高中物理人教版第三章相互作用 學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)

第三章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．力是物體間的相互作用。下列有關(guān)力的圖示及表述錯(cuò)誤的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684446)(C)解析：由于在不同緯度處重力加速度g不同，旅客所受重力不同，故對(duì)飛機(jī)的壓力不同，故A正確。充足氣的籃球的球殼對(duì)內(nèi)部氣體有壓力作用，即內(nèi)外氣體對(duì)籃球殼壓力的差值等于籃球殼對(duì)內(nèi)部氣體的壓力，故B正確。書對(duì)桌子的壓力作用在桌子上，箭尾應(yīng)位于桌面上，故C錯(cuò)誤。平地上勻速行駛的汽車，其主動(dòng)輪受到地面的靜摩擦力是前進(jìn)的動(dòng)力，地面對(duì)其從動(dòng)輪的摩擦力是阻力，汽車受到的動(dòng)力與阻力平衡時(shí)才能勻速前進(jìn)，故D正確。2．(內(nèi)蒙古包頭五中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)圖示為小孩從t＝0時(shí)刻起逐漸增加推力推動(dòng)箱子過程中三個(gè)時(shí)刻(t1、t2和t3)的漫畫圖。據(jù)此，小王總結(jié)出四張箱子與水平地面之間的摩擦力隨時(shí)間變化的關(guān)系圖，其中可能正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684447)(C)解析：木箱靜止的過程中受到的是靜摩擦力，其大小隨著推力的增大而增大；當(dāng)達(dá)到最大靜摩擦力后物體開始滑動(dòng)，此時(shí)摩擦力變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力小于最大靜摩擦力，并且滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力成正比，壓力不變，則滑動(dòng)摩擦力不變，則可知只有C正確，A、B、D錯(cuò)誤，故選C。3.(江西省南昌八一中學(xué)、洪都中學(xué)等六校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，一串紅燈籠在水平風(fēng)力的吹動(dòng)下發(fā)生傾斜，懸掛繩與豎直方向的夾角為30°，設(shè)每個(gè)紅燈籠的質(zhì)量均為m，繩子質(zhì)量不計(jì)，則自上往下數(shù)第一個(gè)紅燈籠對(duì)第二個(gè)紅燈籠的拉力大小為eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684448)(C)A．eq\f(2\r(3),3)mg B．2mgC．4mg D．eq\f(4\r(3),3)mg解析：以下面兩個(gè)燈籠作為整體為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，如圖：豎直方向：Tcos30°＝2mg得：T＝eq\f(2mg,cos30°)＝eq\f(4\r(3),3)mg，故選D。4．(九江一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)圖中彈簧秤、繩和滑輪的重量均不計(jì)，繩與滑輪間的摩擦力不計(jì)，物體的質(zhì)量都是m，在圖甲、乙、丙三種情況下，彈簧秤的讀數(shù)分別是F1、F2、F3，則eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684449)(A)A．F3＝F1>F2 B．F1>F2＝F3C．F1＝F2＝F3 D．F3>F1＝F2解析：根據(jù)圖可知，甲和丙的彈簧秤讀數(shù)相等即F1＝F3＝mg，乙圖中彈簧秤的讀數(shù)F2＝mgcos60°＝eq\f(1,2)mg，故有F1＝F3>F2，所以選項(xiàng)A正確。5．(江蘇省揚(yáng)州市2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，一只蝸牛沿著圓弧型葡萄枝從位置M向位置N緩慢爬行的過程中，下列說法中正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684450)(B)A．葡萄枝對(duì)蝸牛的彈力一定不變B．葡萄枝對(duì)蝸牛的摩擦力先減小后變大C．葡萄枝對(duì)蝸牛的摩擦力一直減小D．葡萄枝對(duì)蝸牛的作用力先減小后變大解析：設(shè)坡角為α，蝸牛受重力mg、彈力N、靜摩擦力f，三力平衡；根據(jù)平衡條件可得：N＝mgcosα，f＝mgsinα；由于坡角α先變小后變大，故彈力N先變大后變小，靜摩擦力先變小后變大；故B正確、A、C錯(cuò)誤；葡萄枝對(duì)蝸牛的作用力是靜摩擦力和支持力的合力，始終與重力平衡，故大小和方向一直不變，D錯(cuò)誤，故選B。6．(黑龍江大慶實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期檢測(cè))如圖所示，在野營時(shí)需要用繩來系住一根木樁。細(xì)繩OA、OB、OC在同一平面內(nèi)，兩等長繩OA、OB夾角是90°，繩OC與豎直桿夾角為60°，繩CD水平，如果繩CD的拉力等于100N，那么OA、OB的拉力等于多少時(shí)才能使得樁子受到繩子作用力方向豎直向下eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684451)(C)A．50N B．100NC．eq\f(100\r(6),3)N D．eq\f(100\r(3),3)N解析：要使樁子受到繩子作用力方向豎直向下，則繩子OC與CD的合力豎直向下，如圖(1)根據(jù)平行四邊形定則，有：TC＝eq\f(F,sin60°)＝eq\f(100,\f(\r(3),2))＝eq\f(200,3)eq\r(3)N點(diǎn)O平衡，對(duì)其受力分析，如圖(2)根據(jù)平衡條件，結(jié)合對(duì)稱性，有：TA＝TB＝eq\f(TC,\r(2))＝eq\f(\f(200,3)\r(3)N,\r(2))＝eq\f(100\r(6),3)N故選C。7．(哈爾濱師大附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，小物體在豎直向上的恒力F作用下保持靜止，則下面對(duì)物體受力情況分析正確的是eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684452)(BD)A．物體a可能受四個(gè)力作用B．物體a一定受兩個(gè)力作用C．物體a與墻壁間一定存在彈力D．物體a與墻壁間一定不存在摩擦力解析：物體a受兩個(gè)力作用：重力和向上的力F作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)平衡條件可知，水平方向受力平衡，則墻壁對(duì)a沒有彈力，沒彈力則物體a與墻壁間一定不存在摩擦力，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。8．(甘肅省蘭州一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示，清洗樓房光滑玻璃的工人常用一根繩索將自己懸在空中，工人及其裝備的總重量為G，且視為質(zhì)點(diǎn)。懸繩與豎直墻壁的夾角為α，懸繩對(duì)工人的拉力大小為F1，墻壁對(duì)工人的彈力大小為F2，則eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684453)(BC)A．F1＝eq\f(G,sinα)B．F2＝GtanαC．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，但F1與F2的合力不變D．若工人緩慢下移，增加懸繩的長度，則F1減小，F(xiàn)2增大解析：作出人的受力圖如圖所示可得F1＝eq\f(G,cosα)F2＝Gtanα當(dāng)增加懸繩長度，α減小F1與F2均減小F1與F2的合力始終等于重力，綜上所述B、C正確。9．(福建省廈門六中2023～2023高一上學(xué)期期中)木塊A、B分別重50N和60N，它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。夾在A、B之間的輕彈簧被壓縮了2cm，彈簧的勁度系數(shù)為400N/m。系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng)?，F(xiàn)用F＝1N的水平拉力作用在木塊B上，如圖所示。力F作用后eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684454)(BD)A．木塊A所受摩擦力大小是B．木塊A所受摩擦力大小是8NC．木塊B所受摩擦力大小是7ND．木塊B所受摩擦力大小是9N解析：用力拉F之前，以A為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析有fA＝kx＝×400N＝8N<μmAg＝；施加水平拉力之后，假設(shè)物體B依然靜止，以B為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析有fB＝F＋kx＝1N＋×400N＝9N<μmBg＝15N，故物體B依然靜止，彈簧保持原狀態(tài)，即木塊A所受摩擦力不變，大小依然是8N，木塊B所受摩擦力是9N，所以選項(xiàng)B、D正確。10.(湖北省華中師大附中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，一鐵架臺(tái)放于水平地面上，其上有一輕質(zhì)細(xì)線懸掛一小球，開始時(shí)細(xì)線豎直，現(xiàn)將水平力F作用于小球上，使其緩慢地由實(shí)線位置運(yùn)動(dòng)到虛線位置，鐵架臺(tái)始終保持靜止，則在這一過程中eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684455)(BD)A．水平拉力F是恒力B．鐵架臺(tái)對(duì)地面的壓力一定不變C．細(xì)線的拉力變小D．地面對(duì)鐵架臺(tái)的摩擦力增大解析：對(duì)小球受力分析，受拉力、重力、F，根據(jù)平衡條件，有：F＝mgtanθ，T＝eq\f(mg,cosθ)，θ逐漸增大則F逐漸增大，T也增大，故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；以整體為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件得：Ff＝F，則Ff逐漸增大，F(xiàn)N＝(M＋m)g，F(xiàn)N保持不變，故B正確，D正確，故選B、D。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共3小題，共18分。把答案直接填在橫線上)11．(5分)(山西省晉商四校2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖，把一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的一端固定在墻上，用另一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)水平向左拉金屬板，金屬板向左運(yùn)動(dòng)，此時(shí)兩個(gè)測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定(圖中已把彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)放大畫出)，則物塊P與金屬板間的滑動(dòng)摩擦力的大小是。若用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得物塊P重13N，根據(jù)表中給出的動(dòng)摩擦因數(shù)，可推算出物塊P的材料為_木頭__。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684456)(A)材料動(dòng)摩擦因數(shù)金屬—金屬橡膠—金屬木頭—金屬皮革—金屬解析：分析物塊P的受力情況可知，物塊P受金屬板給P的滑動(dòng)摩擦力Ff，方向向左，受彈簧測(cè)力計(jì)向右的拉力F，由二力平衡可知，F(xiàn)f＝F，測(cè)力計(jì)讀數(shù)為，所以Ff＝；又根據(jù)Ff＝μG可得：μ＝eq\f(Ff,G)＝，從表中對(duì)比得知，物塊P為木頭。12．(6分)(安徽省安慶一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期末)甲、乙兩個(gè)物理興趣小組，利用如圖所示的裝置來探究彈簧的彈力和伸長量之間的關(guān)系，兩個(gè)小組用同一規(guī)格的彈簧分別做實(shí)驗(yàn)，得到如圖所示的F－x圖線。(忽略彈簧秤自重)eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684457)(1)甲小組所做的圖象的橫坐標(biāo)應(yīng)是_彈簧形變量__；乙小組所作圖象的橫坐標(biāo)應(yīng)是_彈簧總長度__；(2)甲小組得到的圖象末端是彎曲的，其原因可能是_超過彈性限度__；(3)由此圖象可得該彈簧的原長＝_10__cm，勁度系數(shù)k＝_30__N/m。解析：(1)由胡克定律可知，F(xiàn)＝kx；由圖甲可知，所作圖象過原點(diǎn)，故橫坐標(biāo)為彈簧的形變量；而圖乙中圖象不過原點(diǎn)，則說明橫坐標(biāo)應(yīng)為彈簧的總長度；(2)由于胡克定律的使用中不能超過彈性限度，故甲小組末端彎曲是因?yàn)槌^彈性限度，胡克定律不再適用；(3)由乙圖可知，圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)表示彈簧的原長，圖象的斜率表示勁度系數(shù)，故k＝30N/m。13．(7分)(遼寧錦州中學(xué)2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期檢測(cè))在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684458)(1)部分實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)完成有關(guān)內(nèi)容：A．將一根橡皮筋的一端固定在貼有白紙的豎直平整木板上，另一端綁上兩根細(xì)線。B．在其中一根細(xì)線上掛上5個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，使橡皮筋拉伸，如圖甲所示，記錄_鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)__、_橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O__、_細(xì)線的方向__。C．將步驟B中的鉤碼取下，分別在兩根細(xì)線上掛上4個(gè)和3個(gè)質(zhì)量相等的鉤碼，用兩光滑硬棒B、C使兩細(xì)線互成角度，如圖乙所示，小心調(diào)整B、C的位置，使_橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合__，記錄_鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向__。(2)如果力的平行四邊形定則得到驗(yàn)證，那么圖乙中eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(3,4)。解析：(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，圖甲中需要記錄合力的大小和方向后，畫出來的合力是實(shí)際值，該實(shí)驗(yàn)中根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)來表示拉力大小，因此需要記錄的是：鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力)，橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)的位置O，細(xì)線的方向；該實(shí)驗(yàn)采用“等效代替”法，因此在用兩個(gè)繩套拉橡皮筋時(shí)，要將橡皮筋與細(xì)線結(jié)點(diǎn)拉到與步驟B中結(jié)點(diǎn)位置重合，同時(shí)記錄鉤碼個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的細(xì)線方向。(2)根據(jù)O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，正交分解有：豎直方向：4mgsinα＋3mgsinβ＝5mg①水平方向：4mgcosα＝3mgcosβ②聯(lián)立①②解得：eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(3,4)。三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)14．(9分)如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上，用一原長為8cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體，當(dāng)其剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的長度為11cm，當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時(shí)，彈簧的長度為10.5cm，已知彈簧的勁度系數(shù)k＝200N/m。(g均取10m/s2)求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684459)(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大？(2)物體所受的滑動(dòng)摩擦力為多大？(3)物體與地板間的動(dòng)摩擦因數(shù)是多少？答案：(1)6N(2)5N(3)解析：(1)當(dāng)物體剛開始被拉動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長量為Δx1＝11cm－8cm＝3cm，根據(jù)胡克定律可得：彈簧的彈力為：F1＝kΔx＝200N/m×0.03m＝6N，此時(shí)物體所受的最大靜摩擦力等于彈簧的彈力，即Ffmax＝6N。(2)當(dāng)物體勻速滑動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長量為Δx2＝10.5cm－8cm＝2.5cm，根據(jù)胡克定律可得：彈簧的彈力為：F2＝kΔx2＝200N/m×0.025m＝5N，此時(shí)物體所受的滑動(dòng)摩擦力等于彈簧的彈力，即Ff＝5N。(3)由滑動(dòng)摩擦力公式可得：Ff＝μFN＝μmg，求得μ＝。15．(10分)(天津市靜海一中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期調(diào)研)有一只螞蟻不慎跌入一個(gè)碗中，如圖所示，碗內(nèi)壁為一半徑為R的球殼的一部分，且其深度為D，碗與螞蟻腳間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，若螞蟻無法順利爬出碗口，求：D應(yīng)滿足什么條件。eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684460)答案：D>R(1－eq\r(\f(1,μ2＋1)))解析：對(duì)螞蟻受力分析，受到重力、支持力和靜摩擦力，到碗口時(shí)，最容易滑下，此時(shí)靜摩擦力最大，等于滑動(dòng)摩擦力，如圖根據(jù)平衡條件，有：f＝mgsinθ①N＝mgcosθ②其中f＝μN(yùn)③cosθ＝eq\f(R－D,R)④由①②③④解得：D＝R(1－eq\r(\f(1,μ2＋1)))。所以若螞蟻無法順利爬出碗口，則D>R(1－eq\r(\f(1,μ2＋1)))。16．(11分)(湖北省武漢二中2023～2023學(xué)年高一上學(xué)期期中)如圖所示，質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩相連，三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O，輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ＝37°，物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知sin37°＝，cos37°＝，tan37°＝，g取10m/s2。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號(hào)99684461)(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大？(2)人受到的摩擦力是多大？方向如何？(3)若人的質(zhì)量m2＝60kg，人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，則欲使人在水平面上不滑動(dòng)，物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少？答案：(1)eq\f(5,4)m1geq\f(3,4)m1g(2)eq\f(3,4)m1g方向水平向左(3)24解析：(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象，如圖，沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系，將FOA分解，由平衡條件有：FOB－FOAsinθ＝0，F(xiàn)OAcosθ－m1g聯(lián)立得：FOA＝eq\f(m1g,cosθ)＝eq\f(5,4)m1gFOB＝m1gtanθ＝eq\f(3,4)m1g故輕繩OA、OB受到的拉力分別為eq\f(5,4)m1g、eq\f(3,4)m1g(2)人水平方向受到OB繩的拉力和水平面的靜摩擦力，f＝FOB＝eq\f(3,4)m1g方向水平向左(3)當(dāng)甲的質(zhì)量增大到人剛要滑動(dòng)時(shí)，質(zhì)量達(dá)到最大，此時(shí)人受