精品解析：天津市第一中学2025-2026学年高一上学期12月月考物理试题

2025-2026-1天津一中高一年级物理单元检测 第三章相互作用—力单元检测 一、单选题： 1. 电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图，人笔直站在电动平衡车上，车在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（ ） A. 地面对平衡车的支持力是因平衡车发生形变而产生的 B. 在行驶过程中突然刹车，平衡车受到地面的摩擦力向前 C. 平衡车及人受到的重力和车对地面的压力是一对相互作用力 D. 平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力 2. 如图所示为一台式弹簧秤，其结构可简化为一根轻质弹簧和一托盘。弹簧的压缩量在托盘不放物体时为，放上质量物体时为，下列说法正确的是（　　） A. 空托盘质量为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的劲度系数随弹簧的压缩量增加而增大 D. 换用劲度系数更小的弹簧能增加弹簧秤的量程 3. 抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A. 沿虚线a向左移动，细线的拉力增大 B. 沿虚线b向上移动，空竹向左上方移动 C. 沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D. 沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大 4. 如图所示，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块A和B的受力个数分别为（　　） A. 3和3 B. 3和4 C. 4和4 D. 4和5 5. 如图所示，斜面体置于水平地面上，在斜面体上有一物块A通过轻绳跨过光滑定滑轮与物块B相连，整个系统处于静止状态，且此时轻绳与斜面体垂直。现用水平向右的外力缓慢拉动物块B，直至B侧轻绳与竖直方向成夹角。已知整个过程A与斜面体始终保持静止，则在此过程中（　　） A. 水平向右拉力的大小先增大后减小 B. A所受斜面体的支持力一直减小 C. A所受斜面体的摩擦力一直增大 D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小 6. 如图所示，两个紧靠着的半圆柱AB置于水平地面上，光滑圆柱C放置在两半圆柱上，三者均保持静止。已知ABC的半径之比为3:2:1，ABC的质量分别为、，半圆柱AB与地面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，半圆柱AB间没有弹力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. A与地面间的动摩擦因数可能为0.3 B. B与地面间的动摩擦因数可能为0.2 C. 地面对B的摩擦力大小为 D. 地面对A的支持力大小为 二、多选题： 7. 如图甲所示为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为的等腰三角形，撞击木楔的力为，忽略木楔与木块间的摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A. 为了提高榨油的效率，通常设计得较大 B. 木楔对单侧木块的压力大小为 C. 木楔对单侧木块的压力大小为 D. 当一定时，越大，木楔对单侧木块的压力越大 8. 已知一个力F=50N，把它分解为两个力，已知其中一个分力F1与F的夹角为30°，若要F1有两个取值，则分力F2的值可能为（　　） A. 30N B. C. D. 25N 9. 如图甲所示，轻绳跨过固定在水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体，；图乙所示的轻杆一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳拉住，与水平方向成角，轻杆的点用细绳拉住一个质量为的物体，重力加速度为，则（　　） A. 图甲中对滑轮的作用力大小为 B. 图乙中杆受到绳的作用力为 C. 细绳段的拉力与细绳段的拉力之比为 D. 细绳段的拉力与细绳段的拉力之比为 10. 丽江古城是云南的一张名片，丽江古城中瓦片众多，其中一种截面如图甲所示，质量为的瓦片，其顶角为。把它对称放在一段房脊上，现工人师傅将房脊的一端缓慢抬高至瓦片刚要滑动，如图乙所示，此时房脊与水平面的夹角为。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 受到5个力的作用 B. 对的作用力为 C. 与之间的动摩擦因数 D. 对的最大静摩擦力的合力大小为 三、填空题： 11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）按照正常实验操作，图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是______。 （2）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是______（填入相应的字母） A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 D. 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 E. 同一次实验中，在用一个弹簧测力计拉细绳时必须将结点拉到用两个弹簧测力计同时拉细绳时记下的位置 （3）本实验采用的科学方法是_____________ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （4）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计、的拉力方向互相垂直，即，若保持测力计的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在点，可采用的办法是_________。 A. 增大的读数，减小角 B. 减小的读数，增大角 C. 减小的读数，减小角 D. 增大的读数，增大角 （5）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为，与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是_________。 四、计算题： 12. 如图所示，倾角的斜面体固定于水平桌面上，物块悬挂在水平绳和倾斜绳的结点处，水平绳另一端固定于竖直墙壁上，与竖直方向的夹角、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块相连。已知与斜面体间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。改变物块的质量，使、始终保持静止，求： （1）当与斜面体间的摩擦力恰好为零时，绳的拉力大小； （2）当物块的质量时，物块受到斜面体给的摩擦力的大小和方向； 13. 模型飞机在运动的过程中空气阻力与速度的方向相反，且大小与速度的平方成正比（即f=kv2，其中k为空气的阻力系数）。当给模型飞机提供不同方向、大小的动力，就可让其做需要的匀速直线运动。现让同一架质量为m的模型飞机做三次不同的匀速直线运动实验。如图1所示，模型飞机不受动力，从静止开始做落体运动，稳定后做匀速直线运动的速度为v0；如图2所示，模型飞机在竖直向上的动力F1（未知量）作用下，以速度2v0竖直向上做匀速直线运动；如图3所示，模型飞机受到斜向右上方的动力F2=2mg，使其水平向右以某一速度做匀速直线运动。三次实验空气的阻力系数不变，重力加速度为g，求： （1）空气的阻力系数； （2）F1的大小； （3）图3中F2与水平方向的夹角以及模型飞机的速度大小。 14. 如图甲所示，可视为质点的质量均为的物块A、B，通过劲度系数的轻弹簧相连静止在水平面上，此时两者间距离，物块A套在固定的竖直杆上。已知弹簧原长，弹簧形变量均在弹性限度范围内。取，，。 （1）求B此时所受的摩擦力； （2）现把B固定，对A施加竖直向上的力F，使A沿杆缓慢上升，力F大小随上升高度h的变化如图乙所示。已知c点对应的高度，物块A与杆间动摩擦因数。求： ①使A物体刚离开地面时的力F的数值； ②的数值； ③a的数值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026-1天津一中高一年级物理单元检测 第三章相互作用—力单元检测 一、单选题： 1. 电动平衡车是时下热门的一种代步工具。如图，人笔直站在电动平衡车上，车在水平地面上沿直线匀速前进，下列说法正确的是（ ） A. 地面对平衡车的支持力是因平衡车发生形变而产生的 B. 在行驶过程中突然刹车，平衡车受到地面的摩擦力向前 C. 平衡车及人受到的重力和车对地面的压力是一对相互作用力 D. 平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力 【答案】D 【解析】 【详解】A．地面对平衡车的支持力是因地面发生形变要恢复原状而产生的，故A错误； B．在行驶过程中突然刹车，平衡车相对地面向前运动，受到地面的摩擦力向后，故B错误； C．平衡车及人受到的重力施力物体是地球，车对地面的压力，施力物体是车，这两个力不是相互作用力，故C错误； D．平衡车及人受到的重力和地面对车的支持力是一对平衡力，故D正确。 故选D。 2. 如图所示为一台式弹簧秤，其结构可简化为一根轻质弹簧和一托盘。弹簧的压缩量在托盘不放物体时为，放上质量物体时为，下列说法正确的是（　　） A. 空托盘质量为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 弹簧的劲度系数随弹簧的压缩量增加而增大 D. 换用劲度系数更小的弹簧能增加弹簧秤的量程 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设空托盘质量为，弹簧的劲度系数为，托盘不放物体时有 放上质量物体时有 联立解得， 故A错误，B正确； C．弹簧的劲度系数只由弹簧自身决定，不会随弹簧的压缩量增加而增大，故C错误； D．根据可知，换用劲度系数更小的弹簧，在最大形变量不变的情况下，弹簧秤的量程减小，故D错误。 故选B。 3. 抖空竹是一种传统杂技。如图所示，表演者一只手控制A不动，另一只手控制B沿图中的四个方向缓慢移动，忽略空竹转动的影响，不计空竹和轻质细线间的摩擦，且认为细线不可伸长。下列说法正确的是（　　） A. 沿虚线a向左移动，细线的拉力增大 B. 沿虚线b向上移动，空竹向左上方移动 C. 沿虚线c斜向上移动，细线的拉力不变 D. 沿虚线d向右移动，细线对空竹的合力增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．空竹受力如图所示 根据平衡条件可得 设绳长为，由几何关系可得 沿虚线a向左移动，减小，增大，细线的拉力减小，故A错误； B．沿虚线b向上移动，不变，不变，细线的拉力不变，但右侧细线变长，左侧变短，左侧A不动，故空竹会向左上方移动，故B正确； C．沿虚线c斜向上移动，增大，减小，细线的拉力增大，故C错误； D．沿虚线d向右移动，增大，减小，细线的拉力增大，但细线对空竹的合力不变，等于空竹的重力，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，物块A、B处于静止状态，已知竖直墙壁粗糙，水平地面光滑，则物块A和B的受力个数分别为（　　） A. 3和3 B. 3和4 C. 4和4 D. 4和5 【答案】B 【解析】 【详解】ABCD．由整体分析可知，AB整体受到地面向上的支持力、重力，墙壁对AB无弹力；所以隔离A、B分析：A受重力、B的支持力和B对A的摩擦力共3个力；B受重力、A对B的压力、A对B的摩擦力、地面对B的支持力共4个力，故B正确，ACD错误。 故选B。 5. 如图所示，斜面体置于水平地面上，在斜面体上有一物块A通过轻绳跨过光滑定滑轮与物块B相连，整个系统处于静止状态，且此时轻绳与斜面体垂直。现用水平向右的外力缓慢拉动物块B，直至B侧轻绳与竖直方向成夹角。已知整个过程A与斜面体始终保持静止，则在此过程中（　　） A. 水平向右拉力的大小先增大后减小 B. A所受斜面体的支持力一直减小 C. A所受斜面体的摩擦力一直增大 D. 地面对斜面体的摩擦力一直减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．对物块B进行受力分析，如图所示 则有 解得 当用水平向右的外力缓慢拉动物块B时，增大，可知，绳的拉力T与水平向右的外力F均增大，A错误； BC.对物块A进行受力分析，如图所示 则由平衡条件 可知，绳的拉力增大，A所受斜面的支持力一直减小，A所受斜面的摩擦力不变，B正确，C错误； D．对斜面与物块A整体进行受力分析，如图所示 则有 可知，绳的拉力增大，地面对斜面的摩擦力增大，D错误。 故选B。 6. 如图所示，两个紧靠着的半圆柱AB置于水平地面上，光滑圆柱C放置在两半圆柱上，三者均保持静止。已知ABC的半径之比为3:2:1，ABC的质量分别为、，半圆柱AB与地面间的最大静摩擦力均等于滑动摩擦力，半圆柱AB间没有弹力，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　） A. A与地面间的动摩擦因数可能为0.3 B. B与地面间的动摩擦因数可能为0.2 C. 地面对B的摩擦力大小为 D. 地面对A的支持力大小为 【答案】A 【解析】 【详解】AD．分析可知，半圆柱A的圆心到圆柱C圆心的连线垂直于半圆柱B的圆心到圆柱C圆心的连线，设半圆柱A的圆心到圆柱C圆心的连线与水平地面的夹角为，则有 对圆柱C受力分析，有 对半圆柱A受力分析，有 解得 因此A与地面间的动摩擦因数至少为 选项D错误、A正确； BC．对半圆柱B受力分析，有 解得 因此B与地面间的动摩擦因数至少为 选项BC错误。 故选A。 二、多选题： 7. 如图甲所示为古代榨油场景，图乙是简化原理图，快速撞击木楔便可将油榨出。若木楔可看作顶角为的等腰三角形，撞击木楔的力为，忽略木楔与木块间的摩擦力，则下列说法正确的是（　　） A. 为了提高榨油的效率，通常设计得较大 B. 木楔对单侧木块的压力大小为 C. 木楔对单侧木块的压力大小为 D. 当一定时，越大，木楔对单侧木块的压力越大 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．如图所示，将力F分解，如图所示 则木楔对单侧木块的压力为，可知当θ越小，FN越大，榨油的效率越高，故B正确，AC错误； D．当θ一定时，F越大，木楔对单侧木块的压力越大，故D正确。 故选BD。 8. 已知一个力F=50N，把它分解为两个力，已知其中一个分力F1与F的夹角为30°，若要F1有两个取值，则分力F2的值可能为（　　） A. 30N B. C. D. 25N 【答案】AB 【解析】 【详解】合力大小为50N，一个分力与水平方向的夹角是30°，根据平行四边形定则作图，如图所示 可知，另一个分力的最小值为 所以只要大于25N，小于50N即可。 故选AB。 9. 如图甲所示，轻绳跨过固定在水平横梁右端的定滑轮挂住一个质量为的物体，；图乙所示的轻杆一端用铰链固定在竖直墙上，另一端通过细绳拉住，与水平方向成角，轻杆的点用细绳拉住一个质量为的物体，重力加速度为，则（　　） A. 图甲中对滑轮的作用力大小为 B. 图乙中杆受到绳的作用力为 C. 细绳段的拉力与细绳段的拉力之比为 D. 细绳段的拉力与细绳段的拉力之比为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图甲中轻绳跨过滑轮，与滑轮接触的点是“动点”，也称为“活结”，故轻绳上的拉力大小处处相等，即两段轻绳的拉力大小都是，由于，所以两段轻绳的拉力方向夹角为120°角，则它们的合力大小也为，所以轻绳对滑轮的作用力大小为，方向与竖直方向成60°角斜向左下方，所以BC对滑轮的作用力大小也是，方向与竖直方向成60°角斜向右上方，故A正确； B．图乙中细绳与杆的端点连在一起，杆与细绳接触的点是“静点”，也称为“死结”，故两段细绳上的拉力不一定相等，而杆的一端用铰链固定在墙上，故杆对G点的弹力方向应沿杆方向，则对G点受力分析如图所示： 由共点力平衡条件有， 解得，，故B错误； CD．由上面分析可知，细绳段的拉力，细绳段的拉力，所以有，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 丽江古城是云南的一张名片，丽江古城中瓦片众多，其中一种截面如图甲所示，质量为的瓦片，其顶角为。把它对称放在一段房脊上，现工人师傅将房脊的一端缓慢抬高至瓦片刚要滑动，如图乙所示，此时房脊与水平面的夹角为。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　） A. 受到5个力的作用 B. 对的作用力为 C. 与之间的动摩擦因数 D. 对的最大静摩擦力的合力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对A进行受力分析，结合对称性可知，A受到重力、B对A有两个弹力作用、B对A还有两个静摩擦力的作用，即A受到5个力的作用，故A正确； B．A处于平衡状态，根据平衡条件可知，B对A的作用力与A的重力平衡，即B对A的作用力与A的重力大小相等，方向竖直向上，故B错误； C．将A的重力沿房脊与垂直于房脊分解，则沿房脊的分力为mgsinθ，垂直于房脊的分力为mgcosθ，两侧面弹力大小相等且夹角为120°，如图所示 B的每个侧面对A的弹力大小为FN1=FN2=mgcosθ 可知 可得，故C正确； D．A处于平衡状态，A在沿房脊方向上所受外力的合力为0，则B对A的最大静摩擦力的合力大小等于A沿房脊的分力，即f合=mgsinθ，故D错误。 故选AC。 三、填空题： 11. 某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中为固定橡皮条的图钉，为橡皮条与细绳的结点，和为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）按照正常实验操作，图乙中的与两力中，方向一定沿方向的是______。 （2）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是______（填入相应的字母） A. 两根细绳必须等长 B. 橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上 C. 在用两个弹簧测力计同时拉细绳时要注意使两个弹簧测力计的读数相等 D. 在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行 E. 同一次实验中，在用一个弹簧测力计拉细绳时必须将结点拉到用两个弹簧测力计同时拉细绳时记下的位置 （3）本实验采用的科学方法是_____________ A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （4）实验中的一次测量如图丙所示，两个测力计、的拉力方向互相垂直，即，若保持测力计的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在点，可采用的办法是_________。 A. 增大的读数，减小角 B. 减小的读数，增大角 C. 减小的读数，减小角 D. 增大的读数，增大角 （5）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为，与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是_________。 【答案】（1）F′ （2）DE （3）B （4）C （5）1N≤F合≤7N 【解析】 【小问1详解】 题图乙中F是通过平行四边形定则得到两个弹簧拉力合力的理论值，而F′是通过一个弹簧秤沿AO方向拉橡皮筋的力，所以一定沿AO方向的是F′。 【小问2详解】 A．为了减小力方向的测量误差，两根细绳可以适当长些，但没必要等长，故A错误； BC．只有当两个弹簧测力计拉力大小相等时，橡皮条才与两绳夹角的平分线在同一直线上，而本实验中两个弹簧测力计的拉力大小并不要求一定相等，故BC错误； D．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行，从而减小力的测量误差，故D正确； E．同一次实验中，在用一个弹簧测力计拉细绳时必须将结点拉到用两个弹簧测力计同时拉细绳时记下的位置，从而确保两次力的作用效果相同，故E正确。 故选DE。 【小问3详解】 本实验要求两次力的作用效果相同，采用了等效替代法。 故选B。 【小问4详解】 如图所示 当角α的值逐渐减小时，要使橡皮筋的活动端仍在O点，即拉力的合力不变，如图所示，可采用的办法是减小N的读数，减小β角。 故选C。 【小问5详解】 设两个分力中较大的力为F1，较小的力为F2，由图可得， 解得， 任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是1N≤F合≤7N 四、计算题： 12. 如图所示，倾角的斜面体固定于水平桌面上，物块悬挂在水平绳和倾斜绳的结点处，水平绳另一端固定于竖直墙壁上，与竖直方向的夹角、且跨过轻质光滑定滑轮与斜面体上质量的物块相连。已知与斜面体间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，，。改变物块的质量，使、始终保持静止，求： （1）当与斜面体间的摩擦力恰好为零时，绳的拉力大小； （2）当物块的质量时，物块受到斜面体给的摩擦力的大小和方向； 【答案】（1）16N （2）物块B受到的静摩擦力大小为5N，方向沿斜面向下 【解析】 【小问1详解】 （1）设绳OQ的拉力大小为T，对物块B受力分析，则有 解得 对结点O受力分析，则有 解得 【小问2详解】 由平衡条件可知，绳OQ的拉力大小为 解得 假设物块B受到的静摩擦力方向沿斜面向下，对物块B受力分析，则有 解得 故物块B受到的静摩擦力大小为5N，方向沿斜面向下。 13. 模型飞机在运动的过程中空气阻力与速度的方向相反，且大小与速度的平方成正比（即f=kv2，其中k为空气的阻力系数）。当给模型飞机提供不同方向、大小的动力，就可让其做需要的匀速直线运动。现让同一架质量为m的模型飞机做三次不同的匀速直线运动实验。如图1所示，模型飞机不受动力，从静止开始做落体运动，稳定后做匀速直线运动的速度为v0；如图2所示，模型飞机在竖直向上的动力F1（未知量）作用下，以速度2v0竖直向上做匀速直线运动；如图3所示，模型飞机受到斜向右上方的动力F2=2mg，使其水平向右以某一速度做匀速直线运动。三次实验空气的阻力系数不变，重力加速度为g，求： （1）空气的阻力系数； （2）F1的大小； （3）图3中F2与水平方向的夹角以及模型飞机的速度大小。 【答案】（1） （2）5mg （3）30°， 【解析】 【小问1详解】 根据图1可知，飞机从静止开始做落体运动，稳定后有 解得 【小问2详解】 模型飞机在竖直向上的动力F1（未知量）作用下，以速度2v0竖直向上做匀速直线运动，则有 所以 【小问3详解】 如图所示 设F2与水平方向的夹角为θ，则 所以 所以 又 所以 14. 如图甲所示，可视为质点的质量均为的物块A、B，通过劲度系数的轻弹簧相连静止在水平面上，此时两者间距离，物块A套在固定的竖直杆上。已知弹簧原长，弹簧形变量均在弹性限度范围内。取，，。 （1）求B此时所受的摩擦力； （2）现把B固定，对A施加竖直向上的力F，使A沿杆缓慢上升，力F大小随上升高度h的变化如图乙所示。已知c点对应的高度，物块A与杆间动摩擦因数。求： ①使A物体刚离开地面时的力F的数值； ②的数值； ③a的数值。 【答案】（1）6N，方向水平向右；（2）①13；②16；③0.08 【解析】 【详解】（1）由平衡条件得 方向水平向右。 （2）①A刚好离开地面时，弹力与开始相同，由平衡条件得 ②当上升高度为时，由几何关系得弹簧的形变量为 则弹力为 设弹簧与竖直方向的夹角为，则 ， 对A，由平衡条件得 联立解得 ③当时，高度有两个，分析可知高度小（高度为a时）的时候弹簧处于压缩状态，则由平衡条件得 解得 由几何关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $