周测评(3) 相互作用(二)-【衡水真题密卷】2025年高考物理学科素养周测评（湖南专版）

2024一2025学年度学科素养周测评（三） 物理·相互作用（二） (考诚时冈75分钟，惑分100分》 一、选择题：本题共6小是，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个途项中，只有一项 符合型日要求。 题号 2 答案 1.有一种瓜子废壳器如图甲所示，将瓜子放人两圆柱体所夹的凹槽之间，按压瓜子即可破 开瓜子壳。碳壳普载面如图乙所示，瓜子的别面可视作顶角为8的扇形，将其显直成人 两完全相同的水平等高醒柱体A、B之间，并用竖直向下的恒力F按压瓜子且保持静 止，若此时瓜子壳未酸开，忽略属子自重，不计摩服，则 A若仅减小A.B型离，则图柱体A对瓜子的压力变大 且若仅诚小A,B距离，则四柱体A对瓜子的压力变小 C若A,B距离不变，题角8塘大，财周柱体A对瓜千的辰力越大 山若A,B距离不变，顶角8越大，刚圆柱体A对瓜子的压力落小 2甲图中，轻杆AB一增与璃上的光带饺链连接，另一滑用经绳系住，绳，杆之问夹角为 30°，在B点下方悬生凝量为m的重物。乙图中，轻杆CD一端插入墙内，另一端装有小 滑轮。现用轻绳绕过滑轮挂住质量为知的重物，绳，杆之同夹角也为30。甲、乙中轻杆 都重直于装，则下判说法正确的是 C) A.甲、乙两图中杆中弹力之比为1￥3 B甲，乙两图中杆中弹力之比为3·1 学科素养周测浮[三】物理第1页共8页) 衡水真是 C,两根杆中弹力方向均后杆方向 D若甲，乙中经绳能承受量大拉力相同，期物体知重时，乙中轻绳更容易新裂 3.小明同学膏玫体育运动，他施数物体时拉力最大为10,2N,某次国第中，体育老师将 不同质量的重物置于倾角为15的斜面上，让他范动重物沿斜面向上运切，已知重物与 斜面何的动卓物因数为号，则性能拉动的重物质量最大为 A.100 kg 且100w5kg C.200 kg 且200w5g 4.一横蕉面为直角三角形的木块如图所示款置，质量均为m的A,B两物体用径质弹簧相 连故在倾角为的料面上，物体C放在候角为60的解面上.B与C之间用轻绳连接： A,C霞量的比镇为婷整个装登处于静止状志，已知装体A.B与气面间的动摩报四爱相 问(1》且最大静摩藏力等于滑动学擦力，算费弹力大小为mg,C与斜面间无摩擦，则 A.物体A,B均受到摩擦力作用且等大反向 且物体A受摩擦力作用且大小为。mg,物体B不受摩擦力作用 CG,弹簧处于拉钟状态，A,非两物体新受摩然力大小均为2mg,方向均沿斜面向下 口舅断弹羹解间，物体A将沿斜面向下滑动 5.如图所示，领角为0的斜面周定在精角，质量为M的尖野败置在解 面上，尖劈的右侧面经直，用轻绳系住一个质量为网的球繁常在尖 男的右侧，轻绳与斜而平行，球与尖剪的接触而光滑，斜面对尖劈的 静摩擦力恰好为0，整个系能处于静止状态。沿球心O对球流加一 个水平向左的何定兼力F,系统仍处于静止状态。则 A.对球能加水平推力后，轻绳的拉力可衡变大 昌对球弦框水平推力后，尖劈对斜面的压力一定变大 C.尖劈的质量M与球的质量m之比为了& 口砖球兹加水平推力后，解面对尖男的摩藻力可能仍为Q 密卷 学科素养周衡坪三)物理第2页（共8页} 6.如图所示，质量为m的滑块A静止在横角为30的国定料面上，一根不可停长的轻嘴跨 过两个光滑的定滑轮将滑块A和装有抄子的小桶B连接起米，系绕静止时，与滑块A 相连的轻绳水平雀的夹角为矿，此时带块A与斜面间的摩紫力恰好为零，已知滑块 A与斜面闻的动峰擦因数口=复最大静李操力等干滑动摩擦力，重力如建度为g,下列 说法正确的是 人此时滑块A对斜而的压力大小为m球 且此时小桶B及卷子的总质量为学 C若爱使带块A始终处于静止状态，测最多可以从小桶 日底都缓侵政出威量为瓷。的沙子 几若要使滑块A始荟处于静止状布，则最多可以向小桶：内领慢培知题最为的 沙子 二、选择题：本题共4小，每小驱5分，共20分。在每小题给出的四个遗项中，有多项行 合题日装求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有远铺的得0分。 题号 7 9 10 答案 7,知图所示，上表而光滑的半圆柱体放在水平地面上，一小物块从靠近半国柱体现点)的 A点，在外力F作用下沿闲题缓侵下滑罚B点，此过程中F始路沿氣的切线方向且半 圆柱体保持静止秋布，下列说法正确的是 ( 人半圆住体对小物块的支持力变大 我外力F变大 C地而测半测柱体的支持力先变大后变小 几地面对筝阔柱体的摩擦力先变大后变小 朵轻绳上端悬挂于天花板上的O点，另一端接在质量为m的小球上，小这在水平向右的外 力F作用下处于平商状态，此时径绳上的弹力大小为F一，轻绳与竖直方向的夹角为9， 与F的夹角为：，如图所示。下列列断正确的是 ( A若保持F水平，逐渐视慢减小品，则P,F:都逐渐增大 我若换一根更长的轻绳，保持8￥不变，则下.F一可使减小 学科素养周测浮[三】物理第3页共8页)】 衡水真 C若保持小球位置不变，F沿逆时针方向援慢转动直至F繁直向上，期F先诚小后增大 D若保持▣不变，逐浙缓慢增大，直至悬线水平，则F,逐新成小，F逐渐用大 0,如图所示，一个光滑大圆环竖直周定，在其水平直径N左陶固定有一光滑小置环，一 轻绳两过小圆环后左端与物块A相连，右端系于大图环上的P点。将物块A置于静止 在租腿水平面上的和糙斜面体上，轻绳MA授与斜面平行，将悬挂有重物B的光滑轻质 动滑轮C置于轻绳MP段上，稳定后，整个系统处于静止状态，现将轻绳右从P点沿 大圆环暖慢移至下方关于直轻N对称的P点，斜面体与物块A始终保持静止状态， 划在此过程中 《》 A.轻绳MC经与P℃段间的夹角▣一定先增大后藏小 B轻屏对滑轮C的弹力一定先增大后减小 C.物块A与斜面体之同的摩擦力一定先观小后增大 口斜面体与水平面之间的摩擦力一定先增大后碱小 10,如图所示，质量为测的小球：与质量为2w的小球6通过不可种长的轻绳相连，小球。 还与成定在O点的另一根轻绳适接。现在小球b上作用一拉力F,保持O、G闻轻绳与 显直方向的夹角始降为0矿，重力加速度为：，下列关于两小球平衡时的说法正确的是 《》 A.拉力F的最小值为3mg 且。.b阿轻绳中的最小拉力为号g C当拉方F最本时，小阀轻绳中的范力大小为号e D当两根轻绳中的拉力相等时，拉力F的大小东7mg 三，非送择题：本缆共5小精，共56分。 11.(了分)某民学用图甲所示装置“探究乳力和弹赞种长量的关系”，弹簧的上瑞齿定在铁 菜台支某上，弹簧的下骑固定一水平领片（弹簧和纸片的重力均忽略不计），数光测距 仪可测量地而至水平纸片的及直距离， 递密程 学科素养周测评三)物理第4页（共8贾} 1180 1160 1140 1120 能年权 1100 005约1001.302.周2.03m30FN (1)该同学在弹簧下端逐增挂码，句增挂一个售码，待算簧 时，记录所辑 韵码的重力和对应的角。 (2)根据实验记录数据作出A随弹簧弹力F变化的阁线如图乙所示，可得术挂钩码时 水平蛋片到地而的竖直距离一 m,弹簧的劲度系数k N/ 《结果均保霸到小数点后1位) 12,《9分》知图所示，某实验小组同学利用5实验装置研究支刻 上力的分解，A,B为两个相同的双向力传感帮，该形号传感智 在漫列拉力时读数为正，受可压力时读数为负。A连疫质量不 计的闺绳，可沿周定的板做则沉形移动。百周定不动，通过光 滑校链连接长为0.3四的杆，将细悌连接在杆右端O点构成支果，保持杆在水平方 向，按如下步骤操作， ①测量湘蝇与水平杆的克角∠AOB= ②对两个传孩器进行剥零 ③用另一根闺蝇在O点悬挂一个钩弱，记录两个传感#的读数： ③取下钩码，移动传感游A改变9角 重复上述实验步栗，得到表格 F/N L001 Q.580 4… 1.002 F/N -0.868 -0291 4… 0肠5 3o' 10 (1》根据表格，A传感器对成的是表中力 （选填“F“或“F),的码质量为 kgg取10m/,结果保留1位有效数字) ()木实验中家次对存地着盖行调零，对此操作说明正确的是 (填正确答案 标号》 A.丙为事先8记到零 且何时调零对实验结果没有影响 C,为了清除横杆白身重力对结果的影响D可以完全游除实验的观差 学科素养周测深[三】物理第5页共8页) 衡水真是 (3)实验中，让A传移图沿翼心为O的既氨形（面不是其你形状）轨道移动的主题目的 是。（填正确答案标号》 A.方侧皮变A传悠图的读数 B方使改变B传感器的读数 C,绿持轻杆右端O韵位置不变 D,方便政变无绳与仟的夹角日 13.(10分)如图所示，AB是重力为G的匀质细直杆，其中A幽通过光滑控围定于竖直 墙峡上，B端受一与相直杆夹角恒为和的拉力作用，使杆由水平位置缓慢沿逆时针方 向转到竖直位置。求， (1)当杆与墙壁的夹角为0时，杆A.B编分受到的作用力的大小 (2)当杆与喷壁的夹角为如时，杆A.B增分别受到韵作用力的大小， 密卷 学科素养周测坪三)物理第6页（共8页} 14.14分)如图所示，水平轻绳AC一端国定在墙上，另一幽连接小球A,另一根轻绳跨过 15,(15分)如图所示，在质量为网的物块上系整两条细绳，其中长0m的细闻另一端连 光滑定膏轮后分别连接小球A和水平地面上的物体B。已知物体B的质量m一 着轻质偶环，展环爸在水平帮上可以带动，测环与摔间的动摩擦因数m一Q5。另一湘 3kg,小球A的质量mA一kg。跨过定滑轮的轻绳两侧与竖直方向夹角均为3测.小 绳跨过光滑定滑轮与重为G的物块相连，定滑轮周定在里离图环50m的地方。当 球A和物体B均处于静止状室，数重力如速度大小g=10m/公。求： G=6N时，圆环恰好开始滑动。最大静厚将力等于滑动摩擦力，x=10m/,如3了一 (1)轻蝇AC的拉力大小F,, 0.6,o837-08。求： (2)物棒B所受地面的摩擦力大小F,和支持力大小Fw, (104蝇与棒间的夹角8 (2)物块的质量知 50m B 学科素养周测牌三】物理第T页共8页) 衡水真题密程 学科素养周御坪三】物理第8页（共8贾}·物理· FaN=mag cos 0+F2 minsin 0 又F2=F 解得R一罗N 当F2较大时，物块A有向上的运动趋势，物块 A所受的摩擦力方向沿斜面向下，此时F2增 大，F增大，当摩擦力增大到最大值时，F2有最 大值，如图丁所示。沿斜面方向有 F2 maxcos 0=mag sin 0+F 沿垂直斜面方向有 Fg=mag cos 0+F2 max sin 0 2024一2025学年度学科素养周 一、选择题 1.D【解析】瓜子处于平衡状态，若仅减小A、B距 离，A、B对瓜子的弹力方向不变，则大小也不变， A、B错误；若A、B距离不变，顶角0越大，则A B对瓜子弹力的夹角减小，合力不变，则两弹力 减小，C错误，D正确。 2.B【解析】题图甲中的杆有饺链相连，可以自由 转动，弹力方向沿杆方向，题图乙中的杆一端插 在墙里，不能自由转动，弹力方向不一定沿杆方 向，而是沿两段绳合力的反方向，C错误：受力分 析如图所示，甲中以B点为研究对象，根据平衡 条件可得F一30=5mg,乙中以D点为研 究对象，受到重物的拉力、上边绳的拉力和CD杆 的弹力，由于拉力F和重力的夹角为120°且大小 均为mg,则由几何知识可得FT=mg,即轻杆受 到的弹力为mg,A错误，B正确；甲图中轻绳的 拉力为F=30,乙图中轻绳的拉力F=mg。 若甲、乙中轻绳能承受的最大拉力相同，则物体 加重时，甲中轻绳更容易断裂，D错误。 30 B 参考答案及解析 又F=F 解得Rs-罗N 则R的取值范周为罂N<F<智N. 则评（三）物理·相互作用（二） m 乙 3.C【解析】设F与斜面夹角为0，则恰好拉动物 体时有Fcos0=mgsin15°+4(mgcos15° Fsin),整理可得F=mgsin15°十mgcos15°_ usin 0+cos 0 mg√1+2sin45°_mgsin45 V1十7in(0叶9)m0叶g,故当sim(0+ p)=1时，m最大mm=。 gsin 45*=200 kg,C 正确。 4C【解析】根据题意可知，物体C的质量为y3m 3m, 其重力沿斜面的分力为2mg,对A、B及中间的 弹簧组成的系统，有2mg=2 ngsin30°+F,所以 F=mg,又动摩擦因数4<1，所以A、B一定受 摩擦力作用，且方向均沿斜面向下：由于物体A 受到的摩擦力方向沿斜面向下，所以弹簧处于拉 伸状态，物体A、B的受力分析分别如图甲、乙所 示，根据平衡条件有Fr=mgsin30°+Fu,F十 Fm十mgsin30°=2mg,将Fr=Fr=mg代入得 Fh=F-2mg,A,B错误，C正确：由上递分析 可知，对于A,斜面对它的最大静摩擦力Fm> 学，剪断弹簧解间，A受到的摩擦力向上，由于 5 衡水真题密卷 mgsin30°-"<Fm,物体A仍处于静止状态， 2 D错误。 2mg B F mg 章mg 甲 乙 5.B【解析】对球施加水平推力前，以尖劈和球整 体为研究对象，如图甲所示，可知轻绳的拉力 FT=(M十m)gsin0,斜面对尖劈的支持力Fm= (M十m)gc0s0,以球为研究对象，如图乙所示，可 知轻绳的拉力=器联立解得-。9 an0C错误；以球为研究对象，可知对球施加 1 水平推力后不影响竖直方向力的大小，轻绳的拉 力不变，如图丙所示，A错误；以尖劈和球整体为 研究对象，对球施加水平推力后，如图丁所示，有 F=(M十m)gcos0十Fsin0,总重力不支，可得 斜面对尖劈的弹力变大，即尖劈对斜面的压力变 大，轻绳拉力F不变，总重力不变，施加推力F 后，要保持平衡，有Fr十Fcos0=(M十m)gsin0十 F,则斜面对尖劈的摩擦力沿斜面向下，斜面对 尖劈的摩擦力不可能为0，B正确，D错误。 F F F (M+m)g g 甲 乙 F F F公 F Fu F 0 mg (M+m)g 丙 丁 5 学科素养周测评 6.C【解析】对滑块A受力分析，如图所示，由几 何关系得Fn=R=号mg,由牛顿第三定律可 知，滑块A对斜面的压力大小为尽m 3mg,A错误； 由于F=mg,故小桶B及沙子的总质量为 3 m,B错误：当从小桶B底部缓慢放出沙子至 滑块A即将向下滑动时，对滑块A受力分析可得 Frsin30°+Fe-mngcos30°=0，FTe cos30°+Fa mgn30=0,且Fa=Fe,解得Fn=5nm 5mg,所 以此过程中最多从小桶B底部缓慢放出的沙子质 -B。B-,C正确：当向小桶B内 缓漫增加沙子至滑块A即将向上滑动时，对滑决 A受力分析可得Fn sin30°+Fa-mgcos30°=0， Fiscos30°-Fa一ngsin30°=0，且Fs=uFs,解 得Fn=33 mg,所以此过程中最多向小桶B内 缓慢增加的沙子质量△m-Bg-2票m,D 错误。 LELEEEEEEEEEEEE222222222424444 60° m30 g 二、选择题 7.BD【解析】对小物块受力分析如图甲，物块缓 慢下滑，即处于平衡状态，F始终沿圆弧的切线 方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向，如 图乙，由三角形法则知总有F=ngsin0,F= ngcos0,下滑过程中0增大，因此F增大，F1减 小，A错误，B正确；对半圆柱体分析，地面对半圆 柱体的摩擦力F,=F1sin0=mgcos0sin0= 2 mngsin20,地面对半圆柱体的支持力下州= Mg十Fcos8=Mg十mgcos?0,0从接近0°到90 变化的过程中，摩擦力先增大后减小，支持力一 直减小，D正确，C错误。 ·物理· ↓mg 甲 乙 8.CD【解析】保持F水平，逐渐缓慢减小0，对小 球受力分析有Frcos=mg,F=mgtan9,可知随 着0减小，F和FT都在减小，A错误；换一根更 长的轻绳，保持0、a不变，则F、Fr都不变，B错 误：保持小球位置不变，F沿逆时针方向缓慢转 动直至F竖直向上的过程，根据三角形定则，如 图甲所示，可知当F方向与Fr方向垂直时，F有 最小值，则F先减小后增大，C正确；保持a不 变，逐渐缓慢增大日，直至悬线水平，根据三角形 定则，如图乙所示，由图可知当F水平时F?最 大，当FT水平时F最大，所以FT逐渐减小，F逐 渐增大，D正确。 F 0 mg mg 甲 9.AD【解析】设轻绳MP段长为L,M、P两点间 的水平距离为山，由几何关系可得m号一是，将 轻绳右端从P点沿大圆环缓慢移至P'点过程 中，L不变，d先增大后减小，所以α先增大后减 小，A正确；轻绳中的弹力记为FT,分析轻质动滑 轮C的受力情况，有2Frc0s受=mg,故轻绳对 滑轮C的弹力的合力大小等于m照，B错误：分 析物块A的受力情况，由于斜面倾角及动摩擦因 数未知，A、B的质量大小也未知，无法明确A所 受的摩擦力FA,故在轻绳中的弹力先增大后减 小的过程中，Fh的大小变化情况存在多种可能， C错误；设斜面领角为0，斜面体与水平面之间的 摩擦力为F,对物块A和斜面体整体进行受力分 析，正交分解后可得F=Frcos0,由于0不变、F 先增大后减小，所以F:先增大后减小，D正确。 10.BCD【解析】画出力的夫量图如图所示，把a、b 参考答案及解析 看成一个整体，当F与虚线垂直时有最小值，最 小值为R=(m+2m）g血60-3mg,A错 误；单独对a进行受力分析，当a,b间轻绳与虚线 垂直时，a,b间轻绳中的拉力有最小值，同理可得到 最小值为F-停g,B正确：当拉力P最小时， 单独对b进行受力分析，根据余弦定理知00s30°= (2mg)2一迪，解得Frh=2mg,C正确；当」 2FX2mg 两根轻绳中的拉力相等时，即满足两绳与竖直方向 夹角都为60°时，对a有2Fcos60°=mg,从而 得到F仙=mg,根据余弦定理知c0s120°= F十(2mg)2-F 2FTa X2mg ,所以F=√7mg,D正确。 F mg 2mg 三、非选择题 11.(1)静止(2)120.031.3 【解析】(1)该同学在弹簧下端逐一增挂钩码， 每增挂一个钩码，待弹簧静止时，弹力与重力大 小相等，记录所桂钩码的重力和对应的。 (2)由图可知，当F=0时ho=120.0cm,即为未挂 钩码时水平纸片到地面的竖直距离。由胡克定律 可得△F=k△h,即图像斜率绝对值的倒数表示弹簧 3.13 动度系数，则有6-12n.0-100X10NWm= 31.3N/m 12.(1)F10.05(2)C(3)C 【解析】(1)A传感器中的力均为正值，故A传 感器对应的是表中力F1,平衡时，mg=F1sin0, 当0=30°时，F1=1.001N,可求得m≈0.05kg。 (2)在挂钩码之前对传感器进行调零，是为了消 除横杆自身重力对结果的影响，C正确。 (3)让A传感器沿國心为O的圆孤形轨道移动 的过程中，传感器与O点的距离保持不变，即O 点位置保持不变，A、B、D错误，C正确。 5 衡水真题密卷 13.)Pa=号 FA=3G 2 (FG F-G 【解析】(1)当杆与墙壁的夹角为60°时，对杆的 受力分析如图甲所示，据平衡条件可得 B-Gsin30-号 Fa=Gcos30°-3G 2 30° 60° X30 G 甲 (2)当杆与墙壁的夹角为30°时，对杆的受力分 析如图乙所示，由三力组成的失量三角形与 △ACD相似，有 品岳品 设杆长为，由几何关系知CD-号 AC-。 AD=平。 解释及=c Fi-G. C Z 14.(1)Fr=10N(2)F=10NFN=(30-10w/3)N 【解析】(1)对小球A进行受力分析可知，小球 A受重力、轻绳AC的拉力和轻绳OA的拉力， 学科素养周测评 根据平衡条件得 Fr=Fxc=mag tan 30 Fon=mAg c0s30 解得Fr=10N。 (2)轻绳OA和OB为定滑轮两边的细绳，拉力 相等，即Fo1=FB 物体B受重力、轻绳OB的拉力、地面的摩擦力 F:和支持力FN,则有F=Fosin30 Focos30°+FN=mg 解得F=10N,Fw=(30-10√3)N。 15.(1)53°(2)1kg 【解析】(1)当圆环将要开始滑动时，设此时水 平棒对圆环的支持力大小为F,细绳对圆环的 拉力大小为F,对圆环受力分析，如图甲所示， 根据平衡条件有 uF-FTCOS 0=0 Fx-Frsin 0=0 联立解得tan0=⊥=4 43 即0=53°。 F F 甲 (2)由题意，根据几何关系可知9=90°，按如图 乙所示建立xOy直角坐标系，对物块受力分析， 根据平衡条件有 Gcos 0+F'Tsin 0-mg=0 F'Tcos 0-Gsin 0=0 联立解得m=1kg。 F=G 0 0 ￥mg 乙 0