2023年高考物理试题分类汇编相互作用（带详细解析）高中物理.docx

2023年高考物理试题分类汇编——相互作用 〔全国卷2〕17. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为V/m.一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落，取重力加速度大小为10m/,水的密度为kg/。这雨滴携带的电荷量的最小值约为 A．2C B. 4C C. 6C D. 8C 【答案】B 【解析】带电雨滴在电场力和重力最用下保持静止，根据平衡条件电场力和重力必然等大反向mg=Eq，那么。 【命题意图与考点定位】电场力与平衡条件的结合。 〔新课标卷〕15.一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 A、 B、 C、 D、 答案：C 解析：根据胡克定律有：，，解得：k=。 〔新课标卷〕18.如以下图，一物块置于水平地面上.当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动.假设和的大小相等，那么物块与地面之间的动摩擦因数为 A、 B、 C、 D、1- 答案：B 解析：物体受重力mg、支持力N、摩擦力f、力F处于平衡，根据平衡条件，有，，联立解得：。 〔上海理综〕7．如图，水平桌面上放置一根条形磁铁，磁铁中央正上方用绝缘弹簧悬挂一水平直导线，并与磁铁垂直。当直导线中通入图中所示方向的电流时，可以判断出〔 〕。 A．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力减小 B．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力减小 C．弹簧的拉力增大，条形磁铁对桌面的压力增大 D．弹簧的拉力减小，条形磁铁对桌面的压力增大 答案：A 〔上海物理〕25.如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，在水平方向夹角为，质量为m的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端，为使拉力做功最小，拉力F与杆的夹角a=____，拉力大小F=_____。 【解析】，，，。因为没有摩擦力，拉力做功最小。 此题考查力的分解，功等。难度：中等。 〔上海物理〕31.〔12分〕倾角，质量M=5kg的粗糙斜面位于水平地面上，质量m=2kg的木块置于斜面顶端，从静止开始匀加速下滑，经t=2s到达底端，运动路程L=4m,在此过程中斜面保持静止〔〕，求： 〔1〕地面对斜面的摩擦力大小与方向； 〔2〕地面对斜面的支持力大小 〔3〕通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。 【解析】〔1〕隔离法： 对木块：， 因为，得 所以，， 对斜面：设摩擦力f向左，那么，方向向左。 〔如果设摩擦力f向右，那么，同样方向向左。〕 〔2〕地面对斜面的支持力大小 〔3〕木块受两个力做功。 重力做功： 摩擦力做功： 合力做功或外力对木块做的总功： 动能的变化 所以，合力做功或外力对木块做的总功等于动能的变化〔增加〕，证毕。 〔天津卷〕11.〔18分〕如以下图，质量m1=0.1kg，电阻R1=0.3Ω，长度l=0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2=0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，相距0.4m的MM’、NN’相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2=0.1Ω的MN垂直于MM’。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。垂直于ab施加F=2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM’、NN’保持良好接触，当ab运动到某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2. 〔1〕求框架开始运动时ab速度v的大小； 〔2〕从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q=0.1J，求该过程ab位移x的大小。 解析：〔1〕对框架的压力 ① 框架受水平面的支持力 ② 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么框架受到最大静摩擦力 ③ 中的感应电动势 ④ 中电流 ⑤ 受到的安培力 F ⑥ 框架开始运动时 ⑦ 由上述各式代入数据解得 ⑧ 〔2〕闭合回路中产生的总热量 ⑨ 由能量守恒定律，得 ⑩ 代入数据解得 ⑾ 〔江苏卷〕3、如以下图，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成角，那么每根支架中承受的压力大小为 w w w.ks5 u .c om 〔A〕〔B〕〔C〕〔D〕 3.D 难度：中等 此题考查力的平衡或力的合成。 【解析】。选D 〔福建卷〕16．质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如以下图。重力加速度g取10m/s2，那么物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为 A．18m B．54m C．72m D．198m 【命题特点】此题属于多过程问题，综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动，需要考生准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。 K^Sx5U.C#O 【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动 0-3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0； 3-6s时：F>fmax，物体由静止开始做匀加速直线运动 v=at=6m/s 6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动 s3=vt=6×3=18m 9-12s时：F>f，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动 所以0-12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，B正确 【答案】B 【启示】多过程问题能表达考生的判断力，组合题能综合考查学生多方面的知识，这类题目复习中应引起重视。 〔广东卷〕13. 图2为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA 、FB，灯笼受到的重力为 G．以下表述正确的选项是 A．FA一定小于G B．FA与FB大小相等 C．FA与FB是一对平衡力 D．FA与FB大小之和等于G 答案：B 解析：三力平衡问题，用正交分解法，设∠AOB=2θ，O点受到FA、ＦＢ、F三力作用，其中F=G，建立如以下图的坐标系，列平衡方程得： 解出： 当θ=1200时：；当θ<1200时：；当θ>1200时：应选B。 〔广东卷〕20.以下关于力的说法正确的选项是 A.作用力和反作用力作用在同一物体上 B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 答案：BD 解析：A.作用力和反作用力受力物体不同，要明确和一对平衡力区别，不要混淆； C.人造地球卫星绕地做匀速圆周运动有万有引力提供向心力，因而方向始终指向地心一直在变，选BD。 〔山东卷〕16．如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中、、和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的选项是 答案：C 解析：在斜面上，；在水平面上，。 此题考查力、速度、加速度、位移、图象。 难度：易。 〔山东卷〕17．如以下图，质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接，在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动〔在地面，在空中〕，力与水平方向成角。那么所受支持力N和摩擦力正确的选项是 A． B． C． D． 17.AC【解析】整体法，分析受力，选AC. 此题考查受力分析，力的平衡。难度：易。 〔重庆卷〕25.〔19分〕某兴趣小组用如题25所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯，杯口上放置一直径为d,质量为m的匀质薄原板，板上放一质量为2m的小物体。板中心、物块均在杯的轴线上，物块与板间动摩擦因数为，不计板与杯口之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑板翻转。 〔1〕对板施加指向圆心的水平外力，设物块与板间最大静摩擦力为，假设物块能在板上滑动，求应满足的条件。 〔2〕如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力，冲量为， ①应满足什么条件才能使物块从板上掉下？ ②物块从开始运动到掉下时的位移为多少？ ③根据与的关系式说明要使更小，冲量应如何改变。 解析： 〔1〕设圆板与物块相对静止时，它们之间的静摩擦力为f。共同加速度为a 由牛顿运动定律，有 对物块 f=2ma 对圆板 F-f=ma 两物相对静止，有 f≤ 得 F≤fmax 相对滑动的条件F＞fmax 〔2〕设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为，物块掉下时，圆板和物块速度大小分别为和。 由动量定理，有 由动能定理，有 对圆板 对物块 由动量守恒定律，有 要使物块落下，必须＞ 由以上各式得 ＞ s＝ 分子有理化得 s＝ 根据上式结果知：I越大，s越小。 〔浙江卷〕23. 〔20分〕如以下图，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直的为L2。在膜的下端〔图中A处〕挂有一科行于转轴，质量为m，长为L3的导体棒使膜x成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将沟通转化成电能。光电池板可等效为一个一电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能〔设垂直于入身光单位面积上的光功率保持恒定〕。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外〔注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出〕。 〔1〕再有一束平等光水平入射，当反射膜与竖直方向成＝60时，导体棒牌受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。 〔2〕当变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒国学平衡外，不能输出多少额外电功率？ 解析： 〔1〕导体棒所受安培力 ① 导体棒有静力平衡关系 ② 解得 ③ 所以当=60°时， 光电池输出功率为 〔2〕当时，根据③式可知维持静力平衡需要的电流为 根据几何关系可知 可得 〔安徽卷〕19．L型木板P〔上外表光滑〕放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上外表的滑块Q相连，如以下图。假设P、Q一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。那么木板P 的受力个数为 A． 3 B．4 C．5 D．6 答案：C 解析：P、Q一起沿斜面匀速下滑时，由于木板P上外表光滑，滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力，所以选项C正确。 〔四川卷〕20.如以下图，电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上