2023版高考物理一輪復(fù)習(xí)第2章相互作用綜合過關(guān)規(guī)范限時(shí)檢測新人教版必修1

PAGEPAGE2第二章綜合過關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限時(shí)檢測總分值100分，考試時(shí)間60分鐘。一、選擇題(此題共8小題，每題6分，共計(jì)48分。1～4題為單項(xiàng)選擇，5～8題為多項(xiàng)選擇，全都選對的得6分，選對但不全的得3分，錯(cuò)選或不選的得0分)1．(2022·云南質(zhì)量檢測)如下圖，質(zhì)量均為m的A、B兩球，由一根勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接，靜止于半徑為R的光滑半球形碗中，彈簧水平，兩球間距為R，且球的半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑。那么彈簧的原長為eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342238)(D)A．eq\f(mg,k)＋R B．eq\f(mg,2k)＋RC．eq\f(2\r(3)mg,3k)＋R D．eq\f(\r(3)mg,3k)＋R[解析]以A球?yàn)檠芯繉ο螅∏蚴苋齻€(gè)力，重力、彈力和碗的支持力，如下圖。由平衡條件得tanθ＝eq\f(mg,kx)，解得x＝eq\f(mg,ktanθ)。根據(jù)幾何關(guān)系得cosθ＝eq\f(\f(1,2)R,R)＝eq\f(1,2)，那么tanθ＝eq\r(3)，所以x＝eq\f(\r(3)mg,3k)，故彈簧原長x0＝eq\f(\r(3)mg,3k)＋R，故D正確。2．(2022·東北三省五校調(diào)研)如下圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A、B恰好都不滑動，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，滑塊A、B質(zhì)量相等，設(shè)滑塊A與B間的動摩擦因數(shù)為μ1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，那么eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342239)(B)A．μ1μ2＝eq\f(2,3) B．μ1μ2＝eq\f(1,2)C．eq\f(μ1,μ2)＝eq\f(1,3) D．eq\f(μ1,μ2)＝eq\f(1,2)[解析]對A、B整體分析，受重力、支持力、推力和最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件有F＝μ2(2m)g，再對滑塊B分析，受推力、重力、向左的支持力和向上的最大靜摩擦力，根據(jù)平衡條件，水平方向F＝N，豎直方向mg＝f，其中f＝μ1N，聯(lián)立有mg＝μ1F，解得μ1μ2＝eq\f(1,2)，應(yīng)選B。3．(2022·江西吉安期末)如下圖，質(zhì)量為m的物體A靜止在傾角為θ＝30°、質(zhì)量為M的斜面體B上。現(xiàn)用水平力F推物體A，在F由零增大至eq\r(3)mg再逐漸減為零的過程中，A和B始終保持靜止。對此過程以下說法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342240)(D)A．地面對B的支持力大于(M＋m)gB．A對B的壓力的最小值為eq\f(\r(3),2)mg，最大值為eq\f(3\r(3),4)mgC．A受到的摩擦力的最小值為0，最大值為eq\f(1,4)mgD．A受到的摩擦力的最小值為0，最大值為mg[解析]對A、B組成的整體受力分析，整體受力平衡，豎直方向受到重力和地面對B的支持力，所以地面對B的支持力為(M＋m)g，故A錯(cuò)誤。對A受力分析，受到重力、支持力、推力和摩擦力作用，垂直于斜面方向有：N＝mgcos30°＋Fsin30°，當(dāng)F＝0時(shí)，N最小，最小為Nmin＝mgcos30°＝eq\f(\r(3),2)mg，當(dāng)F＝eq\r(3)mg時(shí)，N最大，最大為Nmax＝mgcos30°＋eq\r(3)mg×eq\f(1,2)＝eq\r(3)mg，根據(jù)牛頓第三定律可知，A對B壓力的最小值為eq\f(\r(3),2)mg，最大值為eq\r(3)mg，故B錯(cuò)誤。沿斜面方向，當(dāng)Fcos30°＝mgsin30°，即F＝eq\f(\r(3),3)mg時(shí)，摩擦力為零；當(dāng)F<eq\f(\r(3),3)mg時(shí)，靜摩擦力方向沿斜面向上，摩擦力f＝mgsin30°－Fcos30°，當(dāng)F＝0時(shí)，f最大，fmax＝mgsin30°＝eq\f(1,2)mg；當(dāng)F>eq\f(\r(3),3)mg，靜摩擦力方向向下，那么摩擦力f＝Fcos30°－mgsin30°，當(dāng)F＝eq\r(3)mg時(shí)，f最大，fmax＝eq\r(3)mg×eq\f(\r(3),2)－eq\f(1,2)mg＝mg，綜上可知，A所受摩擦力的最小值為0，最大值為mg。故C錯(cuò)誤，D正確。應(yīng)選D。4．(2022·遼寧大連二十四中期中)如下圖，小方塊代表一些相同質(zhì)量的鉤碼，圖甲中O為輕繩之間連接的結(jié)點(diǎn)，圖乙中光滑的輕質(zhì)小滑輪跨在輕繩上懸掛鉤碼，兩裝置均處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將圖甲中B滑輪沿虛線稍稍上移一些，圖乙中的端點(diǎn)B沿虛線稍稍上移一些(乙圖中的繩長不變)，那么關(guān)于圖中θ角和OB繩的張力F的變化，以下說法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342241)(B)A．甲、乙圖中的θ角均增大，F(xiàn)均不變B．甲、乙圖中的θ角均不變，F(xiàn)均不變C．甲圖中θ角增大、乙圖中θ角不變，張力F均不變D．甲圖中θ角減小、F不變，乙圖中θ角增大、F減小[解析]圖甲中，根據(jù)鉤碼個(gè)數(shù)可知，O點(diǎn)所受的三個(gè)力正好構(gòu)成直角三角形，假設(shè)將B滑輪沿虛線稍稍上移一些，三力大小不變，根據(jù)力的合成法那么可知，夾角θ不變。圖乙中，因是光滑的滑輪，且繩子中的張力相等，那么OA、OB繩中的力總是相等的，因此合力平分OA、OB繩的夾角，即使將端點(diǎn)B稍上移，繩子中的張力大小F仍不變，那么根據(jù)力的合成法那么可知，OA、OB夾角不變，那么θ角不變。故B正確。5．(2022·河北百校聯(lián)盟聯(lián)考)如下圖，將一質(zhì)量分布均勻的物塊分成A、B兩局部靠在一起，下端放置在粗糙水平地面上，繩子的上端與天花板相連，下端與物塊A的上外表的中點(diǎn)相連，繩子處于豎直位置，整個(gè)裝置靜止，以下說法中正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342242)(AD)A．物塊A可能只受到2個(gè)力的作用B．物塊A至少受到3個(gè)力的作用C．地面與物塊B間可能存在摩擦力D．剪斷繩子，物塊A可能下滑[解析]對A物塊受力分析，假設(shè)A、B間有彈力，根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件可知，假設(shè)A受到B的摩擦力與支持力的合力等于重力，那么不受繩子的拉力，此時(shí)A受3個(gè)力；假設(shè)它們的合力小于重力，那么還受到繩子的拉力，此時(shí)A受4個(gè)力；假設(shè)A、B間無彈力，那么A受到重力和繩子的拉力，而且繩子的拉力與重力大小相等，方向相反，此時(shí)A受2個(gè)力，故A正確，B錯(cuò)誤。從整體角度分析，物塊B沒有在水平方向運(yùn)動的趨勢，不滿足產(chǎn)生摩擦力的條件，地面與物塊B間不可能存在摩擦力，故C錯(cuò)誤。假設(shè)A、B之間是光滑的，剪斷繩子，物塊A下滑，故D正確。6．(2022·吉林大學(xué)附屬中學(xué)摸底)如下圖，置于固定斜面上的物體A受到平行于斜面向下的力F作用保持靜止。假設(shè)力F大小不變，將力F在豎直平面內(nèi)由沿斜面向下緩慢地轉(zhuǎn)到沿斜面向上(轉(zhuǎn)動范圍如圖中虛線所示)，在F轉(zhuǎn)動的過程中，物體始終保持靜止。在此過程中物體與斜面間的eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342243)(BC)A．彈力可能先增大后減小B．彈力一定先減小后增大C．摩擦力可能先減小后增大D．摩擦力一定一直減小[解析]物體受重力、支持力、摩擦力及拉力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，故合力為零。將重力和拉力都分解到沿斜面和垂直于斜面的方向，那么在垂直于斜面方向上，重力的分力、支持力及拉力的分力平衡，因拉力的分力先增大后減小，故彈力先減小后增大，A錯(cuò)誤，B正確；在沿斜面方向上，重力向下的分力、拉力的分力及摩擦力平衡，因拉力的分力先向下減小，后向上增大，故摩擦力可能先向上減小，后向下增大，也可能一直減小，C正確，D錯(cuò)誤。7．(2022·鄂豫晉陜冀五省聯(lián)考)如下圖，將一個(gè)外表光滑的鐵球放在兩塊斜面板AB和CD之間，兩板與水平面的夾角都是60°。重力加速度大小為g，不計(jì)空氣阻力，那么eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342244)(AD)A．如果突然撤去CD板，那么撤去后鐵球?qū)B板的壓力減小B．如果突然撤去CD板，那么撤去后鐵球?qū)B板的壓力增大C．如果保持AB板不動，使CD板與水平面的夾角緩慢減小，那么球?qū)D板的壓力先減小后增大D．如果保持AB板不動，使CD板與水平面的夾角緩慢減小，那么球?qū)D板的壓力先減小后增大[解析]原來球靜止，受力如圖甲所示，由幾何關(guān)系和平衡條件可得，AB板對鐵球的支持力F2＝G，那么鐵球?qū)B板的壓力F2′＝F2＝G，突然撤去CD板，那么撤去后鐵球?qū)B板的壓力為Gcos60°，因此撤去后鐵球?qū)B板的壓力減小，故A正確，B錯(cuò)誤；如果保持AB板不動，在使CD板與水平面的夾角緩慢減小的過程中，兩擋板彈力的合力等于重力，大小和方向都不變，AB板對鐵球的彈力F2方向不變，CD板對鐵球的彈力F1方向改變，根據(jù)三角形定那么，如圖乙所示，知AB板對球的彈力F2逐漸減小，CD板對球的彈力AB先減小后增大，根據(jù)牛頓第三定律可知，球?qū)B板的壓力逐漸減小，球?qū)D板的壓力先減小后增大，故C錯(cuò)誤，D正確。8．(2022·山東日照一模)如下圖，傾角為30°的斜面體靜止在水平地面上，輕繩一端連著斜面上的物體A(輕繩與斜面平行)，另一端通過兩個(gè)滑輪相連于天花板上的P點(diǎn)。動滑輪上懸掛質(zhì)量為m的物塊B，開始時(shí)懸掛動滑輪的兩繩均豎直?，F(xiàn)將P點(diǎn)緩慢向右移動，直到動滑輪兩邊輕繩的夾角為90°時(shí)，物體A剛好要滑動。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)為eq\f(\r(3),3)。整個(gè)過程斜面體始終靜止，不計(jì)滑輪的質(zhì)量及輕繩與滑輪間的摩擦。以下說法正確的選項(xiàng)是eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342245)(AB)A．物體A的質(zhì)量為eq\f(\r(2),2)mB．物體A受到的摩擦力一直增大C．地面對斜面體的摩擦力水平向左并逐漸減小D．斜面體對地面的壓力逐漸減小[解析]動滑輪處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，根據(jù)平衡條件解得繩子拉力T＝mgsin45°＝eq\f(\r(2),2)mg，物體A剛好要滑動，受力平衡，根據(jù)平衡條件得T＝mgsin30°＋μmAgcos30°，解得mA＝eq\f(\r(2),2)m，故A正確；開始時(shí)懸掛動滑輪的兩繩均豎直，那么繩子拉力T1＝eq\f(mg,2)>mAgsin30°，那么開始時(shí)A受到的靜摩擦力方向向下，當(dāng)P向右移動時(shí)，繩子的拉力一直增大，根據(jù)平衡條件可知，A受到的靜摩擦力也一直增大，故B正確；設(shè)懸掛動滑輪的左側(cè)繩子與水平方向的夾角為θ，對斜面體和A整體研究，由平衡條件得，水平方向有f＝Tcosθ，P向右移動過程中，T增大，θ減小，那么f增大，故C錯(cuò)誤；懸掛動滑輪的繩子中的拉力在豎直方向的分量T′＝eq\f(mg,2)，所以斜面體對地面的壓力等于斜面體和物體A的總重力與eq\f(mg,2)之和且不變，故D錯(cuò)誤。二、非選擇題(共4小題，共52分。計(jì)算題解答時(shí)請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分。)9．(8分)(2022·江西贛州六校聯(lián)考)橡皮筋也像彈簧一樣，在彈性限度內(nèi)伸長量x與彈力F成正比，即F＝kx，k的值與橡皮筋的原長L、橫截面積S有關(guān)。理論與實(shí)驗(yàn)都說明k＝eq\f(YS,L)，其中Y是由材料決定的常量，材料力學(xué)中稱之為楊氏模量。eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342246)(1)在國際單位制中，楊氏模量Y的單位應(yīng)該是__D__。A．N B．m C．N/m D．N/m2(2)某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測得某橡皮筋的一些數(shù)據(jù)，作出外力F與伸長量x之間的關(guān)系圖象如下圖。由圖象可求得該橡皮筋的勁度系數(shù)k＝__500__N/m。(3)假設(shè)該橡皮筋的原長是10.0cm，橫截面積是1.0mm2，那么該橡皮筋的楊氏模量Y的大小是__5.0×107_N/m2__(保存兩位有效數(shù)字)。[解析](1)k的單位是N/m，L的單位是m，S的單位是m2，Y＝eq\f(kl,S)，因此Y的單位為N/m2，應(yīng)選D。(2)在彈性限度內(nèi)，k＝eq\f(F,x)＝eq\f(15.0,3.0×10－2)N/m＝500N/m。(3)Y＝eq\f(kL,S)＝eq\f(5×102×0.1,1×10－6)N/m2＝5.0×107N/m2。10．(8分)(2022·安徽合肥35中模擬)在“驗(yàn)證力的平行四邊形定那么〞的實(shí)驗(yàn)中：eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342247)(1)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中的局部實(shí)驗(yàn)步驟如下，請你仔細(xì)讀題并完成有關(guān)空缺局部的內(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：__結(jié)點(diǎn)O到達(dá)的位置__、__鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力大小)和細(xì)線上拉力的方向__。C．將步驟B中的鉤碼取下，然后分別在兩根細(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__結(jié)點(diǎn)O到達(dá)相同的位置__，記錄__鉤碼個(gè)數(shù)(或細(xì)線拉力大小)和兩根細(xì)線上拉力的方向__。(2)如果“力的平行四邊形定那么〞得到驗(yàn)證，那么圖乙中eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(3,4)。[解析]由水平方向受力平衡得4mgcosα＝3mgcosβ，解得eq\f(cosα,cosβ)＝eq\f(3,4)。11．(18分)(2022·黑龍江牡丹江一中期中)如下圖，細(xì)繩OA的O端與質(zhì)量m＝1kg的重物相連，A端與輕質(zhì)圓環(huán)(重力不計(jì))相連，圓環(huán)套在水平棒上可以滑動；定滑輪固定在B處，跨過定滑輪的細(xì)繩，兩端分別與重物m、重物G相連，假設(shè)兩條細(xì)繩間的夾角φ＝90°，OA與水平棒的夾角θ＝53°，圓環(huán)恰好沒有滑動，不計(jì)滑輪大小，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力。(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：eq\x(導(dǎo)學(xué)號51342248)(1)圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)；(2)重物G的質(zhì)量M。[答案](1)0.75(2)0.6kg[解析](1)因?yàn)閳A環(huán)將要開始滑動