周测评(三) 相互作用(二)-【衡水真题密卷】2027届高三物理学科素养周测评（福建专版）

2026一2027学年度学科素养周测评（三） 物理·相互作用（二） 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题8分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 题号 1 3 4 答案 1.如图所示，竖直方向固定一个圆形轨道，其内部恰好对称放置5个完全相同、重力均为G 的光滑匀质小球，球1和球5的重心与轨道圆心O在同一高度，5个小球的重心和圆形 轨道的圆心在同一竖直面内，下列说法正确的是 () A.轨道对球1、球5的作用力相同 B.球2和球4对球3作用力的合力方向竖直向下 C.球2对球1的作用力大小可能小于G D.轨道对球3的作用力大小等于5G 2.小磁钉可吸附在冰箱侧面、洞洞板等铁质物品上。如图所示，三个小磁钉A、B、C吸附在 一竖直平面上，AB连线水平，C位于A、B连线中点，用足够长的轻细绳跨过A、B且穿过C 上的小孔悬挂一重物，两侧细绳竖直。不计绳上的摩擦力，以图示C所在的位置为坐标原 点，以竖直向上为正方向，已知C在竖直方向上缓慢移动时，小磁钉A、B未发生滑动，下列 表示A与C所受细绳的作用力大小随C的位移h的变化图线正确的是 () A C D 3.如图所示，一轻绳OA一端固定在天花板上，另一端连接一轻滑轮，轻绳OA与竖直方向 的夹角为0，另一轻绳绕过轻滑轮，一端固定一质量为m的物体，一人拉着绳的另一端在 学科素养周测评（三）物理第1页（共4页） 把据青春，勇敢追梦，让梦想照进规实 水平地面上向右运动将物体缓慢吊起来，绕过滑轮的两绳夹角为α，绳与滑轮之间的摩 班级 擦不计。在此过程中下列说法正确的是 ( A.拉物体的轻绳上的弹力逐渐增大 B.夹角α与夹角0的比值逐渐增大 姓名 C.轻绳OA上的弹力逐渐减小 D.人与地面之间的摩擦力逐渐减小 得分 4.如图所示，拖把由拖杆和拖把头组成。小刘同学在用拖把匀速拖地时，施加沿拖杆方向 (可能背离或指向拖把头)的力F。已知拖杆与水平面间的夹角为日，拖把头与地面间的 动摩擦因数为4，重力加速度为g,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法中 正确的是 () 拖杆 拖把头 A.若F为背离拖把头的拉力，当夹角0从0开始增大至接近90°过程中，F先增大后 减小 B.若F为背离拖把头的拉力，当夹角0从0开始增大至接近90°过程中，地面对拖把的 支持力一直增大 C.若F为指向拖把头的推力，当夹角O满足tan0≥μ时，无论F多大，都无法把拖把 推动 D.若F为指向拖把头的推力，当夹角O满足tan≥二时，无论F多大，都无法把拖把推动 二、多项选择题：本题共2小题，每小题10分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求， 全部选对的得10分，选对但不全的得5分，有选错的得0分。 题号 5 6 答案 5.如图所示，倾角为0的粗糙斜面体c置于水平地面上，小盒b置于斜面上，通过细绳跨过 光滑的定滑轮与小盒a连接，连接b的一段细绳与斜面平行，连接a的一段细绳竖直，a 连接在竖直固定于地面的弹簧上，现先后向a盒和b盒内缓慢加入适量砂子，此过程中 a、b、c位置始终保持不变，下列说法中正确的是 A.向a盒内加入砂子时，c对b的摩擦力一定增大 B.向a盒内加入砂子时，地面对c的摩擦力一定增大 a C.向b盒内加人砂子时，绳的拉力一定增大 mmmmmim D.向b盒内加入砂子时，c对b的摩擦力可能减小 学科素养周测评（三）物理第2页（共4页） 2 6.如图所示，建筑工人用砖夹夹起n(=3、4、5…)块相同的砖而处于平衡状态，已知每块 砖的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是 包砖夹的左侧对第1块砖的摩擦力大小为 B.第n块砖相对第n一1块砖的运动趋势方向向上 12 C若m为偶数，第块砖与第2十1块砖间无摩擦力 D.若n为奇数，正中央的一块砖对相邻的其中一块砖的摩擦力大小为mg 三、非选择题：共48分，其中7为填空题，8为实验题，9、10为计算题。 7.(8分)瓦房为中国常见的一种传统建筑。如图为一瓦房屋顶结构的简化图，横截面为圆 弧的瓦片能够沿着两根相互平行的椽子匀速下滑，已知椽子间距离d与瓦片的半径R 相等，椽子与水平面夹角均为30°，瓦片质量为，忽略瓦片厚度，不计椽子的粗细，重力 加速度为g,椽子与瓦片之间的动摩擦因数处处相同，则椽子对瓦片作用力的合力大小 为 ;椽子与瓦片间动摩擦因数为 瓦片 30° 椽子 8.(10分)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内遵循胡克定律。用图甲所示装置测量一条 橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横 梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂处于伸直状态，在小纸 片正下方的桌面上放置一个距离传感器，可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离 h。在橡皮筋下端挂上钩码，钩码稳定后，记录所挂钩码的个数n和对应的h值，逐一增 加所挂钩码的个数，重复上述操作。每个钩码的质量m=50g,g取10m/s2。 细线 橡皮筋 水平纸片 ◆h/cm 细线 175 栓结点 h 橡皮筋 距离传感器 162 77777777777777777777777777777 6.5n个 甲 丙 (1)根据实验记录的数据作出h随钩码个数的变化关系图线如图乙所示，可得图像的 斜率为 cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值k= N/m(结果均保 2 学科素养周测评（三）物理第3页（共4页） 留2位有效数字)。 (2)为防止橡皮筋从上端细线上脱落，橡皮筋在细线拴结点上方留有一小段长度（如图 丙)，这会导致实验对整条橡皮筋劲度系数的测量值 （填“偏大”“偏小”或 “不变”)。 9.(12分)如图所示，一倾角为53°、质量M=6kg的斜面体A置于水平面上，在斜面体和 竖直墙面之间放置一质量m=9kg的光滑小球B,斜面体A受到水平向右的推力F,使 A、B系统始终处于静止状态。已知斜面体与水平面间的动摩擦因数4=0.2，最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2。求： (1)小球B对斜面体A压力的大小和受到墙面弹力的大小； (2)水平向右的推力F的最小值。 53〉 77777777777777777 10.(18分)如图所示的离心装置中，光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点，小圆环A和轻 质弹簧套在轻杆上，长为2L的细线和弹簧两端分别固定于O和A,质量为m的小球B 固定在细线的中点，装置静止时，细线与竖直方向的夹角为37°。现将装置由静止缓慢 加速转动，当细线与竖直方向的夹角增大到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零， 弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反，重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°= 0.8,求： (1)装置静止时，弹簧弹力的大小F; (2)环A的质量M。 A轻杆 O 转轴7 m B 学科素养周测评（三）物理第4页（共4页）2027 学科素养周测评 (2)对物块P受力分析，如图乙所示，因轻杆与斜 以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得 面垂直，则当最大静摩擦力与重力沿斜面方向的 N+Tcos B=Mg (2分) 分力相等时，动摩擦因数μ有最小值，对物块P受 解得支持力大小N=22N (1分) 力分析，受到重力m1g、轻杆的力F1、支持力N (2)以物块为对象，水平方向根据受力平衡可得 和摩擦力∫而处于平衡态，此时在沿杆方向上有 f=Tsin B=4N (2分) N=F1+migsin 0 (2分) 根据牛顿第三定律可知，物块对地面的摩擦力大 沿斜面方向上有f=m1gcos0 (2分) 小为4N,方向水平向左 (1分) 又f=N (2分) (3)以圆环为对象，可得绳子拉力大小 1 联立可得μ=3 (2分) T-mg (2分) cos a 以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得 N+Tcos B=Mg (2分) 解得V-Mg-mgcos (1分) cos a H 水平方向根据受力平衡可得 f-Tsin B-mgsin B (2分) cos a 10.(1)22N(2)4N,方向水平向左(3)1.1kg 又f≤μN (1分) 【解析】(1)以圆环为对象，竖直方向根据受力平 联立解得M≥1.1kg (1分) 衡可得Tcos a=mg (1分) 则M的最小值为1.1kg。 (1分) 解得绳子拉力大小T=5N (1分) 2026一2027学年度学科素养周测评（三） 物理·相互作用（二） 一、单项选择题 上的拉力大小恒为2mg,设A,C间细绳与水平方 1.B【解析】圆轨道对球1、球5的作用力方向不 同，A错误；对球3受力分析，可知球2和球4对 向的夹角为0，当C向上移动时，A所受细绳的作 球3作用力的合力方向竖直向下，B正确；对球1 (90+0)×m3g=mg· 用力大小FA=2cos(2) 2 受力分析如图，结合勾股定理可判断球2对球1 的作用力F大小一定大于G,C错误；对整体受力 os(45°+？)，C向下移动时，A所受细绳的作用力 分析，由于轨道对4和2有斜向上的支持力，则有 2F4cos0十F3=5G,可得轨道对3的支持力小于 大小=2m2）×-m-2.C 5G,D错误。 所受细绳的作用力大小Fe=2cos 180°-20)× 2 mg 2 =mg sin0,设A、C间的水平距离为x,则有 tan 0= h ，其中x保持不变，当C向上移动时，FA mg 2.C【解析】由于两侧细绳始终保持竖直，则细绳 2g逐渐减小，趋近零，当C向下移动时，FA 2 6 ·物理· 参考答案及解析 从停g运新增大，造花m8:减香C位带的将大， x F Fc从0逐渐增大到趋近mg,C正确。 0.- 3.C【解析】以物体为研究对象，根据共点力平衡 条件可得拉物体的轻绳上的弹力Fr=mg,显然 拉物体的轻绳上的弹力不变，A错误；由于轻绳 OA恰好在两绳夹角的角平分线上，吊物体的轻绳 在竖直方向上，根据几何关系可知20=α，则夹角 α与夹角0的比值不变，B错误；轻绳绕过轻滑轮， 轻滑轮相当于一活结，该轻绳上的弹力大小都为 0 f mg,以滑轮为研究对象，根据共点力平衡条件可得 轻绳0A上的弹力T=2F7c0s号=2mgc0s号人 乙 拉着绳在水平地面上向右运动过程中两绳夹角α 二、多项选择题 逐浙增大，e为锐角，故c0s号逐渐减小，则弹力T 5.BD【解析】依题意，向a盒内加入砂子时，其位 置保持不变，所以弹簧弹力不变，细绳的拉力必定 逐渐减小，C正确；以人为研究对象，根据共点力 增大，由于不知道b盒的重力沿着斜面方向的分 平衡条件可得地面对人的摩擦力f=Frsin a= 力与细绳拉力的大小关系，故不能确定静摩擦力 mg sin a,人在水平地面上向右运动过程中，两绳 的方向，故随着a盒内砂子质量的增加，静摩擦力 夹角a逐渐增大，sina增大，则摩擦力逐渐增大， 可能增加、可能减小，也有可能先减小后增大，A D错误。 错误；对斜面体c和b盒整体受力分析，可知向a 4.D【解析】若F为背离拖把头的拉力，受力分析 盒内加入砂子时，细绳拉力增大，其水平方向分力 如图甲所示，应用正交分解法有Fc0s0= 随之增大，由平衡条件可知，地面对C的摩擦力一 μ(mg-Fsin0),解得F=ng cos0+asin0,设tanp- 定增大，B正确；由A选项分析可知，不能确定b 盒所受静摩擦力的方向，所以向b盒内加入砂子 ,则有F= umg 故F先减小后增 √m2+1sin(0+p) 时，C对b的摩擦力可能减小，细绳拉力不变，C错 误，D正确。 大，A错误；地面对拖把的支持力FN=mg一Fsin 0= 6.BC【解析】对n块砖受力分析可知，2f=nmg, mg- umg sin 0 cos a+usin 0=mg- mg,故支持力一 1 可得砖夹的左侧对第1块砖的摩擦力大小「= tan u 直减小，B错误；若F为指向拖把头的推力， ,A错误；对第n块诗安力分新可知f十f。 受力分析如图乙所示，推不动时则有Fcos0≤ =mg,可得第n一1块砖对第n块砖的摩擦力， u(mg+Fsin0),即F(cos0-usin0)≤umg,当 f.1=mg-f=mg(1-2）<0(因n=3、4、5 1 cos0-μsin0≤0，即tan0≥二时，无论F多大，都 …),则fm-1向下，即第n块砖相对第n一1块砖 无法把拖把推动，C错误，D正确。 的运动趋势方向向上，B正确；若n为偶数，则对 ·7 2 2027 学科素养周测评 第受块砖与第智十1换砖基你分析，可知整你左右 拉力后，除原先就在结点以下的橡皮筋部分会伸 长外，该段橡皮筋也将伸长，这会导致整条橡皮筋 两侧的砖对该整体的作用力为2f'=2mg,再对第 的伸长量增大，所测得的劲度系数变小，所以这条 2块砖分析可知，'十f产=mg,可得”=0，即第 橡皮筋劲度系数的测量值偏大。 9.(1)150N120N(2)90N 块砖与第十1块砖间无摩擦力，C正确： 2 【解析】(1)设斜面体A对小球B弹力的大小为 为奇数，对正中间的一块砖受力分析可知2f1= N1,墙面对小球B弹力的大小为N2,如图所示， 对小球B进行受力分析，根据平衡条件有 mg,可得f1=2mg,即两侧砖对正中间一块砖的 N1sin53°=N2 (1分) 摩擦力大小均为)mg,根超牛颜第三定律可知】 N1cos53°=mg (1分) 解得N1=150N,N2=120N (2分) 正中央的一块砖对相邻的其中一块砖的摩擦力大 由牛顿第三定律可知，小球B对斜面体A压力的 1 小为2mgD错误。 大小为150N,受到墙面弹力的大小为120N (2分) 三、非选择题 -N. 7.mg(4分)0.5(4分) 53o 【解析】瓦片匀速下滑，受力平衡，故可得椽子对 瓦片作用力的合力与瓦片的重力平衡，故大小为 g;根据题意，垂直于滑面受力分析，如图所示， g (2)水平向右的推力最小时，斜面体A有向左运动 由于R=d,可得两边支持力的夹角为60°，由平衡 的趋势，A受到的最大摩擦力 条件可得mg sin30°=2f=2N,垂直于滑面方 f max=u(m+M)g=30 N<N2 =120 N (2分) 向，2Ncos30°=mg cos30°，解得瓦片与椽子间的 则有Fnn十fmax=N2 (2分) 动摩擦因数4=0.5。 解得Fmin=90N。 (2分) 10.(1)3mg 9 8 (2)64” 【解析】(1)设AB、OB的张力分别为F1、F2,对 A、B受力分析，如图甲所示 A受力平衡，有F=F1sin37 (2分) 8.(1)一2.0(3分)25(4分)(2)偏大(3分) B受力平衡，有F1cos37°十F2cos37°=mg, 【解析】(1)图像斜率k。= △h175-162 n0-6.5cm/个= F1sin37°=F2sin37° (2分) 一2cm/个。设橡皮筋的劲度系数为k,由胡克定 解得F=3mg 8 (2分) 律可得mg=k(h。-h),即h=h, ,可得 nmg N A 轻杆 0 _mg=k,将m=50g,g=10m/s2,代入可得 M 转轴37 F F, k=25N/m。 m (2)橡皮筋在细线拴结点上方留有一小段长度橡 g 皮筋，如将该段橡皮筋放置在结点以下，施加一定 甲 2 ·8 ·物理· 参考答案及解析 (2)如图乙所示，细线与竖直方向的夹角增大 9 解得环A的质量M 到53°时，A、B间细线的拉力恰好减小到零，设装 6n。 (3分) 置转动的角速度为ω，弹簧弹力与静止时大小相 A轻杆 等、方向相反，根据几何关系可得A的半径为 转轴 37 2l.sin 5 (3分) m B g 对A有F=Mu2·写 8 (3分) 乙 对B有ng tan53°=mw2,D (3分) 2026一2027学年度学科素养周测评（四） 物理·牛顿运动定律（一） 一、单项选择题 F 1.D【解析】由于大气压强值力与海拔高度为线性 关系，0~t1,在电梯里测得的大气压强值卫随着 时间是均匀变化的，即高度均匀变化，此时电梯在 m g 做匀速直线运动，A错误；2以后，大气压强值p 不变，代表电梯高度不变，为静止状态，B错误；通 过A选项分析，0~t1,电梯做匀速直线运动，即小 3.D【解析】由题知，当FA减小到4N,即t=2s 时，AB间弹力恰好为0，此时AB仍有相同的加速 宇受到的支持力等于自身重力，C错误；t1~t2,大 度，设为a,由图乙可知，t=2s时FB=6N,根据 气压强值力依然增加，但增长率逐渐减小，而气压 牛顿第二定律，对A、B分析有FA=mAa,FB= 越高，说明电梯的高度越低，故电梯在减速向下运 mBa,联立解得B物体的质量mB=3kg,A、B错 动，加速度方向向上，支持力大于重力，故小宇处 误；由题知，当FA减小到4N,即t=2s时，AB间 于超重状态，D正确。 弹力恰好为0，则AB即将分离，设此时AB的速 2.C【解析】如图所示，当C以加速度a。向上匀加 度为口，对A分析，根据牛顿第二定律有FA= 速时，A、B均相对于C恰好保持相对静止，则由受 mAaA,其中FA=1N,解得aA=0.5m/s2,对B 力图可得水平方向T=fcA,fcA=FNA,竖直方 分析，根据牛顿第二定律有FB=mBaB,其中FB= 向FNA一mAg=mAao,T-mBg=mBa0,解得H= 6N,解得aB=2m/s2,故A、B从t=2s运动到 ,当加速度由a0逐渐变大时，轻绳对B的拉力 mA 4=3s的位移分别为工A=aL十a△，。 逐渐变大，D错误；C对A的支持力逐渐变大，由 UAt+ 2aB△，其中△t=3s-2s=1s,联立解得 牛顿第三定律，A对C的压力逐渐变大，B错误；A 对C的摩擦力逐渐变大，A错误；当C的加速度由 1 1=3s时刻，A、B间的距离△x=B一xA=2a日· a。逐渐增大时，拉力依然刚好等于最大静摩擦力， 则A、B相对C一直静止，C正确。 42 2a△2=0.75m,C错误，D正确。 。9。 2