高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题

高考物理整体法隔离法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题

一、整体法隔离法解决物理试题

1．两倾斜的平行杆上分别套着a、b两相同圆环，两环上均用细线悬吊着相同的小球，如图所示。当它们都沿杆向下滑动，各自的环与小球保持相对静止时，a的悬线与杆垂直，b的悬线沿竖直方向，下列说法正确的是

A．a环与杆有摩擦力

B．d球处于失重状态

C．杆对a、b环的弹力大小相等

D．细线对c、d球的弹力大小可能相等

【答案】C

【解析】

【详解】

对c球单独进行受力分析，受力分析图如下，c球受重力和绳的拉力F，物体沿杆滑动，因此在垂直于杆的方向加速度和速度都为零，由力的合成及牛顿第二定律可知物体合力1=mgsina=maa=ginaF，因a和c球相对静止，因此c球的加速度也为gsina，将a和c球以及绳看成一个整体，在只受重力和支持力的情况下加速度为gsina，因此a球和杆的摩擦力为零，故A错误；

对球d单独进行受力分离，只受重力和竖直方向的拉力，因此球d的加速度为零，因为b和d相对静止，因此b的加速度也为零，故d球处于平衡状态，加速度为零，不是失重状态，故B错；细线对c球的拉力coscTmga，对d球的拉力dTmg，因此不相等，故D错误；对a和c整体受力分析有cosnaacFmmga，对b和d整体受力分析cosnbbdFmmga，因a和b一样的环，b和d一样的球，因此受力相等，故C正确。

2．如图所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合开关S后，调节R的阻值，使电压表示数增大ΔU，在此过程中有( )

A．R2两端电压减小ΔU

B．通过R1的电流增大

C．通过R2的电流减小量大于

D．路端电压增大量为ΔU

【答案】B

【解析】

【详解】

A.因电压表示数增大，可知并联部分的总电阻增大，则整个电路总电阻增大，总电流减小，R2两端电压减小，电源内阻分担电压减小，路端电压增大，所以R2两端电压减小量小于ΔU，故A项不合题意.

B.电压表示数增大ΔU，R1是定值电阻，根据欧姆定律可知通过R1的电流增大量等于，故B项符合题意．

CD. 因R2两端电压减小量小于ΔU，有通过R2的电流减小量小于；由于R2两端电压减小，则知路端电压增大量小于ΔU，故C项不合题意，D项不合题意．

3．如图所示电路中，L1、L2为两只完全相同、阻值恒定的灯泡，R为光敏电阻（光照越强，阻值越小）．闭合电键S后，随着光照强度逐渐增强（ ）

A．L1逐渐变暗，L2逐渐变亮

B．L1逐渐变亮，L2逐渐变暗

C．电源内电路消耗的功率逐渐减小

D．光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率逐渐增大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】 AB．光照强度逐渐增强，光敏电阻阻值减小，电路的总电阻减小，电路中总电流增大，则L2逐渐变亮．由UEIr知，路端电压减小，又L2两端电压增大，则L1两端电压减小，L1逐渐变暗，故A正确B错误；

C．电路中总电流增大，电源内电路消耗的功率：

2rPIr

电路中的总电流增大，故电源内电路消耗的功率增大，故C错误；

D．将L2看成电源内电路的一部分，光敏电阻R和灯泡L1消耗的总功率是等效电源的输出功率，由于等效电源的内阻大于外电阻，所以当光敏电阻的阻值减小，外电阻减小，等效电源的内、外电阻差增大，等效电源输出功率减小，故D项错误．

【点睛】

电源的内外电阻相等时，电源的输出功率最大．

4．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是

A．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过μmg

B．当力F＝μmg时，A、B间的摩擦力为

C．无论力F为何值，B的加速度不会超过μg

D．当力F> μmg时，B相对A滑动

【答案】AB

【解析】

【详解】

A.A与B间的最大静摩擦力大小为：mg,C与B间的最大静摩擦力大小为：，B与地面间的最大静摩擦力大小为：（2m+m+m）=；要使A，B，C都始终相对静止，三者一起向右加速，对整体有：F-=4ma，假设C恰好与B相对不滑动，对C有：=ma，联立解得：a=，F=mg；设此时A与B间的摩擦力为f，对A有：F-f=2ma，解得f=mgmg，表明C达到临界时A还没有，故要使三者始终保持相对静止，则力F不能超过μmg，故A正确.

B.当力F＝μmg时，由整体表达式F-=4ma可得：a=g，代入A的表达式可得：f=mg,故B正确.

C.当F较大时，A,C都会相对B滑动，B的加速度就得到最大，对B有：2--=maB，解得aB=g，故C错误.

D.当A恰好相对B滑动时，C早已相对B滑动，对A、B整体分析有:F--=3ma1，对A有：F-2μmg=2ma1，解得F=μmg，故当拉力F>μmg时，B相对A滑动，D错误.胡选：A、B.

5．如图所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程下列说法正确的是( )

A．通过电阻R1的电流变化量大小等于11UR

B．R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1

C．路端电压的增加量等于ΔU2

D．1UI为一定值

【答案】ABD

【解析】

【分析】

【详解】

A、电压表V1测量路端电压，即R1两端的电压，根据欧姆定律可知，R1的电流变化量大小等于11UR；故A正确．B、C、D、使滑动变阻器R滑片向左滑动一小段距离，电阻变大，总电阻变大，总电流变小，内阻所占电压减小，路端电压增大，所以路端电压增大△U1，并联部分的电压增大△U1，通过R1的电流增大，所以通过滑动变阻器的电流减小，R0上的电压减小，R上的电压增大△U2，所以R0两端的电压的变化量大小等于△U2-△U1，电压表V1测量路端电压，根据欧姆定律可知1UrI为定值，所以1UI为定值，故B，D正确，C错误．故选ABD．

【点睛】

闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，一般可按外电路—内电路—外电路的分析思路进行分析，在分析时应注意结合闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质．

6．如图，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）

A．电压表读数减小

B．小球的电势能减小

C．电源的效率变高

D．若电压表、电流表的示数变化量分别为U 和I ，则1UrRI

【答案】AD

【解析】

A项：由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再由R1串连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；路端电压减小，同时R1两端的电压也增大；所以并联部分的电压减小，故A正确；

B项： 由A项分析可知并联部分的电压减小，即平行金属板两端电压减小，根据UEd，平行金属板间的场强减小，小球将向下运动，由于下板接地即下板电势为0，由带电质点P原处于静止状态可知，小球带负电，根据负电荷在电势低的地方电势能大，所以小球的电势能增大，故B错误；

C项：电源的效率：=PIUUPIEE出总,由A分析可知，路端电压减小，所以电源的效率变低，故C错误；

D项：将R1和电源等效为一个新的电源，新电源的内阻为r+R1，电压表测的为新电源的路端电压，如果电流表测的也为总电流，则1UrRI总,由A分析可知3=RAIII总，由于总电流增大，并联部分的电压减小，所以R3中的电流减小，则IA增大，所以AII总，所以1AUrRI，故D正确．

点晴：解决本题关键理解电路动态分析的步骤：先判断可变电阻的变化情况，根据变化情况由闭合电路欧姆定律EUIR 确定总电流的变化情况，再确定路端电压的变化情况，最后根据电路的连接特点综合部分电路欧姆定律进行处理．

7．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B(B物体与弹簧连接，A、B两物体均可视为质点)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的v一t图象如图乙所示（重力加速度为g），则

A．施加外力前，弹簧的形变量为2Mgk

B．外力施加的瞬间，A、B间的弹力大小为M(g+a)

C．A、B在tl时刻分离，此时弹簧弹力筹于物体B的重力

D．上升过程中，物体B速度最大，A、B两者的距离为 2212Mgatk

【答案】AD

【解析】

【详解】

A、施加外力F前，物体AB整体平衡，根据平衡条件，有：2Mgkx，解得：2Mgxk，故选项A正确；

B、施加外力F的瞬间，对B物体，根据牛顿第二定律，有：ABFMgFMa弹，其中：2FMg弹，解得：()ABFMga，故选项B错误；

C、物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a且FAB=0；对B有：FMgMa弹，解得：()FMga弹，故选项C错误；

D、当物体B的加速度为零时，此时速度最大，则Mgkx，解得：Mgxk，故B上升的高度Mghxxk，此时A物体上升的高度：2212hat，故此时两者间的距离为2212Mghatk，故选项D正确；

说法正确的是选选项AD。

8．两个重叠在一起的滑块，置于倾角为θ的固定斜面上，滑块A、B的质量分别为M和m，如图所示，A与斜面的动摩擦因数为μ1，B与A间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块A受到的摩擦力( )

A．等于零 B．方向沿斜面向上

C．大小等于1cosMg D．大小等于2cosmg

【答案】BC

【解析】

【详解】

以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，整体的加速度为：

11()sin()cos(sincos)MmgMmgagMm

设A对B的摩擦力方向向下，大小为f，则有：

sinmgfma

解得：

1sincosfmamgmg

负号表示摩擦力方向沿斜面向上

则A受到B的摩擦力向下，大小ff，斜面的滑动摩擦力向上，A受到的总的摩擦力为：

11()coscosAffMmgMg；

AB．计算出的A受的总的摩擦力为负值，表示方向沿斜面向上；故A项错误，B项正确.

CD．计算得出A受到总的摩擦力大小为1cosMg；故C项正确，D项错误.

9．在如图所示电路中，闭合电键 S，当滑动变阻器的滑动触头 P 向上滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用 I、U1、U2和 U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用 ΔI、ΔU1、ΔU2和 ΔU3表示．下列说法正确的是 （ ）