高考物理力與物體的平衡教學(xué)案

專題1力與物體的平衡

[2020年高考考綱解讀】

高考命題突出受力分析、力的合成與分解方法的考查，也有將受力分析與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電磁場(chǎng)、功能關(guān)

系進(jìn)行綜合考查。題型一般為選擇題和計(jì)算題。

高考對(duì)本專題內(nèi)容的考查主要有：①對(duì)各種性質(zhì)力特點(diǎn)的理解；②共點(diǎn)力作用下平衡條件的應(yīng)用.

考查的主要物理思想和方法有：①整體法和隔離法；②假設(shè)法；③合成法；④正交分解法；⑤矢量三角形

法；⑥相似三角形法；⑦等效思想；⑧分解思想。

高考試題的考查形式主要有兩種，一種是以生活中的靜力學(xué)材料為背景，考查力的合成與分解和共點(diǎn)力的

平衡的綜合應(yīng)用；一種是以現(xiàn)實(shí)中可能出現(xiàn)的各種情況，考查力的概念的理解和計(jì)算.題型仍延續(xù)選擇題

的形式.

【重點(diǎn)、難點(diǎn)剖析】

1.彈力

(D大?。簭椈稍趶椥韵薅葍?nèi)，彈力的大小可由胡克定律F=kx計(jì)算；一般情況下物體間相互作用的彈力

可由平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解.

(2)方向：一般垂直于接觸面(或切面)指向形變恢復(fù)的方向；繩的拉力沿繩指向繩收縮的方向.

2.摩擦力

(1)大?。夯瑒?dòng)摩擦力Fr=uFN,與接觸面的面積無(wú)關(guān)；靜摩擦力(KFfWFf皿，具體值根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律或

平衡條件來(lái)求.

(2)方向：沿接觸面的切線方向，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反.

3.電場(chǎng)力

(1)大?。篎=qE.若為勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力則為恒力；若為非勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力則與電荷所處的位置有關(guān)；

點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力F=k'學(xué).

r

(2)方向：正電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向一致，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反.

4.安培力

(1)大小：F=BIL,此式只適用于BLI的情況，且L是導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，當(dāng)8〃1時(shí)F=0.

(2)方向：用左手定則判斷，安培力垂直于B、I決定的平面.

5.洛倫茲力

⑴大?。篎ss=qvB,此式只適用于B，v的情況.當(dāng)B〃v時(shí)F洛=0.

(2)方向：用左手定則判斷，洛倫茲力垂直于B、v決定的平面，洛倫茲力總不做功.

6.共點(diǎn)力的平衡

(1)平衡狀態(tài)：靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng).

(2)平衡條件：F^=0或R=0,F,=0.

(3)常用推論：①若物體受n個(gè)作用力而處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個(gè)力與其余(n—l)個(gè)力的合力大小

相等、方向相反.②若三個(gè)共點(diǎn)力的合力為零，則表示這三個(gè)力的有向線段首尾相接組成一個(gè)封閉三角形.

【規(guī)律方法】

1.處理平衡問(wèn)題的基本思路：確定平衡狀態(tài)(加速度為零)一巧選研究對(duì)象(整體法或隔離法)-受力分析

一建立平衡方程一求解或作討論.

2.常用的方法

(1)在判斷彈力或摩擦力是否存在以及確定方向時(shí)常用假設(shè)法.

(2)求解平衡問(wèn)題時(shí)常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、圖解法等.

3.帶電體的平衡問(wèn)題仍然滿足平衡條件，只是要注意準(zhǔn)確分析場(chǎng)力——電場(chǎng)力、安培力或洛倫茲力.

4.如果帶電粒子在重力場(chǎng)、電場(chǎng)和磁場(chǎng)三者組成的復(fù)合場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，則一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)?/p>

F洛JLv.

【題型示例】

題型一常見(jiàn)的三種力

例1.12020?新課標(biāo)H卷】如圖，一物塊在水平拉力F的作用下沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若保持F

的大小不變，而方向與水平面成60°角，物塊也恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

4

A.2-V3B.3C.迫D.正

632

【答案】C

【解析】F水平時(shí)：F=nmg.當(dāng)保持F的大小不變，而方向與水平面成60°角時(shí)，貝1)Fcos60。=u(mg-Fsin6O。),

口=3

聯(lián)立解得：3,故選以

【變式探究】(2020?全國(guó)卷I,19)如圖3,一光滑的輕滑輪用細(xì)繩00'懸掛于。點(diǎn)；另一細(xì)繩跨過(guò)滑

輪，其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b,整個(gè)系統(tǒng)處于

靜止?fàn)顟B(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，貝！|()

圖3

A.繩00'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B.物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C.連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D.物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

解析由于物體匕均保持靜止，各繩間角度保持不變，對(duì)a受力分析得，繩的拉力1=忸,所以物體a

受到繩的拉力保持不變。由滑輪性質(zhì)，滑輪兩側(cè)繩的拉力相等，所以連接a和匕繩的張力大小、方向均保

持不變，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；a、匕受到繩的拉力大小、方向均不變，所以。?！膹埩Σ蛔?，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)匕進(jìn)

行受力分析，如圖所示。由平衡條件得：TeosFeosa,尸sina+尸N+Tsin￡=?"蠣。其中丁和儂g始終

不變，當(dāng)尸大小在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，支持力在一定范圍內(nèi)變化，B選項(xiàng)正確；摩擦力也在一定范圍內(nèi)發(fā)

生變化，D選項(xiàng)正確。

答案BD

【變式探究】如圖所示，水平地而上堆放著原木，關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)瓜N處受力的方向，下列說(shuō)法正

確的是（）

A.M處受到的支持力豎直向上

B.N處受到的支持力豎直向上

C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向

D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向

解析支持力的方向垂直于支持面，因此M處受到的支持力垂直于地面豎直向上，N處支持力過(guò)N垂直于

切面，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)；靜摩擦力方向平行于接觸面與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，因此M處的靜摩擦力

沿水平方向，N處的靜摩擦力沿MN方向，C、D項(xiàng)都錯(cuò)誤.

答案A

【變式探究】如圖所示，在固定斜面上的一物塊受到一外力F的作用，F(xiàn)平行于斜面向上.若要物塊在斜

面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為R和邑（邑＞0）.由此可求出（）

A.物塊的質(zhì)量

B.斜面的傾角

C.物塊與斜面間的最大靜摩擦力

D.物塊對(duì)斜面的正壓力

解析斜面傾角為a,物塊與斜面間的最大靜摩擦力為F?,當(dāng)F取最大值時(shí)，滿足&=mgsina+%,

..........................FLFz,

當(dāng)F取最小值時(shí)，滿足F2+F?x=mgsina,由以上兩個(gè)式子可求得—7—，故C正確；由于mgsina

在表達(dá)式結(jié)合求解時(shí)消去，故其他選項(xiàng)均無(wú)法求得，故A、B、D錯(cuò)誤.

答案C

【變式探究】（多選）下列關(guān)于摩擦力的說(shuō)法，正確的是（）

A.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力只能使物體減速，不可能使物體加速

B.作用在物體上的靜摩擦力只能使物體加速，不可能使物體減速

C.作用在物體上的滑動(dòng)摩擦力既可能使物體減速，也可能使物體加速

D.作用在物體上的靜摩擦力既可能使物體加速，也可能使物體減速

解析滑動(dòng)摩擦力既能提供動(dòng)力，也能提供阻力，如把物體無(wú)初速度地放在傳送帶上，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體

做正功，使物體加速，A錯(cuò)誤，C正確；靜摩擦力既能提供動(dòng)力，也能提供阻力，汽車啟動(dòng)過(guò)程中，車廂

里的貨物跟汽車一起加速，靜摩擦力使貨物加速，汽車車廂里的貨物跟汽車一起停下來(lái)的過(guò)程中，靜摩擦

力使貨物減速，B錯(cuò)誤，D正確.

答案CD

題型二力的合成與分解

例2.12020?天津卷】如圖所示，輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn)，懸

掛衣服的衣架鉤是光滑的，掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件，當(dāng)衣架靜止時(shí)，下列說(shuō)法正確

的是

b1

b

A.繩的右端上移到//,繩子拉力不變

B.將桿N向右移一些，繩子拉力變大

C.繩的兩端高度差越小，繩子拉力越小

D.若換掛質(zhì)量更大的衣服，則衣架懸掛點(diǎn)右移

【答案】AB

【解析】設(shè)兩桿間距離為d,繩長(zhǎng)為1,Oa、0b段長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和1“貝！J/=/〃+4,兩部分繩子與豎直

方向夾角分別為a和B,受力分析如圖所示。

繩子中各部分張力相等，F(xiàn)a=Fb=/，則a=/?。滿足2Fcosa=/〃g,d=lasma+lhsina=/sina,

即sina=&,F=-mg—,d和1均不變，則sina為定值，a為定值，cosa為定值，繩子的拉

I2cosa

力保持不變，衣服的位置不變，故A正確，CD錯(cuò)誤；將桿N向右移一些，d增大，則sina增大，cosa

減小，繩子的拉力增大，故B正確。

【變式探究】（2020?全國(guó)卷H,14）質(zhì)量為m的物體用輕繩AB懸掛于天花板上。用水平向左的力F緩慢

拉動(dòng)繩的中點(diǎn)0,如圖1所示。用T表示繩0A段拉力的大小，在0點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中（）

J

—~/o

8

□

圖1

A.F逐漸變大，T逐漸變大

B.F逐漸變大，T逐漸變小

C.F逐漸變小，T逐漸變大

D.F逐漸變小，T逐漸變小

解析對(duì)0點(diǎn)受力分析如圖所示，F(xiàn)與T的變化情況如圖，由圖可知在0點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中，F(xiàn)逐漸變

大，T逐漸變大，故選項(xiàng)A正確。

答案A

【變式探究】如圖所示，某人靜躺在椅子上，椅子的靠背與水平面之間有固定傾斜角L若此人所受重力

為G,則椅子各部分對(duì)他的作用力的合力大小為（）

解析以人為研究對(duì)象，根據(jù)人處于平衡狀態(tài)，由平衡條件知椅子對(duì)人的力F和重力大小相等，A正確.

答案A

【變式探究】如圖所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為0的光滑斜面體頂端,

細(xì)線與斜面平行.在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球始終靜止在斜面上，小

球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力FN分別為（重力加速度為g）（）

FN=m(gcos9—asin0)

B.T=m(gcos8+asin0)FN=m(gsin9一acos0)

C.T=m(acos8-gsin0)FN=m(gcos0+asin0)

D.T=m(asin8-geos0)FN=m(gsin9+acose)

解析對(duì)小球受力分析如圖所示，建立坐標(biāo)系，在X軸方向上：T-??gsing=?”acos&

在J軸方向上：—wgcosff=—??asinB

解得：7=?ngsin&+，”acos§

Fy=mgcos8—msin§

所以選項(xiàng)A正確.

答案A

【變式探究】（多選）兩個(gè)共點(diǎn)力R、F2大小不同，它們的合力大小為F,貝！]（）

A.R、F2同時(shí)增大一倍，F(xiàn)也增大一倍

B.R、F2同時(shí)增加10N,F也增加10N

C.R增加10N,F?減少10N,F一定不變

D.若R、Fz中的一個(gè)增大，F(xiàn)不一定增大

解析根據(jù)求合力的公式F=錯(cuò)誤!（。為R、F2的夾角），若R、邑都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，合力也一定變?yōu)樵?/p>

來(lái)的2倍，A正確；對(duì)于B、C兩種情況，力的變化不是按比例增加或減少的，不能判斷合力的變化情況,

B、C錯(cuò)誤；如圖所示，在FLF2情況下，若心增加，可明顯看出合力減小，所以D正確.

答案AD

題型三受力分析

例3.[2020?新課標(biāo)I卷】如圖，柔軟輕繩0N的一端0固定，其中間某點(diǎn)M拴一重物，用手拉住繩的

TT

另一端N。初始時(shí)，0M豎直且MN被拉直，0M與MN之間的夾角為a（。＞一）。現(xiàn)將重物向右上方緩慢

2

拉起，并保持夾角a不變。在0M由豎直被拉到水平的過(guò)程中

a

M

N

A.MN上的張力逐漸增大

B.MN上的張力先增大后減小

C.0M上的張力逐漸增大

D.0M上的張力先增大后減小

【答案】AD

【解析】以重物為研究對(duì)象，受重力mg,0M繩上拉力R,MN上拉力F”由題意知，三個(gè)力合力始終為零,

矢量三角形如圖所示，在Fz轉(zhuǎn)至水平的過(guò)程中，MN上的張力典逐漸增大，0M上的張力Fz先增大后減小，

所以AD正確，BC錯(cuò)誤。

【變式探究】（2020?全國(guó)卷IIL17）如圖2所示，兩個(gè)輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧上;

一細(xì)線穿過(guò)兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b之間的細(xì)線上懸掛一小物塊。平衡時(shí)，a、b

間的距離恰好等于圓弧的半徑。不計(jì)所有摩擦。小物塊的質(zhì)量為（）

圖2

C.mD.2m

解析如圖所示，圓弧的圓心為。，懸掛小物塊的點(diǎn)為G由于而=R,貝ha。匕為等邊三角形，同一條細(xì)

線上的拉力相等，T=噸,細(xì)線對(duì)a環(huán)拉力的合力沿a。方向，則心為角平分線，由幾何關(guān)系知，/acb=

120。，故細(xì)線在c點(diǎn)拉力的合力與物塊的重力大小相等，即拉力合力大小T=G=澗g,所以小物塊質(zhì)量為冽,

故C對(duì)。學(xué)一科網(wǎng)

【變式探究】（2020?廣東理綜，19,6分）（多選）如圖所示，三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端，另一

端都固定在水平地面上，將桿豎直緊壓在地面上，若三條繩長(zhǎng)度不同，下列說(shuō)法正確的有（）

A.三條繩中的張力都相等

B.桿對(duì)地面的壓力大于自身重力

C.繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零

D,繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力

解析因三條繩長(zhǎng)度不同，且彼此之間的夾角不確定，所以三條繩的張力大小不一定相等，但能確定三張

力的合力方向?yàn)樨Q直向下，故A錯(cuò)誤；桿對(duì)地面的壓力大小數(shù)值上等于桿的重力與三條繩拉力的豎直向下

的分力之和，故B正確；由于桿豎直，繩子對(duì)桿的拉力在水平方向上的合力等零，故C正確；繩子拉力的

合力方向與桿的重力方向均豎直向下，故兩者不是一對(duì)平衡力，故D錯(cuò)誤.

答案BC

【變式探究】（2020?山東理綜，16,6分）如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠

滑塊A（A、B接觸面豎直），此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑.已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u“A與地

面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為山，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.A與B的質(zhì)量之比為（）

BA

解析對(duì)物體A、B整體在水平方向上有F=u2（nu+m8）g；對(duì)物體B在豎直方向上有PF=mBg；聯(lián)立解得:

臺(tái)」二丁1選項(xiàng)B正確.

IDBU1U2

答案B

【變式探究】（2020?浙江理綜，20,6分）（多選）如圖所示，用兩根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線把一個(gè)質(zhì)量為

0.1kg的小球A懸掛到水平板的M、N兩點(diǎn)，A上帶有Q=3.0X10-6C的正電荷.兩線夾角為120°,兩

線上的拉力大小分別為艮和F2.A的正下方0.3m處放有一帶等量異種電荷的小球B,B與絕緣支架的總質(zhì)

量為0.2kg（重力加速度取g=10m/s2；靜電力常量k=9.0X109N-ni7C2,A.B球可視為點(diǎn)電荷），貝！I（）

A.支架對(duì)地面的壓力大小為2.0N

B.兩線上的拉力大小R=Fz=1.9N

C.將B水平右移，使M、A、B在同一直線上，此時(shí)兩線上的拉力大小R=l.225N,F2=1.0N

D.將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)處，兩線上的拉力大小F1=F2=0.866N

解析小球A、B間的庫(kù)侖力為Ffi.n學(xué)=9.0X1（）9X=------才--------N=0.9N,以B和絕緣支架

整體為研究對(duì)象受力分析圖如圖甲所示，地面對(duì)支架支持力為R=mg-F庫(kù)=1.1N,A錯(cuò)誤；以A球?yàn)檠?/p>

究對(duì)象，受力分析圖如圖乙所示，F(xiàn)l=F2=mAg+F?=1.9N,B正確；B水平向右移，當(dāng)M、A、B在同一直

線上時(shí)，A、B間距為r'=0.6m,F庫(kù)'=*W=0.225N,以A球?yàn)檠芯繉?duì)象受力分析圖如圖丙所示，

可知Fz'=1.0N,FJ-F庫(kù)'=1.0N,FJ=1.225N,所以C正確；將B移到無(wú)窮遠(yuǎn)，則F庫(kù)”=0,

可求得F”=FJ'=1N,D錯(cuò)誤.

答案BC

【變式探究】如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)使小車從靜止開(kāi)始向

左加速，加速度從零開(kāi)始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度（橡皮筋

在彈性限度內(nèi)），與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的高度（）

o

A.一定升高

B.一定降低

C.保持不變

D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定

解析設(shè)橡皮筋原長(zhǎng)為1。

加速前平衡時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)了X。

則有kxo=mg

當(dāng)加速并穩(wěn)定時(shí)設(shè)小球偏離豎直方向0角，橡皮筋伸長(zhǎng)了x

由小球在豎直方向受力平衡有

kxcos0=mg

聯(lián)立得kxcos6=kxo

xcos6=xo

此時(shí)小球距懸掛點(diǎn)的豎直高度

h=(lo+x)cos0

=locos9+xcos9

=locos0+xo<lo+xo

故小球一定升高，選項(xiàng)A正確.

答案A

題型四考查連接體的平衡問(wèn)題

例4.如圖所示，左側(cè)是傾角為30°的斜面、右側(cè)是圓弧面的物體固定在水平地面上，圓弧面底端切線水

平，一根兩端分別系有質(zhì)量為皿、叱的小球的輕繩跨過(guò)其頂點(diǎn)上的小滑輪.當(dāng)它們處于平衡狀態(tài)時(shí)，連結(jié)

叱小球的輕繩與水平線的夾角為60°,不計(jì)一切摩擦，兩小球可視為質(zhì)點(diǎn).兩小球的質(zhì)量之比為必：叱

等于（）

C.?。?D.1：1

FNCOS60°=FTCOS60°

Fisin60°+FNsin60°=m2g

解得

對(duì)皿球受力分析可知,

FT=niigsin30°=1mig

可知mi:m2=2:A/3,選項(xiàng)A正確.

答案A

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答

題無(wú)效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.如圖，水平放置兩個(gè)同心金屬半圓環(huán)，半徑分別為r和2r,兩環(huán)間分布著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).

磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。在兩環(huán)間連接一個(gè)電容為C的電容器，c、d是電容器的兩個(gè)極板，ab是可繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng),

長(zhǎng)為r的金屬桿，沿半徑方向放置在兩環(huán)間且接觸良好?，F(xiàn)讓繞圓心以恒定角速度。沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).不計(jì)

一切電阻，則下列說(shuō)法正確的是（）

A.電容器c極板帶負(fù)電B.cd間電壓逐漸增大

C.金屬棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為電容器所帶電荷量為Mes。戶

2

2.湯姆生用來(lái)測(cè)定電子比荷的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。從真空管中K極發(fā)射的一束電子（初速度近似為零）經(jīng)

KA間的電場(chǎng)加速后，穿過(guò)A’中心的小孔沿中心軸00'的方向進(jìn)入到兩塊平行極板P和P間的區(qū)域最后打

在熒光屏的中心0點(diǎn)處，形成一個(gè)亮點(diǎn)。已知KA間加速電壓大小為U,電子電荷量大小為e、質(zhì)量為m。

下列說(shuō)法正確的是（）

A.電子到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為

B.若在PP間加向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則亮點(diǎn)將出現(xiàn)在。點(diǎn)下方

C.若在產(chǎn)戶間加向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，則電子通過(guò)尸P間的時(shí)間比不加電場(chǎng)時(shí)長(zhǎng)

D.若在產(chǎn)P間同時(shí)加向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則亮點(diǎn)仍可能出現(xiàn)在。點(diǎn)

3.如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座猴山的A、B處，A、B兩點(diǎn)水平距離為16m,豎直距離為2m,

A、B間繩長(zhǎng)為20m。質(zhì)量為10kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處。以A點(diǎn)所在水平面為參考

平面，猴子在滑行過(guò)程中重力勢(shì)能最小值約為（繩處于拉直狀態(tài)）

A.-1.2X103JB.-7,5X102J

C.-6.0X102JD.-2.0X102J

4.沿x軸正方向傳播的一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形圖如圖所示，其波速為200m/s,下列說(shuō)法中正確

的是_.

A.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)b的速度方向沿y軸負(fù)方向

B.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的加速度為零

C.圖示時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度為零

D.若此波遇到另一簡(jiǎn)諧波并發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，則該波所遇到的波的頻率為50Hz

E.若該波發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，該波所遇到的障礙物或孔的尺寸一定比41n大得多

5.如圖所示，甲、乙兩種粗糙面不同但高度相同的傳送帶，傾斜于水平地面放置。以同樣恒定速率v向

上運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)將一質(zhì)量為m的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放在A處，小物體在甲傳送帶上到達(dá)B處時(shí)恰好達(dá)到傳

送帶的速率V；在乙傳送帶上到達(dá)離B豎直高度為h的C處時(shí)達(dá)到傳送帶的速率V。已知B處離地面高度

為H,則在物體從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）

A.兩種傳送帶對(duì)小物體做功相等

B.將小物體傳送到B處，兩種傳送帶消耗的電能相等

C.兩種傳送帶與小物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)甲的大

D.將小物體傳送到B處，兩種系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量相等

6.根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知，處于自然狀態(tài)的水都是往低處流的，當(dāng)水不再流動(dòng)時(shí)，水面應(yīng)該處于同一高度。

在著名的牛頓“水桶實(shí)驗(yàn)”中發(fā)現(xiàn)：將一桶水繞豎直固定中心轉(zhuǎn)軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)水

面呈凹狀，水桶截面如圖所示。這一現(xiàn)象可解釋為，以桶為參考系，其中的水除受重力外，還受到一個(gè)與

轉(zhuǎn)軸垂直的“力”，其方向背離轉(zhuǎn)軸，大小與到軸的垂直距離成正比。水面上的一個(gè)小水滴在該力作用下

也具有一個(gè)對(duì)應(yīng)的“勢(shì)能”，在重力和該力的共同作用下，水面上相同質(zhì)量的小水滴最終將具有相同的總

勢(shì)能。根據(jù)以上信息可知，下列說(shuō)法中正確的是

A.該“力”對(duì)水面上小水滴做功與路徑有關(guān)

B.小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，該“勢(shì)能”增加

C.小水滴沿水面向上移動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能的增加量大于該“勢(shì)能”的減少量

D.水面上的小水滴受到重力和該“力”的合力一定與水滴所在水面垂直

二、多項(xiàng)選擇題

7.如圖1所示，在水平面內(nèi)，有三個(gè)質(zhì)點(diǎn)a^b、C分別位于直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知ab=6m,ac=8m?

在ti=O時(shí)刻a、b同時(shí)開(kāi)始振動(dòng)，振動(dòng)圖象均如圖2所示，所形成的機(jī)械波在水平面內(nèi)傳播，在tz=4s時(shí)

c點(diǎn)開(kāi)始振動(dòng)，則。（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。

每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A.該機(jī)械波的傳播速度大小為2m/s

B.c點(diǎn)的振動(dòng)頻率先是與a點(diǎn)相同，兩列波相遇后c點(diǎn)的振動(dòng)頻率增大

C.該列波的波長(zhǎng)是2m

D.兩列波相遇后，c點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)

E.兩列波相遇后，c點(diǎn)振動(dòng)減弱

8.如圖所示，足夠長(zhǎng)傳送帶與水平方向的傾角為9,物塊a通過(guò)平行于傳送帶的輕繩跨過(guò)光滑定滑輪與

物塊b相連，b的質(zhì)量為m,開(kāi)始時(shí)a、b及傳送帶均靜止，且a不受傳送帶摩擦力作用.現(xiàn)讓傳送帶逆時(shí)

針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則在b上升h高度（未與滑輪相碰）過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A.物塊a重力勢(shì)能減少2mgh

B.摩擦力對(duì)a做的功小于a機(jī)械能的增加

C.摩擦力對(duì)a做的功等于物塊a、b動(dòng)能增加之和

D.任意時(shí)刻，重力對(duì)a、b做功的瞬時(shí)功率大小相等

9.如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為L(zhǎng)。導(dǎo)軌上面橫

放這兩根導(dǎo)體棒ab和cd,構(gòu)成矩形回路，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量為2m,導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量為m,電阻皆為R,

回路中其余部分的電阻可不計(jì)。在整個(gè)導(dǎo)軌平面內(nèi)都有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。開(kāi)始時(shí),

棒cd靜止，給棒ab水平向右的初速度％,若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，則

12

A.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱最多是3

B.兩金屬棒之間的距離先減小后增大

3爐￡%

C.當(dāng)ab棒的速度變?yōu)槌跛俣鹊模粫r(shí)，cd棒的加速度是8四K

D.假如改成給棒ab水平向右的恒力F,則最終兩金屬棒都做勻速運(yùn)動(dòng)

10.下列說(shuō)法正確的是.

A.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光由綠光改為紅光，則相鄰干涉條紋間距變寬

B.光纖通信是激光和光導(dǎo)纖維相結(jié)合的產(chǎn)物

C.全息照片的拍攝利用了光的衍射原理

D.地面上測(cè)得靜止的直桿長(zhǎng)為L(zhǎng),則在高速飛行火箭中的人測(cè)得手中的桿長(zhǎng)應(yīng)小于L

三、實(shí)驗(yàn)題

11.如圖所示，某水上游樂(lè)場(chǎng)進(jìn)行項(xiàng)目表演：一對(duì)選手甲、乙（均視為質(zhì)點(diǎn)）沿滑道（末端切線水平方向）

從M點(diǎn)靜止下滑到最低點(diǎn)N時(shí)，選手甲迅速將質(zhì)量為m的選手乙沿水平方向推出，然后自己剛好停在N點(diǎn)。

M、N兩點(diǎn)高度差為h,N點(diǎn)離水平面的高度為4h,選手乙落水點(diǎn)P與N點(diǎn)的水平距離為8h,不計(jì)滑道摩

擦力和空氣阻力。求：

八N

4h

(i)選手甲的質(zhì)量；

(2)推出選手乙過(guò)程中，選手甲做的功.

12.現(xiàn)有電動(dòng)勢(shì)為1.5V、內(nèi)阻為1.0。的電池多節(jié)，準(zhǔn)備用幾節(jié)這樣的電池串聯(lián)起來(lái)對(duì)一個(gè)正常工作電

壓為6.0V、工作電流為0.1A的小燈泡供電。問(wèn)：

(1)最少需要用幾節(jié)這種電池？

(2)電路還需要一個(gè)定值電阻來(lái)分壓，請(qǐng)計(jì)算這個(gè)電阻的阻值。

四、解答題

13.如圖所示，在水平地面上固定一傾角6=37°,表面光滑的斜面體，物體A以vi=6m/s的初速度沿斜

面上滑，同時(shí)在物體A的正上方，有一物體B以某一初速度水平拋出。如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時(shí)恰好被B

物體擊中。(A、B均可看作質(zhì)點(diǎn)，sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s?)求：

BOVa

(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t；

(2)物體B拋出時(shí)的初速度vz；

(3)物體A、B間初始位置的高度差h。

14.如圖所示，在傾角9=37°的斜面上，用一水平力F推一質(zhì)量為m=10kg的物體，欲使物體沿斜面

勻速運(yùn)動(dòng)，已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)U=0.2,試求F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

【參考答案】

一、單項(xiàng)選擇題

題號(hào)123456

答案DDBAAD

二、多項(xiàng)選擇題

7.ACD

8.CD

9.AC

10.AB

三、實(shí)驗(yàn)題

11.(1)-m(2)W=3mgh

12.(1)5(2)10/

四、解答題

13.(1)Is)(2)2.4mls(3)6.8w

14.N或48N

高考理綜物理模擬試卷

注意事項(xiàng)：

1.答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。

2.選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫，字體工整、筆跡清

楚。

3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答

題無(wú)效。

4.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。

一、單項(xiàng)選擇題

1.質(zhì)譜儀是一種測(cè)定帶電粒子質(zhì)量或分析同位素的重要設(shè)備，它的構(gòu)造原理如圖所示，含有兩種不同帶

電粒子的離子束（所有粒子帶電荷量相同）經(jīng)MN間的同一加速電壓U從下底板由靜止加速后從小孔S垂直

SP1

于磁感線進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)半周后，打在照相底片上的P點(diǎn)和Q點(diǎn)，已知上=_三，則打在P點(diǎn)和Q

S。V2

點(diǎn)的兩種粒子的質(zhì)量之比是（）

2.下列關(guān)于物理學(xué)史和物理研究方法的敘述中正確的是（）

A.控制變量法是科學(xué)探究?jī)蓚€(gè)量關(guān)系的重要方法

B.牛頓通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得出了牛頓第一定律

C.伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn)和邏輯推理證明了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)

D.法拉第發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)與他堅(jiān)信電和磁之間一定存在聯(lián)系的哲學(xué)思想是分不開(kāi)的

3.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)100匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)該線圈的

磁通量動(dòng)①隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示，已知線圈總電阻為2。，則

A.t=l.Os時(shí)線圈平面平行于磁感線

B.t=1.5s時(shí)線圈中感應(yīng)電流為0

C.t=2.0s時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0

D.一個(gè)周期內(nèi)線圈產(chǎn)生的熱量為8J

4.我國(guó)發(fā)射“天宮一號(hào)”時(shí)，先將實(shí)驗(yàn)艙發(fā)送到一個(gè)橢圓軌道上，其近地點(diǎn)M距地面200km,遠(yuǎn)地點(diǎn)N

距地面362km。進(jìn)入該軌道正常運(yùn)行時(shí)，其周期為T”通過(guò)瓜N點(diǎn)時(shí)的速率分別是%、v2o加速度分別為

&、也當(dāng)某次通過(guò)N點(diǎn)時(shí)，地面指揮部發(fā)出指令，點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)艙上的發(fā)動(dòng)機(jī)，使在短時(shí)間內(nèi)加速后進(jìn)入離地

面362km的圓形軌道，開(kāi)始繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為k,這時(shí)實(shí)驗(yàn)艙的速率為vs加速度為a,比較

在M、N、P三點(diǎn)正常運(yùn)行時(shí)（不包括點(diǎn)火加速階段）的速率大小和加速度大小，及在兩個(gè)軌道上運(yùn)行的周

期，下列結(jié)論正確的是（）

A.vi>v3B.v2>viC.a3>a2D.Ti>T2

5.2016年6月和8月，我國(guó)在西昌和酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，分別發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星G7和世

界首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星“墨子號(hào)”。G7屬地球靜止軌道衛(wèi)星（高度距地面約3600km）,“墨子號(hào)”的

圓形軌道距地面的高度約為500km。關(guān)于在軌運(yùn)行的這兩顆衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是（）

A.“墨子號(hào)”的運(yùn)行速度大于7.9km/s

B.北斗G7的運(yùn)行速度大于11.2km/s

C.“墨子號(hào)”的運(yùn)行周期比北斗G7大

D.“墨子號(hào)”的向心加速度比北斗G7大

6.下列關(guān)于光的性質(zhì)說(shuō)法正確的是

A.托馬斯?楊通過(guò)光的單縫衍射實(shí)驗(yàn)，證明了光是一種波

B.日落時(shí)分，在岸上拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上偏振光片可以使景象更清晰

C.馬路積水上的油膜呈現(xiàn)彩色圖樣是光的衍射現(xiàn)象

D.照相機(jī)鏡頭表面涂上增透膜，以增強(qiáng)透射光的強(qiáng)度，是應(yīng)用了光的全反射現(xiàn)象

二、多項(xiàng)選擇題

7.下列說(shuō)法正確的是.（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。

每錯(cuò)選1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A.相對(duì)濕度與同溫度水的飽和汽壓無(wú)關(guān)

B.松香在熔化過(guò)程中溫度不變，分子平均動(dòng)能不變

C.若一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，則兩系統(tǒng)溫度一定相同

D.若一定質(zhì)量的理想氣體被壓縮且吸收熱量，則壓強(qiáng)一定增大

E.液體的表面張力是由于液體表面層分子間距離略大于平衡距離而產(chǎn)生的

8.如圖甲所示，用長(zhǎng)度分別為晨、必的絕緣細(xì)絲線將兩個(gè)大小相等質(zhì)量不同的金屬小球a、b栓接，絲線

手段固定組成單擺（取kg）,在以下各種情況中說(shuō)法正確的是（—）

A、圖甲中測(cè)得單擺a完成10次全振動(dòng)時(shí)間內(nèi)，b完成了6次全振動(dòng)，擺長(zhǎng)之比為L(zhǎng),:L,=9:25

B、圖乙中在單擺b的懸點(diǎn)正下方2處固定一釘子p,擺球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍

C、圖丙中將兩單擺擺長(zhǎng)調(diào)為相同，并在平衡位置時(shí)剛好接觸，將b球向右拉開(kāi)一小角度釋放，相碰后各

自分開(kāi)，下一次碰撞不可能發(fā)生在平衡位置右側(cè)

D、圖丁中將個(gè)b帶上正電，放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中做微小角度的振動(dòng)，振動(dòng)的周期,,"5

E、圖戊中測(cè)得單擺a振幅為6cm。它從左則e點(diǎn)到右則f點(diǎn)的最短時(shí)間為0.4s,經(jīng)過(guò)e、f點(diǎn)是速度大小

相等，從f再回到e的最短時(shí)間為0.8s,則eof的弧長(zhǎng)約為M5cm

9.下列說(shuō)法正確的是

A.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，保持入射光的頻率不變，增大雙縫間的距離，相鄰兩亮條紋間距增大

B.日落時(shí)分，拍攝水面下的景物，在照相機(jī)鏡頭前裝上濾光片