最新高考物理选择题冲刺练习(带答案)

专题一力与物体平衡

高频考点一受力分析物体的静态平衡

例1如图所示，水平推力F使物体静止于斜面上，则( )

A．物体一定受3个力的作用

B．物体可能受3个力的作用

C．物体一定受到沿斜面向下的静摩擦力的作用

D．物体一定受到沿斜面向上的静摩擦力的作用

解析：选B.以物体为研究对象受力分析如图，若F cos θ＝G sin θ时，物体在水平推力、重力、斜面支持力三力作用下处于平衡状态，则物体受三个力作用；若F cos θ＞G sin θ(或F cos θ＜G sin θ＝时，物体仍可以静止在斜面上，但物体将受到沿斜面向下(或沿斜面向上)的静摩擦力，综上所述B对．

【变式探究】(多选)如图所示，倾角为θ的斜面体C置于水平地面上，小物体B置于斜面体C上，通过细绳跨过光滑的轻质定滑轮与物体A相连接，连接物体B的一段细绳与斜面平行，已知A、B、C均处于静止状态，定滑轮通过细杆固定在天花板上，则下列说法中正确的是( )

A．物体B可能不受静摩擦力作用

B．斜面体C与地面之间可能不存在静摩擦力作用

C．细杆对定滑轮的作用力沿杆竖直向上

D．将细绳剪断，若物体B仍静止在斜面体C上，则此时斜面体C与地面之间一定不存在静摩擦力作用

高频考点二物体的动态平衡问题

【例1】如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中( )

A．N1始终减小，N2始终增大

B．N1始终减小，N2始终减小

C．N1先增大后减小，N2始终减小

D．N1先增大后减小，N2先减小后增大

【变式探究】(多选)如图所示，一辆小车静止在水平地面上，车内固定着一个倾角为60°的光滑斜面OA，光滑挡板OB可绕转轴O在竖直平面内转动，现将一质量为m的圆球放在斜面与挡板之间，挡板与水平面的夹角θ＝60°，下列说法正确的是( )

A．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对斜面的压力逐渐增大

B．若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，则球对挡板的压力逐渐减小

C．若保持挡板不动，则球对斜面的压力大小为mg

D．若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，则球对挡板的压力可能为零

解析：选CD.若挡板从图示位置顺时针方向缓慢转动60°，根据图象可知，F B先减小后增大，根据牛顿第三定律可知，球对挡板的压力先减小后增大，故选项A、B错误；球处于静止状态，受力平衡，对球进行受力分析，如图所示，F A、F B以及G构成的三角形为等边三角形，根据几何关系可知，F A＝F B＝mg，故选项C正确；若保持挡板不动，使小车水平向右做匀加速直线运动，当F A和重力G的合力正好提供加速度时，球对挡板的压力为零，故选项D正确．

高频考点三电磁学中的平衡问题

例3．(多选)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行．小球A 的质量为m 、电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相同、间距为d .

静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷．小球A 静止在斜面上，则( )

A ．小球A 与

B 之间库仑力的大小为kq 2d

2

B ．当q d ＝

mg sin θ

k 时，细线上的拉力为零 C ．当q d ＝

mg tan θ

k 时，细线上的拉力为零 D ．当q d

＝

mg

k tan θ

时，斜面对小球A 的支持力为零

【变式探究】(多选)如图所示，一根通电的导体棒放在倾斜的粗糙斜面上，置于图示方向的匀强磁场中，处于静止状态．现增大电流，导体棒仍静止，则在增大电流过程中，导体棒受到的摩擦力的大小变化情况可能是( )

A ．一直增大

B ．先减小后增大

C ．先增大后减小

D ．始终为零

【举一反三】如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是( )

解析：选A.由题意知，处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F＝BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确．

专题2 牛顿运动定律与直线运动

高频考点一运动图象问题

例1． (多选)甲、乙两辆汽车在平直公路上做直线运动，t＝0时刻两汽车同时经过公路旁的同一个路标．此后两车运动的速度－时间图象(v－t图象)如图所示，则关于两车运动的说法中正确的是( )

A．0～10 s时间内，甲、乙两车在逐渐靠近

B．5～15 s时间内，甲、乙两车的位移大小相等

C．t＝10 s时两车的速度大小相等、方向相反

D．t＝20 s时两车在公路上相遇

【变式探究】若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )

解析：选B.根据v－t图象可知电梯的运动情况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma可判断支持力F的变化情况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确．

高频考点二动力学规律的应用

【例2】2016年1月9日，合肥新年车展在明珠广场举行，除了馆内的展示，本届展会还在外场举办了汽车特技表演，某展车表演时做匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式为x ＝8t＋3t2，x与t的单位分别是m和s，则该汽车( )

A．第1 s内的位移大小是8 m

B．前2 s内的平均速度大小是28 m/s

C．任意相邻1 s内的位移大小之差都是6 m

D．任意1 s内的速度增量都是3 m/s

答案 C

【变式探究】为研究运动物体所受的空气阻力，某研究小组的同学找来一个倾角可调、斜面比较长且表面平整的斜面体和一个滑块，并在滑块上固定一个高度可升降的风帆，如图甲所示．他们让带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑，下滑过程中帆面与滑块运动方向垂直．假设滑块和风帆总质量为m.滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，风帆受到的空气阻力与风帆的运动速率成正比，即F f＝kv.

(1)写出滑块下滑过程中加速度的表达式；

(2)求出滑块下滑的最大速度，并指出有哪些措施可以减小最大速度；

(3)若m＝2 kg，斜面倾角θ＝30°，g取10 m/s2，滑块从静止下滑的速度图象如图乙所示，图中的斜线为t＝0时v－t图线的切线，由此求出μ、k的值．(计算结果保留两位有效数字)

解析(1)由牛顿第二定律有：

mg sin θ－μmg cos θ－kv＝ma

解得：a ＝g sin θ－μg cos θ－kv m

(2)当a ＝0时速度最大，

v m ＝mg sin θ－μcos θk

减小最大速度的方法有：适当减小斜面倾角θ；风帆升起一些． (3)当v ＝0时，a ＝g sin θ－μg cos θ＝3 m/s 2

解得：μ＝23

15

≈0.23，最大速度v m ＝2 m/s ，

v m ＝mg sin θ－μcos θk

＝2 m/s

解得：k ＝3.0 kg/s

答案 (1)a ＝g sin θ－μg cos θ－kv m

(2)

mg sin θ－μcos θ

k

适当减小斜面倾角θ(保证滑块能静止下滑)；风帆升起一些。

(3)0.23 3.0 kg/s 高频考点三 连接体问题

例3．(多选)如图所示，质量为m A 的滑块A 和质量为m B 的三角形滑块B 叠放在倾角为θ的斜面体上，B 的上表面水平．用水平向左的力F 推斜面体，使它们从静止开始以相同的加速度a 一起向左加速运动，由此可知( )

A ．

B 对A 的摩擦力大小等于m A a B ．斜面体与B 之间一定有摩擦力

C ．地面与斜面体之间一定有摩擦力

D．B对斜面体的压力可能等于(m A＋m B)a2＋g2

【变式探究】(多选)如图所示的装置为在摩擦力不计的水平桌面上放一质量为m乙＝5 kg的盒子乙，乙内放置一质量为m丙＝1 kg的滑块丙，用一质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮将一质量为m甲＝2 kg的物块甲与乙相连接，其中连接乙的细绳与水平桌面平行．现由静止释放物块甲，在以后的运动过程中，盒子乙与滑块丙之间没有相对运动，假设整个运动过程中盒子始终没有离开水平桌面，重力加速度g＝10 m/s2.则( )

A．细绳对盒子的拉力大小为20 N

B．盒子的加速度大小为2.5 m/s2

C．盒子对滑块丙的摩擦力大小为2.5 N

D．定滑轮受到细绳的作用力为30 N

专题3 牛顿定律与曲线运动

高频考点一运动的合成与分解

例1．2016年CCTV －1综合频道在黄金时间播出了电视剧《陆军一号》，其中直升机抢救伤员的情境深深感动了观众．假设直升机放下绳索吊起伤员后(如图甲所示)，竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象分别如图乙、丙所示，则( )

A ．绳索中拉力可能倾斜向上

B ．伤员一直处于失重状态

C ．在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条倾斜向上的直线

D ．绳索中拉力先大于重力，后小于重力

解析：选D.由竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象可知，伤员在水平方向做匀速运动，在竖直方向上先做匀加速运动后做匀减速运动，绳索中拉力一定竖直向上，绳索中拉力先大于重力，后小于重力，伤员先处于超重状态后处于失重状态，在地面上观察到伤员的运动轨迹是一条曲线，选项D 正确．

【变式探究】如图所示，河水流动的速度为v 且处处相同，河宽为a .在船下水点A 的下游距离为b 处是瀑布．为了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)( )

A ．小船船头垂直河岸渡河时间最短，最短时间为t ＝b

v ，速度最大，最大速度为v max ＝av b

B ．小船轨迹沿y 轴方向渡河位移最小、速度最大，最大速度为v max ＝a 2＋b 2v

b

C ．小船沿轨迹AB 运动位移最大、时间最长，速度最小，最小速度v min ＝av b

D．小船沿轨迹AB运动位移最大、速度最小，则小船的最小速度为v min＝

av

a2＋b2

高频考点二平抛运动规律的应用

例2、【2017·新课标Ⅰ卷】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球（忽略空气的影响）。速度较大的球越过球网，速度较小的球没有越过球网；其原因是A．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多

B．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大

C．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少

D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大

【答案】C

【解析】由题意知，速度大的球先过球网，即同样的时间速度大的球水平位移大，或者同样的水平距离速度大的球用时少，故C正确，ABD错误。

【变式探究】(多选)如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向．图中画出了从y轴上不同位置沿x轴正方向水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹．小球a从(0,2L)抛出，落在(2L,0)处；小球b、c从(L,0)抛出，分别落在(2L,0)和(L,0)处．不计空气阻力，下列说法正确的是( )

A．a和b的初速度相同

B．b和c的运动时间相同

C．b的初速度是c的两倍

D．a的运动时间是b的两倍

答案BC

【特别提醒】处理平抛(类平抛)运动的五条注意事项

1．处理平抛运动(或类平抛运动)时，一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进行分解，先按分运动规律列式，再用运动的合成求合运动．

2．对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题，其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值．

3．若平抛的物体垂直打在斜面上，则物体打在斜面上瞬间，其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值．

4．做平抛运动的物体，其位移方向与速度方向一定不同．

5．推论：做平抛(或类平抛)运动的物体

(1)任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点；

(2)设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为φ，则有tan θ＝2tan φ.

【变式探究】 (多选)如图所示，在某次自由式滑雪比赛中，一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上．若斜面雪坡的倾角为θ，运动员飞出时的速度大小为v0，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则( )

A ．如果v 0大小不同，则运动员落到雪坡上时的速度方向也就不同

B ．不论v 0多大，该运动员落到雪坡上时的速度方向都是相同的

C ．运动员落到雪坡上时的速度大小为v 0

cos θ

D ．运动员在空中飞行的时间是2v 0tan θ

g

答案 BD

高频考点三 圆周运动问题

例3、【2017·江苏卷】如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M ，到小环的距离为L ，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F ．小环和物块以速度v 向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止，物块向上摆动．整个过程中，物块在夹子中没有滑动．小环和夹子的质量均不计，重力加速度为

g ．下列说法正确的是

（A ）物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F （B ）小环碰到钉子P 时，绳中的张力大于2F

（C ）物块上升的最大高度为

（D ）速度v

【答案】D

【解析】由题意知，F 为夹子与物块间的最大静摩擦力，但在实际运动过程中，夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等于Mg ，A 错误；小环碰

到钉子时，物块做圆周运动， ，绳中的张力大于物块的重力Mg ，当绳中

的张力大于2F 时，物块将从夹子中滑出，即，此时速度

故B 错误；D 正确；物块能上升的最大高度， ，所以C 错误．

【变式探究】(多选)摩擦传动是传动装置中的一个重要模型，如图所示，甲、乙两个水平放置的轮盘靠摩擦传动，其中O 、O ′分别为两轮盘的轴心，已知r 甲∶r 乙＝3∶1，且在正常工作时两轮盘不打滑．今在两轮盘上分别放置两个同种材料制成的滑块A 、B ，两滑块与轮盘间的动摩擦因数相等，两滑块到轴心O 、O ′的距离分别为R A 、R B ，且R A ＝2R B .若轮盘乙由静止开始缓慢地转动，且转速逐渐增大，则下列叙述正确的是( ) 2

2v g

2

T v F Mg M l -=2

2v F Mg M l

-=v =

2

2v h g

=

A ．滑块相对轮盘开始滑动前，A 、

B 的角速度大小之比为ωA ∶ωB ＝1∶3 B ．滑块相对轮盘开始滑动前，A 、B 的向心加速度大小之比为a A ∶a B ＝1∶3

C ．转速增大后最终滑块A 先发生相对滑动

D ．转速增大后最终滑块B 先发生相对滑动

答案 AD

【变式探究】(多选)如图甲所示，半径为R 、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看作质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A 时，小球受到的弹力F 与其在A 点速度平方(即v 2

)的关系如图乙所示．设细管内径可忽略不计，则下列说法中正确的是( )

A ．当地的重力加速度大小为R

b

B ．该小球的质量为a b

R

C ．当v 2

＝2b 时，小球在圆管的最低点受到的弹力大小为7a

D ．当0≤v 2

＜b 时，小球在A 点对圆管的弹力方向竖直向上

答案 BC

高频考点四 天体质量和密度的估算

例4．“嫦娥五号”探测器由轨道器、返回器、着陆器等多个部分组成．探测器预计在2017年由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，自动完成月面样品采集，并从月球起飞，返回地球，带回约2 kg 月球样品．某同上得到一些信息，如表格中的数据所示，请根据题意，判断地球和月球的密度之比为( )

A.23

B.32 C ．4 D

．6

解析：选B.在地球表面，重力等于万有引力，则有G Mm R 2＝mg ，解得M ＝gR 2G ，故密度为ρ＝

M V ＝

gR 2

G

43

πR 3

＝3g 4πGR ，同理，月球的密度为ρ0＝3g 04πGR 0，故地球和月球的密度之比为ρρ0＝gR 0

g 0R ＝

6×14＝3

2

，故选项B 正确． 【变式探究】(1)开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的

三次方与它的公转周期T 的二次方成正比，即a 3

T

2＝k ，k 是一个对所有行星都相同的常量．将

行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k 的表达式．已知引力常量为G ，太阳的质量为M 太．

(2)开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立．经测定地月距离为3.84×108

m ，月球绕地球运动的周期为2.36×106

s ，试计算地球的质量M 地．(G ＝6.67×10

－11

N·m 2/kg 2

，结果保留一位有效数字)

解析：(1)因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道的半长轴a 即为轨道半径r .根据万有引力定律和牛顿第二定律有G m 行M 太r 2＝m 行? ??

??2πT 2r ，于是有r 3T 2＝G 4π2M 太，即k ＝G 4π2M 太．

(2)在地月系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R ，周期为T ，由(1)问可得R 3T 2＝G

4π

2M 地，

解得M 地＝6×1024

kg.

答案：(1)G

4π2M 太 (2)6×1024

kg

高频考点五 卫星运行参数的分析

例5、【2017·江苏卷】“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空，与“天宫二号”空间实验室对接前，“天舟一号”在距离地面约380 km 的圆轨道上飞行，则其

（A ）角速度小于地球自转角速度 （B ）线速度小于第一宇宙速度 （C ）周期小于地球自转周期

（D ）向心加速度小于地面的重力加速度 【答案】BCD

【解析】根据知，“天舟一号”的角速度大于同步卫星的角速度，而同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，所以“天舟一号”的角速度大于地球自转角的速度，周期小于地球自转的周期，故A 错误；C 正确；第一宇宙速度为最大的环绕速度，所以“天舟一号”的线速度小于第一宇宙速度，B 正确；地面重力加速度为，故“天舟一号”的向心加速度a 小于地面的重力加速度g ，故D 正确．

【变式探究】(多选)卫星A 、B 的运行方向相同，其中B 为近地卫星，某时刻，两卫星相距最近(O 、B 、A 在同一直线上)，已知地球半径为R ，卫星A 离地心O 的距离是卫星B 离地心的距离的4倍，地球表面重力加速度为g ，则( )

A ．卫星A 、

B 的运行周期的比值为T A T B ＝4

1

B ．卫星A 、B 的运行线速度大小的比值为v A v B ＝1

2

C ．卫星A 、B 的运行加速度的比值为a A a B ＝1

4

D ．卫星A 、B 至少经过时间t ＝

16π

7

R

g

，两者再次相距最近 答案 BD 22Mm

G

mr ma r

ω

=

=2

GM

g R =

【变式探究】已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为( ) A ．3.5 km/s B ．5.0 km/s C ．17.7 km/s D ．35.2 km/s

解析 根据题设条件可知：M 地＝10 M 火，R 地＝2R 火，由万有引力提供向心力GMm R 2＝m v 2

R ，可得

v ＝

GM R ，即v 火

v 地

＝M 火R 地

M 地R 火

＝1

5

，因为地球的第一宇宙速度为v 地＝7.9 km/s ，所以航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率v 火≈3.5 km/s，选项A 正确． 答案 A

高频考点六 卫星变轨问题

例6、(多选)如图所示是我国发射的“嫦娥三号”卫星被月球俘获的示意图，“嫦娥三号”卫星先绕月球沿椭圆轨道Ⅲ运动，在P 点经两次制动后最终沿月球表面的圆轨道Ⅰ做匀速圆周运动，已知圆轨道半径为r ，椭圆Ⅲ的半长轴为4r ，卫星沿圆轨道Ⅰ运行的周期为T ，则下列说法中正确的是( )

A ．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅱ上运行的机械能大于在轨道Ⅲ上运行的机械能

B ．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅲ上运行时，在M 点的速度大小大于在P 点的速度大小

C ．“嫦娥三号”卫星在三个轨道上运行时，在P 点的加速度总是相同的

D ．“嫦娥三号”卫星在轨道Ⅲ上运行时，从M 点运动到P 点经历的时间为4T

答案 CD

【变式探究】(多选)欧航局彗星探测器“罗塞塔”分离的“菲莱”着陆器，于北京时间13日零时5分许确认成功登陆彗星“67P/丘留莫夫－格拉西缅科”(以下简称67P)．这是人造探测器首次登陆一颗彗星．若“菲莱”着陆器着陆前与探测器“罗塞塔”均绕彗星67P(可视为半径为R 的球形)的中心O 做半径为r 、逆时针方向的匀速圆周运动，如图所示．不计着陆器与探测器间的相互作用力，彗星67P 表面的重力加速度为g ，则( )

A ．着陆器与探测器的向心加速度大小均为gr 2

R

2

B ．探测器从图示位置运动到着陆器所在位置所需时间为θr R r g

C ．探测器要想追上着陆器，必须向后喷气

D ．探测器要想追上着陆器，该过程中万有引力对探测器先做正功后做负功

答案 BD

专题4 功能关系的应用