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（湖南专版）

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6小题，每小照4分，共24分。在每小厦给出的因个选项中，只有 一项符合题日要求。 题号 1 答案 L.如同堆放重物件是建筑工人经常著要考虑的问题。如图所示，重杆AO可绕O轴在经 直平面内白由转动，使杆压在置于水军地面的光滑图桂体上，又使阅柱体紧墓在竖直挡 板上而保持平衡，已知杆与水平地面的便角为，杆的质量为网，其柱体的质量为M,杆 与圆住体在接触点P处的作用力为F,别挡板对圆住体的作用力为 A.Fsin 且wgons& C.geos十Mg DFin十mewd 2.如图所示，两个相问的物块m用两限长度相等的轻杆连接，轻杆连接处可自由话动，将 物块放在挡板间，在轻杆的连接处O点悬挂一个物块M,三个物块组成的系能处于静止 状者，若在M上精上一小物体，系统仍静止，期 A经杆受到的力变小 B烟受到的摩擦力不变 C,挡服版对麻的支持力变大 D挡板对m的支持力不变 3擦玻璃机莽人可以帮助人们解决高层和户外振玻璃难的间题。知图甲所示，一标大厦 表面均为玻璃材料，露玻璃机器人牵引藏子清洁玻璃时，将大厦某一表面商化为如图乙 所示的正三角形AB风C,与本平面夹角为3，擦技南机器人对擦子的牵引力平行于拔璃 表面，擦子与痕璃间的动摩察因数为·机器人在该表面由：点匀速运动到C中友D 单元过美检测（二1物理第1页{共8页】 衡水真是 的过程中，质量为网的鉴子受到的秦引力为 A.mg Bw C.mg D.mng 4.2023年的春晚舞望等》，艺术地再现了古代成边将土与西城各民威化干戈为玉帛并 建立深厚友谊的动人故事。图甲是一个优美且珠度极大的后件动作，人后构平衡时，可 粗略认为头受到重力G,肌肉拉力和推支持力下。如图乙所承，若穿曲后的头期 与水平方向成60角，下与水平方向成5角，划可估算出F的大小为 A.(w+1)G 五-1G C.(w8+2G D.(w8-2)G 5.如图所示为一拔陆机的设计不意将，绳CE与绳ACB连楼于C点。在D点施加竖直 向下的力F可将桩拔起。保持CD段绳水平，AC段绳经直，更省力的滑健是《》 A减小厦角，增大月角 且诚小g角，敲小9角 C增大角，增大角 D.增大a角，视小？角 名，如图所示，光滑直硬杆1和粗糙夏杆2阴定在水平面上，与水平面之间的克角分别为 ,经质图环套在杆？上，轻质衡线背瑞分别连接看小球和图环细线绕过在杆1上可自 由滑动的光滑滑轮，初始状态环和滑轮间的细线竖直。观暖橙移动滑轮至环和带轮间 密鞋 单元过美检测（二）物理第2页{共8质) 的细线水平，在整个过程中圆环始终处于静止状态。则在该过餐中 A圆环受到的摩擦力先或小再增大 我圆环受到的支持力逐渐增大 C据线对滑趁的作用力先增大再减小 D:线的放力逐渐埔大 二、多项选择题：本题共4小题，每小驱5分，共20分。在每小驱给出的四个慧项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得5分，进对但不全的得3分，有选错的得0分。 题号 9 10 答案 ?,把在中国已有100年以上的历史，北魏贾思视著《齐民要术称之为“铁因候”，将使用 此农具的作业称作把。知图甲所示，牛通过两根肥紫拉把沿水平方向匀速把地。两根 甩索等长且对称，延长缓的交点为Q,夹角∠AB=60,拉力大小均为F,平面AOB 与水平面的夹角为30()为AB的中点)，如乙所承。忽略惠索置量，下列说法正确 的是 起家 A两根把术的合力大小为F R两限思者的合力大小为，F C地对把的水平阻力大小为营 D地对把的水平阻方大小为号 8.如图所示，O点为常径为尺的半圆形魔的腿心，质量相月的a,b两球用一长为R的轻质 细杆相连，a球表面框健，b球表面光带，：，两球及闺杆静止于内，组杆水平。现将爽 饶口点在纸面内逆时针缓慢酸转30，此过程4，。两球给终相对陶尊止。在乾转过程 中，下列说法正确的是 A相杆对6球的弹力逐渐埔大 五碗壁对6球的算力逐渐增大 C:球受到骗壁的事擦力最大植为其重力的倍 D公球受到悦壁的支持力最大值为其重力的，倍 9.如图所示，轻蝇N的两端固定在水平天花板上，轻P系在整绳MN的某处，光指 轻滑轮悬挂一质量为m的物体，并跨在轻绳MN上。初始时用竖直向下的力F拉OP 单元过美检测（二}物理第3置{共8页） 衡水真 使O点处于知图所示的位置，此时OM与水平方向的夹角为60'，了N与水平方向的夹 角为3°。在保证O点位置不变的情况下，观使轻绳OP以O点为圆心颗时针缓慢转过 90的过程中，下列说法正确的是 《》 A.力F的大小先城小后增大 衣的 且轻绳(OM的拉力先减小后增大 C当力F及向下时，力F的大小为mg n当力F经直向下时，轻绳ON的控力大个为号g 10,如图所示，园定在地面的04B为半径为3的四分之一量环，醒心0的正上方4d处有 一定滑轮C,定滑轮C右侧有另一个定滑轮D,小球】套在图环上并通过轻绳缝过两个 定滑轮渣接物体2，物体2又与一轻质弹簧连接在一起，轻质弹簧另一端成定在范面 上。现有两种情况，情况1：小球1可在AB图氧任意位置保持静止：情况2：小球1在 A点时，绳刚好停直但无拉力，此时弹簧压缩量为2d。觅粉小球1轻微的扰动，小球 1沿AB圆翼运动到日点时速度为零，物体2不会疑到清轮。已知小球1质量为叫， 物体2质量为，弹簧劲度系数为，重力加遮度为g,不计带轮爱量、大小和一韧摩 擦。下列说法正确的是 人罐况1中-若 B销况1中=爱 C情况2中曲'me一41a D情混2中m‘%-34 三，非选择题：本驱共5小题，共6分。 11.(7分)某同学在“探究两相问弹簧串联时的等效劲度系数与原弹簧劲度系数的关系” 时，取两个完全相具的弹簧a,b,安装好实验装置，如图甲所示，两弹簧下端分别故置指 针A、B,且两指针均与刻度尺重直，刻度尺竖直慧挂几0刻度线与弹簧a的上端平齐， 未基挂钩码时指针A,B的刻度分别为：和：。实验过程中弹簧始终保持竖直状态， 且没有短出弹性限度。 甲 题密程 单元过美检测（二）物理第4页{共8质) 1)图乙品未挂码时指针B在刻度尺上位置的数大图，已知刻尺的最小分度值为 1mm,则示数4= [2)在弹簧b的下端挂1个约码，购码静止后，指针A,B对度的刻度分别用和表 示，已知所挂钩码的质量为m,重力加速度为系则悬挂一个钩药后b弹簧的伸长 量△3= .弹簧的站度系数，= ,两弹簧串 联后的等效的劲度系数是事 。(均用题中所拾的字母表示》 《?》如果不考虑两弹簧质量对实验的形响，通过实验数据进行合理推导，将两弹簧串联 后的等效勒度系数与原弹簧的动度暴数之比为 (填具体数值》： 12.(9分)某同学利用三根原长为10,00m的相同规格的橡皮脑 (橡皮筋的弹力与影变量成正比，逐从胡克定律)进行“验证力 的平行四边形定刚”实验。在水平术板上轴有白纸，将绳子扫 一个结点，用这三根橡皮在间平面内骨三个不料方向拉结 点，当结点静止时，在白纸上标记结点位置为O点，如图甲所 女 示，记朵三根橡皮筋方向并测量出三银峰皮皓觉到的长度，4：请觉微下列间图： (1)根据记录的数据，若两力合成时遵番平行四边形定则，则当以C,O沿度擦皮筋的 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 (填“大干 “等于”或“小于”A段橡皮钻种长量。 ()在本实验中，结点静止时，三根缘皮哥的长度可建是 (填正确答案标号】 A.4-14.21m4e-12.79m.-17.00m &4-13.10cm,l-15.22cm,-18.38cm Ch=16.03cm.h=12.25m.h-13.14m 《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》 入木实羚中需要用量角器测量出三及擦皮底之何的爽角 玉实验中直接沿着橡皮筋衡直线痛定像皮前拉力的方向 C在进行不同次实验操作时，不需要每次将结点拉章同一位置 口为减小实验限装，CC与O8端檬皮筋方向之间的莫角必须为90 (4)在某次实数，三乱尊皮筋的方内如图乙所示，绿持结点位置与Q片段橡皮厨长度，方 向不变，保持OB段橡皮萌的方向不变，将C段橡皮筋缓慢聊时针旋较90，则在此 过程中B段与汇段橡皮箱的弹力大小变化正确的是 。(填正瑞答案标号) 入QC段檬皮筋弹力先碱小后增大 我OC段橡皮弹力一减小 CB段橡皮筋弹力先增大后减小 DOB段像皮皓算力…直减小 单元过美检测（二1物理第5页{共8页） 衡水真是 13,(10分)半径为R且内壁光滑的半球形我国定故道在水平越面上，0是球心：魔的边缘 A,非两点的连线是碳的水平直径。一质量为知的均匀硬轩放置在B,C两点同处于静 止状态，硬杆视幅，B,C两点也是硬杆的两嫩点，硬杆的受力分析如图所示。已知C点 对使杆的弹力与使杆的夹角为9，且A,B.C三友处在整直的半图面上，重力加速度为 g。米： (1)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) 14.14分)如图所示为某装置的特视图。质量为两的正方体小木块放在水平解板C上， 15,(15分)924年夏平的重庆桥似火，为保证空调冷气不外看，想多办公室都发装了简 可时因受水平长直导轨A,B的限相，只能在导轨之同移动。导轨同距路大于小术块的 易白动关门器，该装置的原理可以福化为用一弹簧拉着的门。某次门在美闭时被卡 宽皮。现徒钢板以速度的向右匀速运动，同时沿导轨的方向水平拉动小木块，使其以 住，翎心的小明发观了门下缝意处塞餐了一个木楔，侧面如周所示。已知木规质量为 速皮欧在导轨间匀速移动。若小木块与所有物体料的动摩擦因数均为，重力加速度 国，其上表面可税作光滑，下表面与水半地面闻的动摩签因数为：，木楔上表面与水半 为，求水拉力F的大小。 越值间亮角为，重力加速度为g,木模尺寸比门小银多，最大静荐擦力近似等于滑动摩 藤力。 (1)若门森动木夜在地版上级慢匀违移动，求门下端对木视上表而的压力大小。 (2)小明研究发税，存在格界角从，若木楔顿角4，不管用多大力推门，塞在门下缝隙 处的木瘦都能将门卡佳面不再运动，求这一喵界角的正切值民， 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=Fsin0,A正确。 0c G 2.C【解析】将三个物块看成一个整体，如图甲所 示，则有-号，若在M上粘上一小物体，剥G支 大，摩擦力∫也变大，B错误；对连接点O进行受 力分析，如图乙所示，当G变大时，由F=2c0s0 G 则杆受到的力也变大，A错误：对左侧物块进行 受力分析，如图丙所示，则有Fv=Fsin0,由于F 变大，则Fv也变大，C正确，D错误。 2f F 0 G G G 甲 乙 丙 3D【解析】机器人在垂直于玻璃表面的方向，重 力垂直于玻璃表面的分力大小等于机器人对玻 璃表面的压力大小，则有FN=ngcos30°，而滑动 摩擦力F=F,代入教据解得F=mg,滑动 摩擦力与物体相对玻璃表面的速度方向相反，机器 人匀速运动，合力为零，在玻璃表面机器人受力分 析如图所示，滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力 的合力与牵引力大小相等，方向相反，由几何关系 可知滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力的央角 为60°，则∠OPN=120°，在△OPN中，由余弦定理 可得cos120°=(mgsin30)2+F-F 2 Kmgsin30XF,代入数据 可得，F 4mg,D正确。 5 单元过关检测 检测（二） 物理·相互作用 D. C 1308 mngsin30° F B 4,A【解析】由力的平衡条件可得F1sin60°= G+F2sin45°，F1cos60°=F2cos45°，解得F1= (W3十1)G,A正确。 5.B【解析】对D点进行受力分析，由受力平衡可 得F=Tic tan a,对C点进行受力分析，由受力平 衡可得Ta品g由子Tm=Tc,可得Ta tan atan故更省力的措施是减小a角，减小日 F 角，B正确。 6.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，圆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，周环受到的摩擦力 逐渐减小，缓慢移动滑轮从细线与杆2垂克至环 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：知线向上对滑 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 7.BC【解析】两根耙索的合力大小为F= 2Fc0s30°=√3F,A错误，B正确；由平衡条件，地 对耙的水平阻力大小为F=Fcos30=号F,C 正确，D错误。 8.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 ·物理· 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=R-心50-2g,当碗绕0点 在纸面内逆时针缓慢旋转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、T,mg三 个力互成120°，根据受力平衡可得F%=T6=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，α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 人=Tcos0=号mg,Fn=Tn0+mg mg,C正确，D错误。 3 0 迟 mg T.mg 甲 9.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，F大 小、方向均不变，根据夫量三角形法可知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Fao=FaN=F1,O点位置不变，则 O点位置也不变，对点进行受力分析，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°，C0和竖直方向 的夹角为60°，Tcos30°=F1sin30°+F,Tsin30°= F1cos30°，则F=mg,C正确。 10.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 参考答案及解析 为工，根据相似三商形相似比有置-工连接 小球1的轻绳长度仲长△x,弹簧长度也会变长 △，则有△T=轻a,△F=△，小球1可在 AB圆弧任意位置保持静止，则需满足△T △F,解得=量A正确，B错误：情况2中，小 球1、物体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m1g·3d=m2g·4d,解得m：m2= 4:3,C正确，D错误。 西D 7n1g B/N 227777722000070772229 三、非选择题 11.(1)35.87 mg mg (2)1+4-h-44+4-2-64- (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2一1、悬挂钩 码后弹簧b长度为L,一l2,所以△2=(l4一l3) (l2一41)=4十l1一2一l4,弹簧b的劲度系数 mg ,十，-石，未悬挂钩码两弹簧等效原 长为2，悬挂钩码后长度为4，形变量为△3= 4一2，两弹簧串联后的等效的劲度系数= 72g l4-i2° (3)悬挂钩码后弹簧a的形变量△山-贸，国为 两弹簧相同，k.=k,弹簧a的形变量与b的相 同，所以等效动度系数二2题二三，所以弹] ka 簧串联后的等效劲度系数与原弹簧的劲度系数 之比为号 12.(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段橡皮筋的伸 5 衡水真题密卷 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段橡皮筋仲长量。 (2)三力平衡时，三个力能合成封闭三角形，根据胡 克定律F=x可知，弹力与弹簧仲长量成正比，所 以弹簧仲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正确：为减小 实验误差，C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段橡皮筋长度、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段樟皮筋弹力一 直减小，A、D正确。 B 13.(1)2Rcos0 (2)mgcos 20 cos 0 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=8 则硬杆的长度lac=2Rcos0 (2)硬杆处于三力平衡状态，三力平衡构成的关 量三角形如图所示，由弹力的定义可知F:与硬 杆垂直，重力mg与Fa的夹角为0，FB与Fc的 夫角为登+0，重力mg与Fe的夫角为受-20， 由正弦定理可得 Fc Fa mg sin 0 sim(受-29) sn(受+) 解将Fa=ngcos2 cos ,Fc=mgtan 0 F B C mg 5 单元过关检测 0十边 14.mg√话+ 【解析】小木块受到的摩擦力的方向与相对运 动方向相反，如图甲所示，水平面内小木块受力 如图乙所示，小木块和水平钢板间的摩擦力 fe=pmg 小木块与导轨B间的压力NB一umg√+园 小木块与导轨B间的摩擦力fa=NB= 2mg联+ 小木块和水平钢板间的摩擦力在？反方向的分 童f。=umg√ U 所以F=fa+f。=mg√后+ 丝功十的 14 F 分 乙 15.(1)singcos0 mg (2)n 【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= umg sin 0-ucos W 0F g￥ (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 u(Fcos0十 mg） 若木楔质量较小，可得tan≤μ 故临界角的正切值为tan=μ