单元检测(二) 相互作用-【衡水真题密卷】2025年高考物理单元过关检测（福建专版）

2024一2025学年度单元过关检测（二）】 物理·相互作用 (考试时间75分钟，总分100分) 一、单项选择题：本题共4小题，每小驱4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题日要求的。 思号 答案 1.如何堆数重物件是建筑工人经常雷要考做的问题。如图所示，重杆AO可绕O轴在数 直平面内自由转功，使杆压在置于水平地面的光滑闲柱体上，又使图柱体紧常在竖直指 板上南保持平衡。已知杆与水平地面的模角为，杆的质量为网，风柱体的质量为M,杆 与圆柱体在接触点尸处的作用力为F,期挡板对圆柱体的作用力为 A.Fsin 且根g60s8 C.KOOS十材r D.Fsin +mgcos 2一个物体静止在水平桌面上，关于物体与水平桌面间的弹力，下列说法正确的是〔) A,物体对水平桌而的弹力是由物体的形变产生的 B水平桌面对物体的弹力是由物体的形变产生的 C本平桌面对物体的弹力小于物体的重力 D物体对水平桌面的弹力就是物体的重力 3.2023年的春晚舞蹈H第铸)，艺术地再观了古代度边将士与四规各民族化干戈为玉帛并 建立深厚发谊的动人故事。图甲是一个优黄且难度极大的后钟动作，人日仰平衡时，可 粗略认为头受到重力G、观肉拉力F,和须推支持力F:。如周乙所示，若膏角后的美预 与水平方向成0角，F与水平方向或5角，期可估算出下，的大小为 甲 A(5+1G A(w3-1)G C.(w3+2)G D(3-2G 单元过美检测（二}物理第1页{共8页） 衡水真无 4加图所示，光滑直硬肝1和情硬杆2团定在水平面上，与水平面之属的夹角分别为： 月，轻疑圆环套在杆2上，轻面组线两储分划连接着小珠和圆环，细线绕过在杆1上可自 由滑动的光滑滑轮，初始状态环和滑轮可的饵线竖直。观暖慢移动滑轮至环和滑轮间 的线水平，在整个过程中测环始篱处于静止状态，则在该过程中 A,图环受到的摩题力先减小再增大 B属环受到的支转力逐渐增大 仁细线对滑轮的作用力先增大两减小 8门 D细线的拉力逐渐增大 二，多夏进择题：本题共4小题，每小题6分，其24分。每小题有多夏符合题日要求，全那 慧对的得6分，遗对但不全的得3分，有迹错的得0分。 燃号 5 6 7 8 谷案 5.把在中国已有】心心年以上的历史，北貔贾恩髑著齐民要术)称之为“铁齿楼”，将使用 此农具的作业称作粑。如图甲质示，牛通过两根把素拉把铅水平方向匀速把地。两根 把素等长且对称，廷长线的交点为O,夹角∠0B=,拉力大小均为F,平雀0B 与水平面的夹角为(O为AB的中点)，如图乙所示，忽略肥案质量，下列说法正确 的是 常 A.两根把索的合力大小为F B两根肥索的合力大小为3F C地对把的水平阻力大小为营 D地对把的水平阻力大小为5 6.如图所示，O点为半径为R的常圆形碗的图心，质量相同的ā.6两球用一长为R的轻质 细杆相连，@球表面粗随，b球表面光滑，@山两球及细杆静止于碗内，阻杆水平。现将购 绕O点在纸而内逆时针缓慢旋转0°，此过程4，b两球的遂相对瑞静止。在旋转过型 中，下列说法正确的是 A,细杆对易球的弹力逐新增大 B院壁对占球的弹力蓬两增大 C“球爱列装坚的摩激力量大值为其重力的受修 D▣球受到绵壁的支持力最大值为其重力的，倍 密卷 单元过线检测（二）物理第2页{共8质) 6 7.如图所示，轻属MN的两固定在水平天花数上，轻绳OP系在轻绳MN的某处，光滑 经滑轮悬挂一质量为m的物体，并野在轻绳MN上。初始封用吸直向下的力F拉OP, 使O点处于如图所承的位置，此时O财与水平方向的突角为60，口N与水平方向的夹 角为0°。在保证O点位登不变的情况下，现使轻绳OP以O点为到心期时针缓慢转过 90的过程中，下列说法正确的是 A力F的大小先减小后措大 B轻绳M的拉力光减小后增大 C当力F竖直向下到，力F的大小为mg n当力F竖直向下时，轻绳ON的拉力大小为号 &如图所示，固定在地而的Q4B为半径为的国分之一到环，偶，心O的正上方4d地有 一定滑轮C,定滑轮C右侧有另一个定滑轮D,小球1套在耀环上并通过轻绳烧过两个 定滑轮连接物体2，物体2又与-一轻质弹簧连线在一起，轻质弹簧另一南固定在地面上. 现有两种情况，情况1：小球1可在AB圆氧任意位置保特静止：情况2：小球1在A点 时，轻绳刚好钟直但无拉力：此时弹舞压缩量为2d。现给小球1轻曦的扰动，小球1沿 AB司置运动到B点时速度为零，物体2不会碰到滑轮。已知小球1质量为网，物体2 爱量为m:,弹簧司度系数为，重力加速度为g,不计滑轮霞量、大小和一切摩擦。下列 说法正确的是 入情况1中女置 五情况1中-2置 C情况2中mm一4：3 D情况2中烟1·烘一314 三，非选择题：共60分，其中9,10,11为填空罪，12,13为实脸题.14,15,16为计算题。 9.(?分)图甲和图乙中的经杆可以烧下精和右端自由转动，图丙中的经杆圆定不动，左操 固定一个轻质定滑轮，不考虑轻绳与滑轮的摩擦，按图示方式挂上相月重物后，若重萄 所受重力记为G,则图甲，图乙，图丙中的轻杆左陶所受作用力的大小分别为F F- F- 30 6 单元过美检测（二}物理第3置{共8页） 衡水真 10,《3分)用加图慎程研究斜拉桥的平衡：细杆CD固定在地面上，从质量为m的均匀平板 正中央空洞内穿过。通过两鼠轻质细线CA,CB将平版水平悬挂，与竖直方向爽角分 别为30°，的。期CB绳对平板的拉力大小为：保持平板水平不动，逐浙缩短 CB线，使悬挂点B左移，CB绳对平板的拉力将 《填“变大”“变小“先变 大后变小“或先变小后室大“)。 11.(3分)某校华办了田径写动会，其中有一个名叫同心击鼓“的教颗工意味比赛项日 如图甲所示，比费开始前，10名老师利用闻子一起将蔻从地面上控起，并使其在空中保 持静止状态。这面鼓的质量为5g,当其静止时，每位老年手中绳子与水平面的夹 角均为10，每条绳内拉力等大，如图乙所示，明每条绳上的拉力大小为 N.(g 取10N/kg,n10取0.17，结果保帽三位有效数字) ]2.(5分)某同学在探究两相同弹簧串联时的等效劲度系数与原弹簧劝度系数的关系” 时，取两个完全相同的弹簧@，b,资装好实验装置，如图甲所示，两弹簧下餐分划放置指 针A,B,且两指针均与刻度尺垂直，刻度尺经直悬挂且0刻度线与弹簧：的上幽平齐， 未显挂物码时指针A,B的刻度分别为：和，实验过程中弹簧始终保持琴直状态： 且没有超出弹性限度， (门)图乙是未挂购码时浙针B在刻度尺上位置的敏大图，已知割度尺的最小分度值为 1mm,则示数4= m 密程 单元过美检测（二）物理第4页{共8质) ()在单赞6的下端挂1个售码，码静止后，指针A、B对应的划度分别用，和表 示，已知所挂钩码的质量为m,重力加速度为&。则悬挂一个钩码后b弹簧的伸长 量△3= ,弹簧b的纳度系数，= ,两弹簧申 氏后的等效的劲度系数一 。(均用题中所给的字母表示) (3》如果不考虑两弹簧爱量对实愈的影响，道过实验数据进行合理推导，将两弹簧申积 后的等效动度系数与原弹簧的孙度系数之比为 填具体数值 13.(8分)某同学利用三根原长为10.00m的相同规格的橡皮： 《橡皮筋的弹力与形变量成正比，蓬从胡克定律)进行“抢证力 的平行四边影定则”实验。在水平木板上辅有白低，将绳千打 一个结点，用这三根缘皮筋在同一平面内沿三个不同方向拉结 甲 点，当结点静止时，在白纸上标记结点位置为O点，如图甲所 示，记录三根橡皮筋方向井测量出三鼠皮蓝觉时的长度上，妇、，请觉成下列问避： (1)根据记录的数据，若两力合成时遵循平行四边形定则，侧当以汇沿段像皮筋的 种长量为第边作平行四边形，该平行四边形的对角线长度应 (填“大于 “等于”或“小于”O店段橡发筋神长量 《)在本实验中，当结点静止时，三根缘皮防的长度可健是 (填正确答案标号】 A4=14.21cmh-12.79m,6-17.00 B4=13.10cm.4=15,22m.=16,38m C4-16,03m.4-12.25m,-1a.14m (3》关于本实验的实验操作或说法正确的是 。(填正确答案标号》 A.本实验中需要用量角器测量出三段橡皮，之同的夹角 :实验中直接沿着缘皮筋街直线确定橡皮皓较力的方向 C,在进行不同次实验操作时，不青要每次将结点拉至具一位置 几为被小实验误差，(C与8端橡度舫时间之间的兴角必领为 (4》在某次实验，三根橡皮筋的方向如图乙所示，保结点位置与QA段橡皮高长度，方 向不变，保持O用段橡皮筋的方向不变，将汇段橡皮筛媛慢顾时针旋转90，陶在 此过程中用段与O汇段橡皮箭的单力大小变化正确的是 一。（填正确答案 标号》 ACC段檬皮蓝弹力先减小后增大 我℃C段橡皮萌弹力一或小 C,沿段橡皮筋弹力先增大后减小 D.OB段像皮情弹力一减公 单元过美检测（二}物理第5页{共8页） 衡水真是 14,(10分)半径为R且内壁光滑的半球形碗国定故盖在水平效面上，)是球心：魔的边缘 A,B两点的连餐是衡的水平直径。一质量为：的均匀硬杆放置在B,C两点佩处于静 止状态，硬杆银细，B.C两点也是硬杆的两喝点，硬杆的受力分析如图所常。已知C点 对硬杆的弹力与硬杆的夹角为，且A,B,C三点处在经直的半圆面上，重力加速度为 g,米： (门)硬杆的长度 (2)B点对硬杆的弹力大小以及C点对硬杆的弹力大小。 密鞋 单元过美检测（二）物理第5页{共8质) 6 15.12分)如图所示，0为固定在本平面的转轴.小球A.B的质量均为网，A与B.O间有 16,(15分)924年夏平的重庆桥似火，为保证空调冷气不外滑：复多办公室都发装了简 通过饮链用轻杆连接，杆长均为上，B球置于水平地而上，B,O之司用一轻爱弹簧连 易自动关门卷，诚装置的原理可以简化为用一弹簧拉着的门。某次门在关闭时故卡 接。现给A球熊相一竖直向上的力F,此时两杆夹角=0'，弹簧处于原长。改变F 住，细心的小明发观了门下缝雕处塞紫了一个木楔，侧面如图所示。已您木楔质量为 使A球缓慢运动，当0一105时力F恰好为零。A.B两球始德在同一鉴直平面，弹簧 出，兆上表面可锐作光静，下表而与水平地面间的动厚擦因数为”，木模上表面与水平 在弹性限皮内，忽略一切摩察，n53”一08，cm%53°-0.5，重力加速度为g 愁面闻夹角为，重力加速度为g,本预尺寸比门小很多，最大静摩擦力近似等于滑动摩 (1)求弹瓷的动度系数是， 家力。 (2)若在弹簧址于原长度将A球自由释放时都速度为a,此时A,B牌球其杆的弹力 (1)若门鞋动木横在地短上坝授匀速移动，求门下端对木楔上表面的压力大小。 多大？ (2)小明研究发观，存在着界角民，若术快顿角A,不管用多大力推门，塞在门下缝隙 (3)在2情况下当8一90时，B球的速度大小为p,求此时弹簧的弹性势能， 处的木擦都能将门卡住面不再运动，求这一路界角的正切值民。 0 木 6 单元过美检测〔二}物理第7页{共8页】 衡水真题密程 单元过美检调（二】物理第5页{共8质）衡水真题密卷 2024一2025学年度单元过关 一、单项选择题 1.A【解析】根据题意可知，杆对圆柱体的作用力 大小为F,圆柱体受力分析如图所示，水平方向根 据平衡条件可得N2=Fsin,A正确。 0ò 0 G 2.A【解析】由弹力的概念可知，物体对水平桌面 的弹力是由物体的形变而产生的，水平桌面对物 体的弹力是由水平桌面的形变而产生的，A正 确，B错误；因物体受平衡力作用，水平桌面对物 体的支持力与重力平衡，故水平桌面对物体的弹 力大小等于物体的重力大小，弹力与重力的性质 不同，因此不能说弹力就是重力，C、D错误。 3.A【解析】由力的平衡条件可得F1sin60°= G+F2sin45°，Fcos60°=F2c0s45°，解得F1= (W3十1)G,A正确。 4.A【解析】细线上的拉力大小始终等于小球的 重力大小，初始时刻，國环受到的摩擦力等于细 线上的拉力沿杆2的分力，缓慢移动滑轮至细线 与杆2垂直的过程中，细线上的拉力沿杆2的分 力逐渐减小，根据平衡条件，圆环受到的摩擦力 逐渐减小，缓慢移动滑轮从细线与杆2垂直至环 和滑轮间的细线水平的过程中，细线上的拉力沿 杆2的分力沿杆2向上，圆环受到的摩擦力大小 等于细线上的拉力沿杆2的分力，圆环受到的摩 擦力逐渐增大，A正确，D错误；圆环受到的支持 力等于细线的拉力垂直于杆2的分力，则圆环受 到的支持力先增大后减小，B错误；细线向上对滑 轮的拉力和向下对滑轮的拉力均等于小球的重 力，缓慢移动滑轮至环和滑轮间的细线水平的过 程中，两边细线上的拉力不变，两边细线间的夹 角在减小，对滑轮的合力在一直增大，C错误。 二、多项选择题 5.BC【解析】两根耙索的合力大小为F 2Fcos30°=√3F,A错误，B正确：由平衡条件，地 对起的水平阻力大小为R=Fc0s30°=号F,C 正确，D错误。 6 单元过关检测 检测（二）物理·相互作用 6.AC【解析】对b球受力分析可知，细杆对b球 的弹力T。与碗壁对b球的弹力F。的夹角始终为 120°，根据受力平衡可知这两个力的合力大小始 终等于b球的重力mg,故三个力的失量三角形 始终在同一个圆上，如图甲所示，由图可知，该圆 的直径为d=R,=心0=23mg,当院绕O点 在纸面内递时针缓慢旋转30°过程中，细杆对b 球的弹力T。逐渐增大，碗壁对b球的弹力F。逐 渐减小，A正确，B错误：碗绕O,点在纸面内逆时 针缓慢旋转30°后，a球在最底端，受力分析如图 乙所示，对b球，由几何关系可知F%、T%、mg三 个力互成120°，根据受力平衡可得F=T。=mg, 由受力分析可知，碗绕O点在纸面内逆时针缓慢 旋转30°后，a球受到碗壁的支持力和受到碗壁的 摩擦力最大，此时T=T。=mg,由受力平衡可得 fa.cos 0mg,F-T.sin 0+mg 3 mg,C正确，D错误。 0 F 0 T F F T T mg g mg 甲 乙 7.AC【解析】对O点进行受力分析如图所示，根 据F顺时针旋转90°的过程，T的方向不变，F1大 小、方向均不变，根据失量三角形法可知F先减 小，后增大，当F与T垂直时具有最小值，T在一 直减小，A正确，B错误；根据同一根轻绳拉力处 处相等可知Fdo=FdN=F,O点位置不变，则 口点位置也不变，对可点进行受力分析，根据共 点力平衡得2F1sin30°=mg,则F=mg,F是大 小不变的恒力，D错误：当F竖直向下时，F=mg 不变，T和竖直方向的夹角为30°，Q0和竖直方向 的夹角为60°，Tc0s30°=Fsin30°+F,Tsin30°= F1cos30°，则F=mg,C正确。 F ·物理· 8.AC【解析】情况1中，对小球1和物体2进行 受力分析如图所示，轻绳上的拉力为T,弹簧弹 力为F。设过定滑轮C连接小球1的轻绳长度 为工，报据相似三角形相似比有"量-工，连接小 球1的轻绳长度伸长△x,弹簧长度也会变长△x, 则有△T=量△，△F=kA,小球1可在AB圆 孤任意位置保持静止，则需满足△T=△F,解得 =最，A正确，B错误：情沉2中，小球1，物休 2和弹簧组成的系统机械能守恒，且初、末状态弹 簧形变量均为2d,弹簧的弹性势能相同，有 mg·3d=m2g·4d,解得m1:m2=4：3,C正 确，D错误。 EEE4E222E24222 西D mg. 32 7mn7i7177 三、非选择题 9.3G√3GG 【解析】题图甲中的轻杆可以绕下端自由转动， 可知轻杆的弹力为沿杆方向，两绳关于轻杆对 称，可得T=G,根据共，点力平衡，题图甲中的轻 杆左端所受作用力的大小为F1=Gcos30°十 Tcos30°=√3G,题图乙中的轻杆可以绕右端自 由转动，可知轻杆的弹力为沿杆方向，根据共点 力平衡，题图乙中的轻杆左端所受作用力的大小 G 为F:一an30=3G,题图丙中的轻杆周定不 动，左端固定一个轻质定滑轮，轻杆两端为同一 绳，拉力相等，可得T=G,根据共点力平衡，题图 丙中的轻杆左端所受作用力的大小为F= 2Gcos 120-G. 2 10.2mg变大 【解析】对平板根据平衡条件Tac sin30°= Tasin60°，Ticcos30°+Tas cos60°=mg,联立解 得Ta=2mg,设CB绳与竖直方向夹角为a,根 据平衡条件Te sin30°=To sin a,Tc cos30°十 Tarcos a=mg,联立解得Tas= 17g √3sina+cosa 参考答案及解析 2sina130,使悬挂点B左移，则。由60°逐渐 mg 减小，则CB绳的拉力变大。 11.29.4 【解析】根据正交分解可得，每条绳上的拉力在 竖直方向上的分力之和等于这面鼓的重力，即 有mg=10Tsin10°，则每条绳上的拉力大小为 T≈29.4N. 12.(1)35.87 (2)l,+4-4-41+,-2-6 mg mg l-h (3号 【解析】(1)由毫米刻度尺的读数方法可读数为 35.87cm. (2)未悬挂钩码时弹簧b长度为l2一1、悬挂钩 码后弹簧b长度为L4一l3,所以△2=(1一l3) (l2一l1)=4十1一l2一，弹簧b的劲度系数 。一十，-未悉挂钩码两弹簧等效原 拉g 长为2，悬挂钩码后长废为L,形变量为△l3= 4一2，两弹簧串联后的等效的劲度系数k= (③)悬挂的马后弹簧a的形变量△山=，因为 两禅簧相同，。.=k,弹簧a的形变量与b的相 同，所以等效动度系数质=照一，所以弹 22g 簧串联后的等效劲度系数与原弹簧的劲度系数 之比为分 13.(1)等于(2)B(3)C (4)AD 【解析】(1)三力平衡，任意两个力的合力与第 三个力等大反向，则当以OC,OB段撩皮筋的伸 长量为邻边作平行四边形，该平行四边形的对 角线长度应等于OA段橡皮筋伸长量。 (2)三力平衡时，三个力能合成封闭三角形，根 据胡克定律F=kx可知，弹力与弹簧伸长量成 正比，所以弹簧伸长量也能合成封闭三角形，B 正确。 (3)本实验中不需要用量角器测量出三段橡皮 筋之间的夹角，A错误；实验中根据橡皮筋描出 两点，确定拉力的方向，B错误：在进行不同次实 验操作时，不需要每次将结点拉至同一位置，C 6 衡水真题密卷 正确；为减小实验误差，OC与OB端橡皮筋方向 之间拉开合适的角度，避免夹角过大或过小，D 错误。 (4)保持结，点位置与OA段檬皮筋长度、方向不 变，保持OB段橡皮筋的方向不变，将OC段橡 皮筋缓慢顺时针旋转90°，如图所示，可知OC段 橡皮筋弹力先减小后增大，OB段橡皮筋弹力一 直减小，A、D正确。 14.(1)2Rcos0 (2)mgcos 20 cos mgtan 【解析】(1)由弹力的定义，C点对硬杆的弹力由 C点指向圆心O点，由几何关系可得OB= OC=R,∠OBC=∠OCB=0 则硬杆的长度lC=2Rcos0 (2)硬杆处于三力平衡状态，三力平衡构成的失 量三角形如图所示，由弹力的定义可知F日与硬 杆垂直，重力mg与F:的夹角为0，FB与Fc的 夹角为2十0，重力mg与Fe的夹角为2-20， 由正弦定理可得 Fc Fa mg sin sin(3-20 si如（登+0） 解得Fa=mgcos20 cos ,Fc=mgtan 0 10 B C mg 15.(1)10mg 9L (2)3mg-23ma 3 (3)B-2 2 mgL-子m 6 单元过关检测 【解析】(1)对A球受力分析如图甲所示，有 2F1cos53°=mg 对B球受力分析如图乙所示，有F3sin53°=kx 其中x=2L(sin53°-sin30) 且F=F,解得k=10mg 9L F mg mg 甲 乙 (2)自由释放时A的加速度方向垂直于AO杆， 由牛顿第二定律得ngcos60°-F#cos30°=ma 解得F4=mg一2mu-3mg-23ma 3 (3)当0=90°时，vA=c0s459 对系统由机械能守恒定律得mgL(cos30° cos45)E 解得E,=B,至mgL- 2 16.(1)sin0-2cos0 umg (2)a 【解析】(1)对木楔受力分析，受到重力、压力、 支持力和摩擦力，如图所示，若门推动木楔在地 板上缓慢匀速移动，竖直方向N=Fcos0十mg 水平方向f=Fsin0 最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力f=N= u(Fcos 0+mg) 联立解得F=sin)一ucos0 umg N mg↓ (2)不管用多大力推门，塞在门下缝隙处的木楔 都能将门卡住而不再运动，即Fsin(Fcos0十 mg） 若木楔质量较小，可得tan≤u 故临界角的正切值为tanA=以