷量为q ＝nBl 1l 2 R ＋r C ．在图示位置，穿过线圈的磁通量为0 D ．在图示位置，穿过线圈的磁通量的变化率为0 8．如图所示(俯视图)，在光滑的水平面上，宽为3l 的区域内存在一匀强磁场，磁场方向垂直水平面对下．水平面内有一不行形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE (由同种材料制成)，边长为l ，t ＝0时刻，E 点处于磁场边界，CD 边与磁场边界平行．在外力F 的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域．从E 点进入磁场到CD 边恰好离开磁场的过程中，线框中感应电流I (以逆时针方向的感应电 流为正)、外力F (水平向右为正方向)随时间变化的图象⎝⎛⎭ ⎫图象中的t ＝3l 2v ，曲线均为抛物线可能正确的有( )

2023年高考物理一轮复习提升核心素养12

12.4交变电流传感器综合练 一、单选题 1．（2022·浙江·高考真题）下列说法正确的是（） A．恒定磁场对静置于其中的电荷有力的作用 B．小磁针N极在磁场中的受力方向是该点磁感应强度的方向 C．正弦交流发电机工作时，穿过线圈平面的磁通量最大时，电流最大 D．升压变压器中，副线圈的磁通量变化率大于原线圈的磁通量变化率 2．（2022·浙江·高考真题）如图所示，甲图是一种手摇发电机及用细短铁丝显示的磁场分布情况，摇动手柄可使对称固定在转轴上的矩形线圈转动；乙图是另一种手摇发电机及磁场分布情况，皮带轮带动固定在转轴两侧的两个线圈转动。下列说法正确的是（） A．甲图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 B．乙图中线圈转动区域磁场可视为匀强磁场 C．甲图中线圈转动时产生的电流是正弦交流电 D．乙图线圈匀速转动时产生的电流是正弦交流电 3．（2022·北京·101中学三模）如图1所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图2中曲线a、b所示，则（） A．曲线a表示的交变电动势有效值为15V B．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz C．曲线a、b对应的线圈转速之比为2:3

D ．0=t 时刻穿过线圈平面的磁通量均为零 4．（2022·江苏·扬州中学模拟预测）如图甲所示，单匝矩形线框在匀强磁场B 中，绕与磁场B 垂直的轴OO ′匀速转动。已知线框电阻R ，转动周期T ，穿过线框的磁通量Φ与时间t 的关系图，如图乙所示。则下列说法错误．． 的是（ ） A ． 2 T 时刻，线框平面与中性面垂直 B C ． 4 T 到3 4T 过程中，线框中平均感应电动势为零 D ．线框转动一周，线框中产生的热量为22 2m RT πΦ 5．（2022·湖北·模拟预测）如图所示，单匝闭合矩形导线框abcd 电阻为R ，ef 为线框与磁场边界的交点， 22222ed cf ae bf ab cd L ======。线框绕过ef 的轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开始计时，若匀强磁场的磁感应强度为B ，下列说法正确的是（ ） A ．t =0时刻，回路中电流2BL i R ω = B ．回路中电流的最大值2m 2BL I R ω = C ．回路中感应电动势的有效值E = D ．前14周期内，回路中平均电动势22 BL E ω= 6．（2022·湖南·宁乡市教育研究中心模拟预测）光滑导轨间距d ＝0.5m ，导轨间有一足够宽的磁场，磁感应强度B ＝2T 的匀强磁场中，导轨两端分别接有电阻R ＝3Ω的电阻和阻值为R L ＝6Ω的小灯泡，t ＝0时，一电阻r ＝2Ω的导体棒MN 处在磁场的左边界处，之后在外力

(12)光学 机械波——2023届高考物理一轮复习揭秘高考原题

（12）光学 机械波——2023届高考物理一轮复习揭秘高考原题 【新高考】 1.【2022年湖南卷】[物理——选修3-4] （1）下端附着重物的粗细均匀木棒，竖直浮在河面，在重力和浮力作用下，沿竖直方向做频率为1 Hz 的简谐运动；与此同时，木棒在水平方向上随河水做匀速直线运动，如图（a ）所示。以木棒所受浮力F 为纵轴，木棒水平位移x 为横轴建立直角坐标系，浮力F 随水平位移x 的变化如图（b ）所示。已知河水密度为ρ，木棒横截面积为S ，重力加速度大小为g 。下列说法正确的是_____。 A.x 从0.05m 到0.15m 的过程中，木棒的动能先增大后减小 B.x 从0.21m 到0.25m 的过程中，木棒加速度方向竖直向下，大小逐渐变小 C.0.35m x = 和0.45m x = 时，木棒的速度大小相等，方向相反 D.木棒在竖直方向做简谐运动的振幅为 12 2F F Sg ρ- E.木棒的运动为向x 轴正方向传播的机械横波，波速为0.4m/s （2）如图，某种防窥屏由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，其中屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对像素单元可视角度θ的控制（可视角度θ定义为某像素单元发出的光在图示平面内折射到空气后最大折射角的2倍）。透明介质的折射率2n =，屏障间隙0.8mm L = 。发光像素单元紧贴屏下，位于相邻两屏障的正中间。不考虑光的衍射。 （i ）若把发光像素单元视为点光源，要求可视角度θ控制为60°，求屏障的高度d ； （ii ）若屏障高度 1.0mm d = ，且发光像素单元的宽度不能忽略，求像素单元宽度x 最小为多少时，其可视角度θ刚好被扩为180°（只要看到像素单元的任意一点，即视为能看到该像素单元）。 2.【2022年山东卷】一列简谐横波沿x 轴传播，平衡位置位于坐标原点O 的质点振动图像如图所示。当7s t =时，简谐波的波动图像可能正确的是( )