三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编 专题03 相互作用(含答案解析)
专题03 相互作用
1．（2019·
新课标全国Ⅰ卷）如图，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细
绳跨过滑轮，其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平
向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程
中
A．水平拉力的大小可能保持不变
B．M所受细绳的拉力大小一定一直增加
C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加
D．M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加
【答案】
BD
【解析】如图所示，以物块N为研究对象，它在水平向左拉力F作用下，缓慢向左移动直至细
绳与竖直方向夹角为45°的过程中，水平拉力F逐渐增大，绳子拉力T逐渐增大；
对M受力分析可知，若起初M受到的摩擦力f沿斜面向下，则随着绳子拉力T的增加，则摩擦
力f也逐渐增大；若起初M受到的摩擦力f沿斜面向上，则随着绳子拉力T的增加，摩擦力
f
可能先减小后增加。故本题选BD。
2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）物块在轻绳的拉动下沿倾角为30°
的固定斜面向上匀速运动，轻绳与
斜面平行。已知物块与斜面之间的动摩擦因数为33，重力加速度取10m/s2。若轻绳能承受的
最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为
A．150kg B．1003kg C．200 kg D．2003kg
【答案】
A
【解析】
T=f+mgsinθ，f=μN，N=mgcosθ，带入数据解得：m=150kg，故A选项符合题意。
3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）用卡车运输质量为m
的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置
于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面I、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°。重力加速度为g。
当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小分别为F1、F2，则
A． B．
C． D．
【答案】
D
【解析】对圆筒进行受力分析知圆筒处于三力平衡状态，受力分析如图，由几何关系可知，
，。解得，212Fmg 由牛顿第三定律知
，故D正确
4．（2019·天津卷）2018年10月23
日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道
处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法
正确的是
A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力
B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度
C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下
D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布
【答案】
C
【解析】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对
索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，
故A错误；
B、由图甲可知，当索塔高度降低后，变大，cos 变小，故T变大，故B
错误
C、由B的分析可知，当钢索对称分布时，，钢索对索塔的合力竖直向下，故C
正确
D、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要，钢索AC、AB的拉力FAC、F
AB
进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D错误；综上分析：答案为C。
5．（2019·
江苏卷）如图所示，一只气球在风中处于静止状态，风对气球的作用力水平向右．细绳
与竖直方向的夹角为α，绳的拉力为T，则风对气球作用力的大小为
（A）sinT （B）cosT （C）Tsinα （D）
Tcosα
【答案】
C
【解析】对气球受力分析，由水平方向平衡条件可得：，故C正确。
6．（2018·天津卷）明朝谢肇淛《五杂组》中记载：“
明姑苏虎丘寺庙倾侧，议欲正之，非万缗不
可。一游僧见之，曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，
经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，
方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则
A．若F一定，θ大时NF大
B．若F一定，θ小时NF大
C．若θ一定，F大时NF大
D．若θ一定，F小时NF大
【答案】
BC
【解析】选木楔为研究对象，木楔受到的力有：水平向右的F、和两侧给它的与木楔的斜面垂
直的弹力，由于木楔处于平衡状态，所以两侧给木楔的斜面垂直的弹力与F沿两侧分解的推力
是相等的，力F的分解如图：
则，
，故解得，所以F一定时，越小，NF越大；一定时，F越大，
N
F
越大，BC正确。
7．（2017·新课标全国Ⅲ卷）一根轻质弹性绳的两端分别固定在水平天花板上相距80cm
的两点上，
弹性绳的原长也为80 cm。将一钩码挂在弹性绳的中点，平衡时弹性绳的总长度为100 cm；再
将弹性绳的两端缓慢移至天花板上的同一点，则弹性绳的总长度变为（弹性绳的伸长始终处于
弹性限度内）
A．86 cm B．92 cm C．98 cm D．104 cm
【答案】
B
【解析】设弹性绳的劲度系数为k，左、右两半段绳的伸长量，
由共点力的平衡条件可知，钩码的重力，将弹性绳的两端缓
慢移至天花板上同一点时，钩码的重力2GkL，解得，则弹性绳的总
长度变为，故选B。
【名师点睛】在处理共点力平衡问题时，关键是对物体进行受力分析，再根据正交分解法将各
个力分解成两个方向上的力，然后列式求解；如果物体受到三力处于平衡状态，可根据矢量三
角形法，将三个力移动到一个三角形中，然后根据正弦定理列式求解。前后两次始终处于静止
状态，即合外力为零，在改变绳长的同时，绳与竖直方向的夹角跟着改变。
8．（2017·天津卷）如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b
两
点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架
静止时，下列说法正确的是
A．绳的右端上移到b，绳子拉力不变
B．将杆N向右移一些，绳子拉力变大
C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移
【答案】
AB
【解析】设两杆间距离为d，绳长为l，Oa、Ob段长度分别为la和lb，则balll，两部分绳
子与竖直方向夹角分别为α和β，受力分析如图所示。绳子中各部分张力相等，，
则。满足，，即ldsin，cos2mgF，
d和l均不变，则sin α为定值，α为定值，cos α
为定值，绳子的拉力保持不变，衣服的位置不
变，故A正确，CD错误；将杆N向右移一些，d增大，则sin α增大，cos α减小，绳子的拉力
增大，故B正确。
【名师点睛】本题是力的动态平衡的典型模型，学生并不陌生，关键要判断出绳子和竖直方向
的夹角只与绳长和两杆间的距离有关。
9．（2017·新课标全国Ⅰ卷）如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M
拴一重物，用手
拉住绳的另一端N。初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为（π2）。
现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角不变。在OM由竖直被拉到水平的过程中
A．MN上的张力逐渐增大
B．MN上的张力先增大后减小
C．OM上的张力逐渐增大
D．OM
上的张力先增大后减小
【答案】
AD
【解析】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力
合力始终为零，矢量三角形如图所示，在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，
OM上的张力F2先增大后减小，所以AD正确，BC错误。
【名师点睛】本题考查动态平衡，注意重物受三个力中只有重力恒定不变，且要求OM、MN两
mg
a
F
b
F
bla
l
d
O
力的夹角不变，两力的大小、方向都在变。三力合力为零，能构成封闭的三角形，再借助圆，
同一圆弧对应圆周角不变，难度较大。
10．（2017·新课标全国Ⅱ卷）如图，一物块在水平拉力F
的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。
若保持F的大小不变，而方向与水平面成60°角，物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间
的动摩擦因数为
A．23 B．36 C．33 D．32
【答案】
C
【解析】
F水平时：Fmg；当保持F的大小不变，而方向与水平面成60°
角时，则
，联立解得：33，故选C。
【名师点睛】此题考查了正交分解法在解决平衡问题中的应用问题；关键是列出两种情况下水
平方向的平衡方程，联立即可求解。
高考物理相互作用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析
高考物理相互作用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．（18分）如图所示，金属导轨MNC和PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与水平面夹角为α，N、Q连线与MN垂直，M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC 和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。
均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。
空间有方向竖直的匀强磁场（图中未画出）。
两金属棒与导轨保持良好接触。
不计所有导轨和ab棒的电阻，ef 棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。
（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。
求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
【答案】（1）Q ef＝；（2）q＝；（3）B m＝，方向竖直向上或竖直向下均可，x m＝【解析】解：（1）设ab棒的初动能为E k，ef棒和电阻R在此过程产生热量分别为Q和Q1，有Q+Q1=E k①且Q=Q1 ②由题意 E k=③得 Q=④（2）设在题设的过程中，ab棒滑行的时间为△t，扫过的导轨间的面积为△S，通过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某截面的电荷量为q，则E=⑤且△Φ=B△S ⑥电流 I=⑦又有 I=⑧由图所示，△S=d（L﹣dcotθ）⑨联立⑤～⑨，解得：q=（10）（3）ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长L x为：L x=L﹣2xcotθ （11）此时，ab棒产生的电动势E x为：E=Bv2L x （12）流过ef棒的电流I x为 I x=（13）ef棒所受安培力F x为 F x=BI x L （14）联立（11）～（14），解得：F x=（15）有（15）式可得，F x在x=0和B为最大值B m时有最大值F1．由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，图中f m为最大静摩擦力，有：F1cosα=mgsinα+μ（mgcosα+F1sinα）（16）联立（15）（16），得：B m=（17）B m就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下．有（15）式可知，B为B m时，F x随x增大而减小，x为最大x m时，F x为最小值，如图可知F2cosα++μ（mgcosα+F2sinα）=mgsinα （18）联立（15）（17）（18），得x m=答：（1）ef棒上产生的热量为；（2）通过ab棒某横截面的电量为．（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，磁场下ab棒运动的最大距离是．【点评】本题是对法拉第电磁感应定律的考查，解决本题的关键是分析清楚棒的受力的情况，找出磁感应强度的关系式是本题的重点．2．如图所示，两个正三棱柱A、B紧靠着静止于水平地面上，三棱柱的中间有一个半径为R的光滑圆柱C，C的质量为2m，A、B的质量均为m.A、B与地面的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.(1)三者均静止时A对C的支持力为多大？(2)A、B若能保持不动，μ应该满足什么条件？(3)若C受到经过其轴线竖直向下的外力而缓慢下降到地面，求该过程中摩擦力对A做的功【答案】(1) F N＝33μ-.【解析】【分析】（1）对C进行受力分析，根据平衡求解A对C的支持力；（2）A保持静止，则地面对A的最大静摩擦力要大于等于C对A的压力在水平方向的分力，据此求得动摩擦因数μ应该满足的条件；（3）C缓慢下落同时A、B也缓慢且对称地向左右分开，A受力平衡，根据平衡条件求解滑动摩擦力大小，根据几何关系得到A运动的位移，再根据功的计算公式求解摩擦力做的功．【详解】(1) C受力平衡，2F N cos60°＝2mg解得F N＝2mg(2) 如图所示，A受力平衡F地＝F N cos60°＋mg＝2mgf＝F N sin60°＝3mg因为f≤μF地，所以μ≥3(3) C缓慢下降的同时A、B也缓慢且对称地向左右分开．A的受力依然为4个，如图所图，但除了重力之外的其他力的大小发生改变，f也成了滑动摩擦力．A受力平衡知F′地＝F′N cos60°＋mgf′＝F′N sin60°＝μF′地解得f′33mgμμ-3μ>0，与本题第(2)问不矛盾．由几何关系知：当C下落地地面时，A向左移动的水平距离为x3所以摩擦力的功W＝－f′x3μ-【点睛】本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答．3．如图所示，AB、BC、CD和DE为质量可忽略的等长细线，长度均为5m，A、E两端悬挂在水平天花板上，AE＝14m，B、D是质量均为m＝7kg的相同小球，质量为M的重物挂于C点，平衡时C点离天花板的垂直距离为7m，试求重物质量M．【答案】18kg【解析】【分析】分析几何关系根据给出的长度信息可求得两绳子的夹角；再分别对整体和B、C进行受力分析，根据共点力的平衡条件分别对竖直方向和水平方向分析，联立即可求得M．【详解】设AB与竖直方向的夹角为θ，则由几何关系可知：（7﹣5sinθ）2+（7﹣5cosθ）2＝52解得：sinθ+cosθ＝解得：sinθ＝0.6；或sinθ＝0.8由图可知，夹角应小于45°，故0.8舍去；则由几何关系可知，BC与水平方向的夹角也为θ；设AB绳的拉力为T，则对整体分析可知：2Tcos37°＝Mg+2mg设BC绳的拉力为N；则有：对B球分析可知：Tsinθ＝Ncosθ联立解得：M＝18Kg；【点睛】本题为较复杂的共点力的平衡条件问题，解题的关键在于把握好几何关系，正确选择研究对象，再利用共点力的平衡条件进行分析即可求解．4．如图所示：一根光滑的丝带两端分别系住物块A、C，丝带绕过两定滑轮，在两滑轮之间的丝带上放置了球B,D通过细绳跨过定滑轮水平寄引C物体。
相互作用(解析版)—三年(2022-2024)高考物理真题分类汇编(全国通用)
相互作用考点01 力学中的三种力1. （2024高考广西卷） 工人卸货时常利用斜面将重物从高处滑下。
如图，三个完全相同的货箱正沿着表面均匀的长直木板下滑，货箱各表面材质和粗糙程度均相同。
若1、2、3号货箱与直木板间摩擦力的大小分别为1f F 、2f F 和3f F ，则（ ）A. 123f f f F F F <<B. 123f f f F F F =<C. 132f f f F F F =<D. 123f f f F F F ==【答案】D 【解析】根据滑动摩擦力的公式N f F m =，可知滑动摩擦力的大小与接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力大小有关，由题可知三个货箱各表面材质和祖糙程度均相同，压力大小也相同，故摩擦力相同，即123f f f F F F ==，D 正确。
2 （2022高考福建卷）如图所示，吸附在竖直玻璃上质量为m 的擦窗工具，在竖直平面内受重力、拉力和摩擦力（图中未画出摩擦力）的共同作用做匀速直线运动。
若拉力大小与重力大小相等，方向水平向右，重力加速度为g ，则擦窗工具所受摩擦力（）A ．大小等于mg BC ．方向竖直向上D ．方向水平向左【参考答案】B【名师解析】对擦窗工具受力分析如图。
水平方向拉力与擦窗工具所受滑动摩擦力等大反向，竖直方向重力与擦窗工具所受静摩擦力等大反向，所以擦窗工具所受摩擦力方向如图，大小为，选项B正确。
3. （2024高考辽吉黑卷）利用砚台将墨条磨成墨汁，墨条速度方向水平向左时，（ ）A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力【参考答案】C【名师解析】当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误；根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误；由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确；桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总：功、能
三年高考（2017-2019）各地高考物理真题分类汇总：功、能 本文档中含有大量公式，在网页显示可能会出现位置错误的情况，下载后均能正常显示，欢迎下载！选择题：1.(2019•全国Ⅱ卷•T5)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/s 2。
由图中数据可得A. 物体的质量为2 kgB. h =0时，物体的速率为20 m/sC. h =2 m 时，物体的动能E k =40 JD. 从地面至h =4 m ，物体的动能减少100 J【答案】AD【解析】【详解】A.E p -h 图像知其斜率为G ，故G = =20N ，解得m =2kg ，故A 正确 B.h =0时，E p =0，E k =E 机-E p =100J -0=100J ，故=100J ，解得：v =10m/s ，故B 错误； C.h =2m 时，E p =40J ，E k = E 机-E p =85J -40J=45J ，故C 错误D.h =0时，E k =E 机-E p =100J -0=100J ，h =4m 时，E k ’=E 机-E p =80J -80J=0J ，故E k - E k ’=100J ，故D 正确2.(2019•全国Ⅲ卷•T4)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/s 2。
该物体的质量为80J 4m212mvA. 2kgB. 1.5kgC. 1kgD. 0.5kg【答案】C【解析】 对上升过程，由动能定理，，得，即F +mg =12N ；下落过程，，即N ，联立两公式，得到m =1kg 、F =2N 。
专题02 相互作用-三年(2019-2021)高考真题物理分项汇编(解析版)
专题02 相互作用 1．（2021·广东卷）唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉
力F通过耕索分别拉两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ）
A．耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大 B．耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大 C．曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D．直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 【答案】B 【解析】 A．将拉力F正交分解如下图所示
则在x方向可得出 Fx曲 = Fsinα Fx直 = Fsinβ 在y方向可得出 Fy曲 = Fcosα Fy直 = Fcosβ 由题知α < β则 sinα < sinβ cosα > cosβ 则可得到 Fx曲 < Fx直 Fy曲 > Fy直 A错误、B正确； CD．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀
速，则CD错误。 故选B。 2．（2021·湖南卷）质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最
低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块。用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（ ）
A．推力F先增大后减小 B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大 C．墙面对凹槽的压力先增大后减小 D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 【答案】C 【解析】 AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有 sinFmg
cosNmg 滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误； C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为 1cossincossin22NFFmgmg
第三章 相互作用(重力、弹力和摩擦力)讲义(含例题和习题答案)
第三章相互作用（上）(2020新版)（重力、弹力和摩擦力）前言：《李老师物理教学讲义》由李老师高中物理教研室一线教师根据本人多年教学经验，以及人教版教学大纲（最新版）和教材，精心编撰的教学讲义。
本讲义以教材内容为主线，附有大量经典例题和习题，并附有详细答案或解析。
本讲义主要供广大高中物理一线教师教学参考之用，任何自然人或法人未经本教研室许可不得随意转载或用于其它商业用途。
——李老师高中物理教研室一、重力和弹力1．力（1）力是物体与物体之间的相互作用。
在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号N。
（2）力的三要素：力的大小、方向和作用点。
（3）力的性质：例题1-1.（2019·南充高一期中）下列说法中正确的是（）A．“风吹草动”，草受到了力，但没有施力物体，说明没有施力物体的力也是存在的B．运动员将足球踢出，球在空中飞行是因为球在飞行中受到一个向前的推力C．甲用力把乙推倒，只是甲对乙用力，而乙对甲没用力D．两个物体发生相互作用不一定相互接触答案：D例题1-2.如图所示，用球拍击打乒乓球时，如果以球为研究对象，则施力物体是( )A．人 B．球拍C．乒乓球 D．无法确定答案：B（4）力的图示和力的示意图力可以用有向线段表示。
有向线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。
如图3.1-4，球所受的重力大小为6N，方向竖直向下。
这种表示力的方法，叫作力的图示。
在不需要准确标度力的大小时，通常只需画出力的作用点和方向，即只需画出力的示意图。
例题1-3.下图甲、乙中物体A的重力均为10 N，画出它所受重力的图示。
答案：如图所示例题1-4.（2019 -温州模拟）足球运动员已将足球踢向空中，在下图描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中，正确的是（）答案：B（5）力的分类2.重力（1）定义：由于地球的吸引而使物体受到的力叫作重力（gravity），单位是牛顿，简称牛，符号用N表示。
【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析
【物理】物理高考物理相互作用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，表面光滑的长方体平台固定于水平地面上，以平台外侧的一边为x 轴，在平台表面建有平面直角坐标系xoy ，其坐标原点O 与平台右侧距离为d=1.2m 。
平台足够宽，高为h=0.8m ，长为L=3.3m 。
一个质量m 1=0.2kg 的小球以v0=3m/s 的速度沿x 轴运动，到达O 点时，给小球施加一个沿y 轴正方向的水平力F 1，且F 1=5y （N ）。
经一段时间，小球到达平台上坐标为（1.2m ，0.8m ）的P 点时，撤去外力F1。
在小球到达P 点的同时，平台与地面相交处最内侧的M 点，一个质量m2=0.2kg 的滑块以速度v 在水平地面上开始做匀速直线运动，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.5，由于摩擦力的作用，要保证滑块做匀速运动需要给滑块一个外力F2，最终小球落在N 点时恰好与滑块相遇，小球、滑块均视为质点， 210/g m s =， sin370.6cos370.8︒=︒=，。
求：（1）小球到达P 点时的速度大小和方向； （2）M 、N 两点间的距离s 和滑块速度v 的大小； （3）外力F 2最小值的大小（结果可用根式表示）【答案】（1）5m/s 方向与x 轴正方向成53°（2）1.5m ；3.75m/s （325N 【解析】（1）小球在平台上做曲线运动，可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和沿y 轴方向的变加速运动，设小球在P 点受到p v 与x 轴夹角为α 从O 点到P 点，变力1F 做功50.80.8 1.62p y J J ⨯=⨯= 根据动能定理有221101122P W m v m v =-，解得5/p v m s = 根据速度的合成与分解有0cos p v v α=，得53α=︒，小球到达P 点时速度与x 轴正方向成53︒（2）小球离开P 点后做平抛运动，根据平抛运动规律有212h gt =，解得t=0.4s 小球位移在水平面内投影2p l v t m ==设P 点在地面的投影为P '，则 2.5P P M L y m ='=-由几何关系可得2222cos s P M l l P M θ=+-⋅⋅''，解得s=1.5m滑块要与小球相遇，必须沿MN 连线运动，由s vt =，得 3.75/v m s = （3）设外力2F 的方向与滑块运动方向（水平方向）的夹角为β，根据平衡条件 水平方向有： 2cos F f β=，其中f N μ=，竖直方向有22sin N F m g β+= 联立解得22cos sin m gF μβμβ=+由数学知识可得()2221sin F μβθ=++，其最小值22min 2251F N μ==+。
三年高考(2017-2019)物理真题分项版解析——专题15选修3-3(解析版)
专题15 选修3-31. 〔2021新课标全国I卷〕〔5分〕某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体.初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界.现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同.此时,容器中空气的温度〔填高于“低于“或等于“〕外界温度, 容器中空气的密度〔填夭于〞小于"或等于“〕外界空气的密度.【答案】低于大于【解析】由题意可知,容器与活塞绝热性能良好,容器内气体与外界不发生热交换,故A Q = 0,但活塞移动的过程中,容器内气体压强减小,那么容器内气体正在膨胀, 体积增大,气体对外界做功,即W<0, 根据热力学第一定律可知：A U = A Q +W <0 ,故容器内气体内能减小,温度降低,低于外界温度.最终容器内气体压强和外界气体压强相同,根据理想气体状态方程：PV = nRT,又P=m , m为容VPm ...................... ......................................................器内气体质量.联立得：P = ——,取容器外界质量也为m的一局部气体,由于容器内温度T低于外nRT界温度,故容器内气体密度大于外界.2. 〔2021新课标全国I卷〕〔10分〕热等静压设备广泛用于材料加工中.该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能.一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶僦气压入到炉腔中.每瓶僦气的容积为 3.2 M0-2m3,使用前瓶中气体压强为1.5M07Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0 106Pa；室温温度为27 C.僦气可视为理想气体.〔1〕求压入僦气后炉腔中气体在室温下的压强；〔2〕将压入僦气后的炉腔加热到 1 227 C,求此时炉腔中气体的压强.【答案】〔1〕 p2=3.2 M07 Pa 〔2〕 p3=1.6 108 Pa【解析】〔1〕设初始时每瓶气体的体积为V.,压强为p0；使用后气瓶中剩余气体的压强为P I.假设体积为V.、压强为P0的气体压强变为P1时,其体积膨胀为V1.由玻意耳定律p0V0=p1V1①被压入进炉腔的气体在室温和P1条件下的体积为V'*"设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为P2,体积为V2.由玻意耳定律p2V2=10p1V1’③联立①②③式并代入题给数据得P2=3.2 M07Pa ④〔2〕设加热前炉腔的温度为T.,加热后炉腔温度为T I,气体压强为P3,由查理定律P3 P2 公TT/ ⑤联立④⑤式并代入题给数据得P3=1.6 M08Pa ⑥3. 〔2021新课标全国n卷〕〔5分〕如P-V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T i、T2、T3.用N I、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,那么N i N2, T i T3, N2 N3.〔填大于〞小于"或等于"〕P2Pl------ ,1IIIPy ~一疗I I1 IO V x-2'匕’v【答案】大于等于大于【解析】1、2等体积,2、3等压强由PV=nRT得：卫必二卫^2V1=V2,故卫1 =也,可得：T1=2T2,T1 T2 T1 T2即T1>T2,由于分子密度相同,温度高,碰撞次数多,故N1>N2；由于P1V1= P3V3；故T1 = T3；那么T3>T2,又P2=P3, 2状态分析密度大,分析运动缓慢,单个分子平均作用力小, 3状态分子密度小,分子运动剧烈,单个分子平均作用力大.故3状态碰撞容器壁分子较少,即N2>N3.4. 〔2021新课标全国n卷〕〔10分〕如图,一容器由横截面积分别为2s和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑.整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三局部,分别充有氢气、空气和氮气.平衡时,氮气的压强和体积分别为P0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为P.现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求：〔1〕抽气前氢气的压强；〔2〕抽气后氢气的压强和体积.14(p 0 p) V 0【答案】(1) P io =- (P o +p)(2) V i = --一-——2 2p o p(p io -p) 2S= (p o~p) SDp 1和V 1,氢气的压强和体积分别为 p 2和V 2,根据力的平衡条件有 p 2 S=p 1 2s ③由玻意耳定律得 p [V 1=p 1o 2V o ④ p 2V 2=p o V o ⑤由于两活塞用刚性杆连接,故 V1 NVo=2 (VoY)⑥ 联立②③④⑤⑥式解得4(p op V o—~~T ⑧2p o p 5.〔2.19新课标全国出卷〕〔5分〕用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的 油酸酒精溶液,稀释的目的是实验中为了测量出一滴浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以________________________________________________________ .为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是 O【答案】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜 把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中,测出1mL 油酸酒精溶液的滴数,得到一滴溶液中纯油酸的体积油膜稳定后得外表积 So【解析】油膜法测量分子大小需要形成单分子油膜,故而需要减少油酸浓度；一滴油酸的体积非常微小 不易准确测量,故而使用累积法,测出N 滴油酸溶液的体积 V,用V 与N 的比值计算一滴油酸的体积;【解析】〔1〕设抽气前氢气的压强为 p io,根据力的平衡条件得 /日 1得 p 〔o = 2(po+p)②〔2〕设抽气后氢气的压强和体积分别为 V 1由于形成单分子油膜,油膜的厚度 h 可以认为是分子直径,故而还需要测量出油膜的面积V度 h = oS6.〔2021新课标全国出卷〕〔10分〕如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为 2.0cm 的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上外表到管口的距离为 2.0 cm .假设将细管倒置,水银柱下外表恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同.大气压强为 76 cmHg,环境温度为296 K o〔1〕求细管的长度；〔2〕假设在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上外表恰好与管口平齐为止,求此时密 封气体的温度.【答案】〔1〕 L=41 cm 〔2〕 T=312 K【解析】〔1〕设细管的长度为L,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上外表到管口 的距离为％,被密封气体的体积为 V,压强为p ；细管倒置时,气体体积为 V 1,压强为P 1.由玻意耳定律 有 pV=p 1V 1①由力的平衡条件有 P=P 0+ p h ② P 1=P 0 -p gh③式中,P 、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小, PO 为大气压强.由题意有V=S «力15〕 ④V I =S 〔L 十I 〕⑤由①②③④⑤式和题给条件得 L=41 cm〔2〕设气体被加热前后的温度分别为 T0和T,由盖-吕萨克定律有V V 1L ⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T=312 K ⑧S,以计算厚2.Q cm2.0 cm7. 〔2021北京卷〕以下说法正确的选项是A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变【答案】A【解析】根据温度是分子平均动能的标志确定气体分子热运动的程度和分子平均动能变化,内能是分子平均动能和分子势总和,由气体压强宏观表现确定压强. A.温度是分子平均动能标志,所以温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度,故A正确；B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和分子势能之和,故B错误；C.由压强公式PV=nRT可知,气体压强除与分子平均动能〔温度〕有关,还与体积有关,故C错误；D.温度是分子平均动能的标志,所以温度降低,分子平均动能一定变小,故D错误. /8. 〔2021江苏卷〕在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体/A.分子的无规那么运动停息下来B,每个分子的速度大小均相等■C.分子的平均动能保持不变,D.分子的密集程度保持不变【答案】CD【解析】分子的无规那么运动那么为分子的热运动, 由分子动理论可知,分子热运动不可能停止,,错误；密闭容器内的理想气体,温度不变,所以分子平均动能不变,但并不是每个分子的动能都相等,故■ B错误,C正确；由于没有外界影响且容器密闭,所以分子的密集程度不变,故D正确. H 9. 〔2021江苏卷〕由于水的外表张力,荷叶上的小水滴总是球形的.在小水滴外表层中,水分子之间的才F互作用总体上表现为〔选填用力〞或用力〞〕.分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示,能总体上反映小水滴外表层中水分子Ep的是图中〔选填A" B.或C〞〕的位置.【答案】引力 C【解析】由于在小水滴外表层中,水分子间的距离大于r o ,所以水分子之间的相互作用总体上表现为引力,由于当分子间距离为 「0时,分子间作用力为 0,分子势能最小即图中的 B 点,由于外表层中分子间距大于「0 ,所以能总体反映小水滴外表层中水分子势能的是C 位置.〔2021江苏卷〕如题13A-2图所示,一定质量理想气体经历 A-B 的等压过程,B-C 的绝热过程〔气体 与外界无热量交换〕,其中 B-C 过程中内能减少900 J.求A- B-C 过程中气体对外界做的总功.【答案】W=1 500 J【解析】由题意可知,A T B 过程为等压膨胀,所以气体对外做功为： W , =-P 〔V B -V A 〕, B T C 过 程：由热力学第一定律得：W 2=A U ,那么气体对外界做的总功为： W = -〔W i+W2〕,代入数据解得：W =1500J .〔2021北京卷〕关于分子动理论,以下说法正确的选项是 A.气体扩散的快慢与温度无关 B.布朗运动是液体分子的无规那么运动C.分子间同时存在着引力和斥力D.分子间的引力总是随分子间距增大而增大 【答案】C10 11〔题 13A-1【解析】扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故A错误；布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动的无规那么性,是液体分子运动的无规那么性的间接反映,故B错误；分子间斥力与引力是同时存在,而分子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时,表现为斥力,即引力小于斥力,而分子间距大于平衡位置时,分子表现为引力,即斥力小于引力,但总是同时存在的,故C正确,D错误.【点睛】此题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规那么运动,都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的.12. 〔2021江苏卷〕如下图,一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度.当空气温度不变,假设一段时间后发现该温度计示数减小,那么.注度计7A.空气的相对湿度减小B.空气中水蒸汽的压强增大C.空气中水的饱和气压减小D.空气中水的饱和气压增大【答案】A【解析】温度计示数减小说明蒸发加快,空气中水蒸汽的压强减小,选项B错误；因空气的饱和气压只与温度有关,空气温度不变,所以饱和气压不变,选项C、D错误；根据相对湿度的定义,空气的相对湿度减小,选项A正确.【点睛】此题考查湿度温度计的原理、分子速率分布的特点和热力学第一定律,解题的关键是要理解热力学的根本概念、弄清热力学第一定律各物理量的含义,注意气体等压变化过程中〔C-A〕应用W = P,4V计算外界对气体做的功.13. 〔2021江苏卷〕一定量的氧气贮存在密封容器中,在T i和T2温度下其分子速率分布的情况见右表.那么T i—〔选填大于“小于"或等于“〕T2.假设约10%的氧气沉着器中泄漏,泄漏前后容器内温度均为T1,那么在泄漏后的容器中,速率处于400〜500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比—〔选填大于〞小于〞或等于“〕18.6% o【答案】大于 等于【解析】分子速率分布与温度有关,温度升高,分子的平均速率增大,速率大的分子数所占比例增加, 速率小的分子数所占比例减小,所以T i 大于T 2；泄漏前后容器内温度不变,那么在泄漏后的容器中,速率处于400~500 m/s 区间的氧气分子数占总分子数的百分比不变,仍为 18.6%.〔2021全国II 卷〕对于实际的气体,以下说法正确的选项是 .〔填正确答案标号,选对 1个给2分, 选又2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分〕 A.气体的内能包括气体分子的重力势能 B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C.气体的内能包括气体整体运动的动能 D.气体体积变化时,其内能可能不变 E.气体的内能包括气体分子热运动的动能 【答案】BDE【解析】气体的内能等于所有分子热运动动能和分子之间势能的总和,故 AC 错,BE 对；根据热力学 第一定律A U =W+Q 知道,改变内能的方式有做功和热传递, 所以体积发生变化时,内能可能不变, 故D 正确.〔2021全国III 卷〕如图,一定量的理想气体从状态 a 变化到状态b,其过程如pV 图中从a 至Ub 的直线所示.在此过程中 .〔填正确答案标号,选对 1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分〕A.气体温度一直降低B.气体内能一直增加C.气体一直对外做功D.气体一直从外界吸热E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功 【答案】BCD【解析】一定质量的理想气体从 a 到b 的过程,由理想气体状态方程P a V a /T a =p b V b /T b 可知,T b >T a,即气体的温度一直升高,选项 A 错误；根据理想气体的内能只与温度有关,可知气体的内能一直增加, 选项B 正确；由于从a 到b 的过程中气体的体积增大,所以气体一直对外做功,选项C 正确；根据热力学第一定律,从 a 到b 的过程中,气体一直从外界吸热,选项 D 正确；气体吸收的热量一局部增加 内能,一局部对外做功,选项 E 错误.14. 15.〔2021新课标I 卷〕如图,一定质量的理想气体从状态 a 开始,经历过程①、②、③、④到达状态 e, 对此气体,以下说法正确的选项是 .〔填正确答案标号,选对 1个给2分,选对2个得4分,选对3 个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分〕A.过程①中气体的压强逐渐减小B.过程②中气体对外界做正功C.过程④中气体从外界吸收了热量D.状态c 、d 的内能相等E.状态d 的压强比状态b 的压强小 【答案】BDE【解析】此题考查对一定质量的理想气体的 V T 图线的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律、 理想气体内能及其相关的知识点.由理想气体状态方程 P a V a /T a =p b V b /T b 可知,p b >p a ,即过程曲中气体的压强逐渐增大,选项 A 错误；由于 过程3中气体体积增大,所以过程③中气体对外做功,选项B 正确；过程4中气体体积不变,对外做功为 零,温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程&中气体放出热量,选项 C 错误；由于状态c 、d的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态c 、d 的内能相等,选项 D 正确；由理想气体状态方程p d V d /T d =p b V b /T b 可知,状态d 的压强比状态 b 的压强小,选项 E 正确. 〔2021江苏卷〕如下图,一定质量的理想气体在状态 A 时压强为2.0105 Pa,经历A TB TC TA的过程,整个过程中对外界放出61.4 J 热量.求该气体在 A T B 过程中对外界所做的功.【答案】气体对外界做的功为 138.6 J 【解析】整个过程中,外界对气体做功W=W AB +W CA ,且W CA =P A 〔V C 'A 〕由热力学第一定律 AU=Q+W,彳导W AB = - 〔 Q+W CA 〕16. 17.4 + M界・率时分比E-F ' 0 7 1金他2»S411 9300-400 1 17.42i 4侬-wo翔4500-600 16 T is 18OO-7W13 ft 8r*58OO-9W2090OU t .3手T代入数据得W AB=-138.6 J,即气体对外界做的功为138.6 J18.(2021全国II卷)如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b, a、b间距为h, a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体.活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦.开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为Po,温度均为T..现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处.求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功.重力加速度大小为g o【答案】W = p o S mg h【解析】由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态,求封闭气体的压强,然后找到不同状态下气体参量,计算温度或者体积.开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动.设此时汽缸中气体的温度为T I ,压强为P I ,根据查理定律有P0 P1 小T O T I根据力的平衡条件有P1S = P0S +mg ②联立①②式可得T =‘1+西『0③< P0S J此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为丁2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2.根据盖一吕萨克定律有V1 V2 小T1 T2式中V1=SH ⑤V2=S (H + h)⑥联立③④⑤⑥式解得丁h h mg '… T 2 =|1 +— I 1 T o ⑦I H 人 PoSj从开始加热到活塞到达 b 处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为W =( PoS+mg h ⑧(2021全国III 卷)在两端封闭、粗细均匀的U 形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气.当U 形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l 1=18.0 cm 和12=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg .现将U 形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入 另一边.求U 形管平放时两边空气柱的长度.在整个过程中,气体温度不变.【答案】7.5 cm【解析】设U 形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为 P 1和P 2.U 形管水平放置时,两边 气体压强相等,设为 p,此时原左、右两边气体长度分别变为1I 和l 2‘.由力的平衡条件有P I = P2 +Pg(l1 T2)①式中P 为水银密度,g 为重力加速度大小. 由玻意耳定律有 P I 1I = P1I ② P 2l 2=pl 2 ③ 1I I lr=l 2 T2'④由①②③④式和题给条件得 11' =22.5bm ⑤ 12' =7.色md20. 〔2021新课标I 卷〕如图,容积为 V 的汽缸由导热材料制成,面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两局部,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门 汽缸内上下两局部气体的压强均为Po,现将K 翻开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体19. Ko 开始时,K 关闭,积为V时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了-,不计活塞的质量和体积,外界温度保8 6持不变,重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量.15p o S26 g【解析】设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为V i ,压强为P i ；下方气体的体积为-2,压强为P2.在活塞下移的过程中,活塞上、下方气体的温度均保持不变,由玻意耳定律得V 、,p0 二二PV1 ①VP o — P2V2 ②2由条件得V V V 13.,V〕V2 6 8 24V V VV2 =—――=—④2 6 3设活塞上方液体的质量为m,由力的平衡条件得P2s = P1S +mg ⑤联立以上各式得15P o S®m 二------ ⑥26 g21. 〔2021北京卷〕以下关于热运动的说法正确的选项是A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈B.水凝结成冰后,水分子的热运动停止C.水的温度越高,水分子的热运动越剧烈D.水的温度升高,每一个水分子的运动速率都会增大【答案】C【解析】水流速度是机械运动速度,不能反映热运动情况, A错误；分子在永不停息地做无规那么运动, B错误；水的温度升高,水分子的平均速率增大,并非每一个水分子的运动速率都增大, D错误；选项C说法正确.【名师点睛】温度是分子平均动能的标志,但单个分子做无规那么运动,单个分子在高温时速率可能较小.22. 〔2021新课标I卷〕氧气分子在0 C和100 c温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示.以下说法正确的选项是.〔填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个彳导4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分〕单位速率间隔的分子数A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 C时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 c时相比,100 C时氧气分子速率出现在0〜400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比拟大【答案】ABC【解析】温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同,温度越高,速率大的分子占比例越高,故虚线为0 C,实线是100 C对应的曲线,曲线下的面积都等于1,故相等,所以ABC正确.【名师点睛】此题主要抓住温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加,不同温度下相同速率的分子所占比例不同的特点.23. (2021新课标n卷)如图,用隔板将一绝热气缸分成两局部,隔板左侧充有理想气体,隔板右侧与绝热活塞之间是真空.现将隔板抽开,气体会自发扩散至整个气缸.待气体到达稳定后,缓慢推压活塞,将气体压回到原来的体积.假设整个系统不漏气.以下说法正确的选项是隔板——T--- v活塞理想直申i_____气体具工髀—A.气体自发扩散前后内能相同B.气体在被压缩的过程中内能增大C.在自发扩散过程中,气体对外界做功D.气体在被压缩的过程中,外界对气体做功E.气体在被压缩的过程中,气体分子的平均动能不变【答案】ABD【解析】气体向真空扩散过程中不对外做功,且又由于气缸绝热,可知气体自发扩散前后内能相同, 选项A正确,C 错误；气体在被压缩的过程中活塞对气体做功, 因气缸绝热,那么气体内能增大,D正确；气体在被压缩的过程中,因气体内能增加,那么温度升高,气体分子的平均动能增加,选项错误；应选ABD.【名师点睛】此题考查学生对热力学第一定律的理解和运用水平；要知道气体在向真空膨胀时不对外做功；绝热状态时Q=0;理想气体的内能只与温度有关.24. (2021江苏卷)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V干图象如图12A示.以下说法正确的有 .(A) A— B的过程中,气体对外界做功(B) A-B的过程中,气体放出热量(C) B-C的过程中,气体压强不变(D) A— B-C的过程中,气体内能增加(题⑵t-1图)【答案】BC【解析】由图知 A-B 的过程中,温度不变,体积减小,故外界对气体做功,所以 A 错误；根据热力 学定律知,A-B 的过程中,气体放出热量,B 正确；B-C 的过程为等压变化, 气体压强不变,C 正确;A-B-C 的过程中,温度降低,气体内能减小,故 D 错误. 【名师点睛】两个过程： A 到B 等温变化,B 到C 等压变化. 〔2021新课标出卷〕如图,一定质量的理想气体从状态a 出发,经过等容过程 ab 到达状态b,再经过等温过程bc 到达状态c,最后经等压过程ca 回到状态a .以下说法正确的选项是 〔填正确答案标号. 选又1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为 0分〕.A.在过程ab 中气体的内能增加B.在过程ca 中外界对气体做功C.在过程ab 中气体对外界做功D.在过程bc 中气体从外界吸收热量E.在过程ca 中气体从外界吸收热量 【答案】ABD【解析】在过程ab 中,体积不变,外界不对气体做功,气体也不对外界做功,压强增大,温度升高, 内能增加,A 正确,C 错误；在过程ca 中,气体体积缩小,外界对气体做功,压强不变,温度降低, 故内能减小,由热力学第一定律可得气体向外界放出热量,B 正确,E 错误；在过程bc 中,温度不变,内能不变,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定律可知,气体要从外界吸收热量,D 正确.【名师点睛】此题考查了理想气体的三种特殊状态变化,等容变化、等压变化和等温变化,考查了其 中气体与外界的能量交换情况及热力学第一定律,解题时要分析清楚图象,根据理想气体状态方程与 热力学第一定律解题. 〔2021江苏卷〕题12AW 〔甲〕和〔乙〕图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连 线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30 s,两方格纸每格表示的长度相同.比拟两张图片可知：假设水温相同, 〔选填 甲〞或 乙〞〕中炭粒的颗粒较大；假设炭粒大小相同, 〔选填25. 26.甲"或乙〞〕中水分子的热运动较剧烈.【答案】甲乙【解析】温度相同,颗粒越大,布朗运动越不明显,所以假设水温相同,甲中炭粒的颗粒较大；假设炭粒大小相同,温度越高,布朗运动越明显,故乙中水分子的热运动较剧烈.【名师点睛】此题主要考查布朗运动,布朗运动与悬浮在液体中颗粒的大小及液体的温度有关.27. 〔2021江苏卷〕科学家可以运用无规那么运动的规律来研究生物蛋白分子.资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66kg/mol,其分子可视为半径为3X10勺m的球,阿伏加德罗常数为 6.0 1023mol 1 .请估算该蛋白的密度.〔计算结果保存一位有效数字〕_ 3 3【答案】：- =1 10 kg/m4 3【解析】摩尔体积V =一化N A 33M由密度34 < N A3. ,3代入数据得'=1 10 k g/m【名师点睛】此题主要考查阿伏加德罗常数,摩尔质量、摩尔体积等物理量间的关系,记得公式,用心计算,小心有效数字的要求即可.28. 〔2021新课标I卷〕如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管〔容积可忽略〕连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K I、K3；B中有一可自由滑动的活塞〔质量、体积均可忽略〕.初始时,三个阀门均翻开,活塞在B的底部；关闭K2、K3,通过K I给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1O室温为27 C,汽缸导热.。
三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编：专题01物理常识单位制【汇编】
三年（2017-2019）高考真题物理分项汇编：专题01物理常识单位制专题01 物理常识 单位制1．（2019·北京卷）国际单位制（缩写SI ）定义了米（m ）、秒（s ）等7个基本单位，其他单位均可由物理关系导出。
例如，由m 和s 可以导出速度单位m·s –1。
历史上，曾用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。
但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。
1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz 定义s ；1983年用真空中的光速c =299 792 458 m·s –1定义m 。
2018年第26届国际计量大会决定，7个基本单位全部用基本物理常量来定义（对应关系如图，例如，s 对应∆ν，m 对应c ）。
新SI 自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。
下列选项不正确的是A ．7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性B ．用真空中的光速c （m·s –1）定义m ，因为长度l 与速度v 存在l =vt ，而s 已定义C ．用基本电荷e （C ）定义安培（A ），因为电荷量与电流I 存在I =q /t ，而s 已定义D ．因为普朗克常量h （J·s ）的单位中没有kg ，所以无法用它来定义质量单位 【答案】D【解析】本题属于信息题，由题所给信息结合l vt =和qI t=的物理意义解答。
由题意可知，如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，所以7个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，故A 正确；用真空中的光速定义m ，即光在真空中传播299792458分之一秒的距离，且s 早已定义，故B 正确；由公式qI t=可知，安培即为1 s 时间内通过的电荷量，故C 正确；由题意可知，h 对应的单位为J s ⋅，而能量的单位单位中包含质量，故可以对Kg 进行定义，故D 错误。
三年(2017-2019)高考真题物理分项汇编 专题12 电磁感应(含答案解析)
专题 12电磁感应1．（2019· 新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线M N 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在M N 上。
t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示。
磁感应强度B 随时间 t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 的时间间隔内1A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为B rS4tD ．圆环中的感应电动势大小为【答案】BCB πr 04t【解析】AB 、根据 B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在 t时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向 F的方向在 t A时刻发生变化，则 A 错误，B 正确；CD 、由闭合电路欧姆定律得：IE R，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：R2r SB rS，联立得： I ，则 C 正确，D 错误。
故本题选 BC 。
4t 02．（2019· 新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。
虚线a b 、cd 均与导轨垂直，在a b 与c d 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。
将两根相同的导体棒P Q 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。
已知P Q 进入磁场时加速度变小恰好为零，从P Q 进入磁场开始计时，到M N 离 开磁场区域为止，流过P Q 的电流随时间变化的图像可能正确的是2【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ 出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。
由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ 出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总：磁场
三年高考（2017-2019）各地高考物理真题分类汇总：磁场本文档中含有大量公式，在网页显示可能会出现位置错误的情况，下载后均能正常显示，欢迎下载！ 选择题：1.(2019•全国Ⅱ卷•T4)如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外。
ab 边中点有一电子发源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。
已知电子的比荷为k 。
则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A.B. ，C.D.， 【答案】B 【解析】【详解】a 点射出粒子半径R a = =，得：v a = =，d 点射出粒子半径为 ，R =故v d ==，故B 选项符合题意14kBl14kBl 54kBl 12kBl 12kBl 54kBl 4l a mv Bq 4Bql m 4Blk2222l R l R ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭54l 54Bql m 54klB2.(2019•全国Ⅲ卷•T5)如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。
一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。
粒子在磁场中运动的时间为A.B.C.D.【答案】B 【解析】 运动轨迹如图:即运动由两部分组成,第一部分是个周期,第二部分是个周期,故总时间为B 选项的结果. 3.(2019•全国Ⅰ卷•T4)如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接，已如导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为A. 2FB. 1.5FC. 0.5FD. 0【答案】B 【解析】12B 5π6m qB7π6m qB11π6mqB13π6mqB1416设每一根导体棒的电阻为R ，长度为L ，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比。