第二单元 相互作用——力（一）《巅峰突破》2026版物理高三一轮单元突破验收卷（含答案解析）

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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
)
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
)
第二单元　相互作用——力（一）
满分50分,限时40分钟
考点1 重力、弹力和摩擦力　　考点2 实验:探究弹簧弹力与形变量的关系
一、选择题(本题共6小题,共24分。在每小题给出的四个选项中,第1—4题只有一项符合题目要求,每小题4分;第5—6题有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.随着瑜伽的普及,人们开始逐渐喜欢并认可了这一健身运动。某瑜伽运动员以如图所示的姿势在水平地面上保持身体平衡,则下列说法正确的是 (　　)
A.运动员一定受到摩擦力
B.运动员受到的支持力和重力是一对平衡力
C.运动员所受支持力就是重力
D.运动员受到的支持力是由于手掌形变产生的
2.叠石头是一项考验耐心和平衡感的游戏。如图所示,三个形状不规则的石块甲、乙、丙在水平地面上成功地叠放在一起,下列说法正确的是 (　　)
A.石块丙可能受到地面的摩擦力作用
B.石块丙对石块乙的作用力垂直接触面向上
C.石块甲、乙、丙三者的重心都在同一竖直线上
D.石块乙对丙的压力大小等于石块丙对乙的支持力大小
3.图甲是一种榫卯连接构件。相互连接的两部分P、Q如图乙所示。图甲中构件Q固定在水平地面上,构件P只与构件Q相接触,榫、卯接触面间的动摩擦因数均为μ,沿P的轴线OO'用大小为F的力才能将P从Q上缓慢拉出。若各接触面间的弹力大小均为FN,滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等,则FN为 (　　)
　　
A.　　　　B.　　　　C.　　　　D.
4.防烫取物夹是生活中的常用工具,如图甲所示,我们可以用夹子夹住长方形托盘,侧视图如图乙所示。已知托盘的质量为m=160 g,托盘侧边与竖直方向的夹角为θ=53°,夹子与托盘两侧共有4个接触点,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6。当托盘水平静止时,下列说法正确的是 (　　)
　　
A.托盘与取物夹每个接触点处弹力的大小为0.24 N
B.托盘与取物夹每个接触点处摩擦力大小为0.32 N
C.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.75
D.取物夹与托盘侧边接触点间的动摩擦因数的最小值为0.60
5.一根大弹簧内套一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.20 m,它们的下端固定在地面上,上端自由,如图甲所示。当施加力缓慢压缩此组合弹簧时,测得力和弹簧压缩距离之间的关系如图乙所示,则两根弹簧的劲度系数分别是(设大弹簧劲度系数为k1,小弹簧劲度系数为k2) (　　)
　　　　
A.k1=100 N/m　　　　B.k1=200 N/m
C.k2=200 N/m　　　　D.k2=300 N/m
6.如图所示,水平桌面上平放有15张卡片,每一张卡片的质量均为m,用手指以竖直向下的力F(F mg)压第1张卡片,并以一定速度向右移动手指,确保第1张卡片与第2张卡片之间有相对滑动,其他卡片保持相对静止,当最上面那张卡片划走之后,继续以相同的力F划动下一张卡片,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,手指与卡片之间的动摩擦因数为μ1,卡片之间的动摩擦因数为μ2,卡片与桌面之间的动摩擦因数为μ3,重力加速度为g,下列说法正确的是 (　　)
A.μ1>μ3≥μ2
B.划第1张卡片时,第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力方向向左
C.划第1张卡片时,第10张卡片与第11张卡片之间的摩擦力大小为μ2(F+10mg)
D.划第1张卡片时,最后一张卡片受到桌面的摩擦力大小为0
二、非选择题(本题共2小题,共26分)
7.(12分)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验中。
(1)某位同学将一根弹簧竖直悬挂,待弹簧自由下垂并静止后,依次在弹簧下端挂上100 g钩码、200 g钩码、300 g钩码……,每次当钩码处于静止状态时测出弹簧的长度l。当所挂钩码为300 g时,如图甲所示,指针所指位置的刻度尺读数为　　　　cm。
甲
(2)以弹簧弹力F(大小等于钩码重力,重力加速度g取10 m/s2)为纵坐标,弹簧长度l为横坐标,建立坐标系。根据相应数据在坐标系上描点,如图乙所示,其中5个对应的点已标出,将(1)中读取的数据也描到图乙中,并作出F-l图线。根据所得图像,可知弹簧的原长为　　　　cm;弹簧的劲度系数为　　　　N/m。(结果保留三位有效数字)
(3)另一位同学又找来一根完全相同的弹簧,并将两根弹簧并排悬挂,如图丙所示。经正确操作后根据测得的数据在图乙中绘制F-l图线,则所得图线将出现在　　　　(选填“区域Ⅰ”“区域Ⅱ”或“原图线位置”)。
丙
8.(14分)质量分别为1 kg、2 kg、3 kg的木块a、b、c与两个原长均为10 cm、劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q和轻绳相连,如图所示,a放在光滑水平桌面上,开始时p弹簧处于原长状态,木块都处于静止状态。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力大小;
(2)该过程p弹簧的左端向左移动的距离。
答案全解全析
1.B　运动员相对于地面静止,且没有相对运动的趋势,因此不受摩擦力的作用,A错误;运动员受到的支持力和重力大小相等,方向相反,是一对平衡力,B正确;运动员所受的支持力是弹力,是由于水平地面发生形变产生的,重力是由于地球的吸引产生的,因此运动员所受支持力不是重力,故C、D错误。
易错警示　运动员静止在水平地面上时,认为运动员受水平方向的摩擦力是错误的;可以假设运动员受水平方向的摩擦力,由于运动员在水平方向所受的合力为零,所以运动员在水平方向只受摩擦力作用是不可能的。
2.D　将甲、乙、丙三个石块看成一个整体,整体受重力与地面的支持力,在竖直方向所受合力为零而平衡,若水平方向受地面的摩擦力作用,则整体在水平方向所受合力不为零,,与实际情况相悖,因此,石块丙不可能受到地面的摩擦力作用,故A错误;将石块甲、乙看成一个整体,整体受力平衡,分析可知,整体受竖直向下的重力与石块丙对石块乙的作用力而平衡,则可知石块丙对石块乙的作用力竖直向上,与甲、乙整体受到的重力大小相等,故B错误;由于各石块受力平衡,石块乙对甲的作用力通过甲的重心,石块丙对石块乙的作用力通过甲和乙整体的重心,而石块丙处在地面上,其重心位置与石块甲、乙毫无关系,故C错误;石块乙对丙的压力与石块丙对乙的支持力是一对作用力与反作用力,大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在两个物体上,故D正确。
3.A　
4.C
思路点拨　(1)托盘与取物夹的每个接触点受力情况相同;(2)对托盘的单个接触点进行受力分析如图所示,根据平衡条件列出平衡方程进行解答。
解析　对托盘进行受力分析,在每个接触点处,有FN=和Ff=,解得FN=0.32 N,Ff=0.24 N,故A、B错误;当取物夹与托盘之间的摩擦力恰好为最大静摩擦力时,μ最小,则Ff=μFN,解得μ=0.75,故C正确,D错误。
5.AC
模型建构
解析　大弹簧劲度系数为k1,小弹簧劲度系数为k2,依据图乙及公式F弹=kΔx可知,在F=20 N时有20 N=k1×0.2 m,在F=50 N时有50 N=k1×0.3 m+k2×0.1 m,解得k1=100 N/m,k2=200 N/m,故A、C正确。
6.AB
思路点拨　(1)划第1张卡片时,第2张及下面的卡片是静止的,卡片上、下两个表面受到的静摩擦力方向相反,大小都为f=μ2(F+mg)。(2)划第1张卡片时,第2张及下面的卡片有向右运动的趋势,原因是其上表面受到的摩擦力是动力,方向向右。(3)划第1张卡片时,第2张及下面的卡片都有向右运动的趋势,则其下表面受到的静摩擦力都是向左的。
解析　对第1张卡片分析,第1张卡片能向右运动,需满足μ1F>μ2(F+mg),则μ1>μ2,划第14张卡片时最底部的卡片不能动,对最底部的卡片有μ2(F+mg)<μ3(F+2mg),由于F mg,所以μ3≥μ2,划最后一张卡片时,需满足μ1F>μ3(F+mg),可知μ1>μ3,所以μ1>μ3≥μ2,A正确;划第1张卡片时,第2张卡片相对于第3张卡片有向右滑动的趋势,因此第2张卡片受到第3张卡片的摩擦力一定向左,B正确;划第1张卡片时,第1张卡片对第2张卡片的压力大小为FN=F+mg,则第1、2张卡片间的摩擦力大小f=μ2(F+mg),此时下面的卡片均处于静止状态,将第2张至第10张卡片作为整体,由平衡条件可知第11张卡片对第10张卡片的静摩擦力与第1张卡片对第2张卡片的滑动摩擦力平衡,大小为f'=μ2(F+mg),C错误;划第1张卡片时,最后一张卡片相对于桌面有向右运动的趋势,桌面对它的摩擦力向左,D错误。
7.答案　(1)28.00(27.95~28.05均可)(3分)　(2)图见解析(2分)　8.00(7.00~9.00均可)(2分)　15.0(12.0~18.0均可)(2分)　(3)区域Ⅰ(3分)
解析　(1)图中刻度尺的分度值为1 mm,需要估读到分度值的下一位;由图甲可知指针所指位置的刻度尺读数为28.00 cm。
(2)将(1)中读取的数据也描到题图乙中,并作出F-l图线,如图所示。
由图像可知,横轴截距为弹簧的原长,则弹簧的原长为8.00 cm;根据胡克定律可得,弹簧的劲度系数为k== N/m=15.0 N/m。
(3)另一位同学又找来一根完全相同的弹簧,并将两根弹簧并排悬挂,设弹簧的原长为l0,则有F=2k(l-l0)(易错点),可知F-l图像中图线的斜率从k变为2k,经正确操作后根据测得数据在图乙中绘制F-l图线,则所得图线将出现在区域Ⅰ。
8.答案　(1)50 N　(2)20 cm
解题指引　(1)“开始时p弹簧处于原长状态,木块都处于静止状态”,可以得出:
(2)“现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚好离开水平地面为止”,可以得出:
解析　(1)c木块刚好离开水平地面时绳子对b的拉力为T=(mb+mc)g=50 N(2分)
(2)刚开始弹簧q处于压缩状态,设其压缩量为x1,则kx1=mbg (2分)
解得x1=4 cm(1分)
最终c木块刚好离开水平地面,弹簧q处于拉伸状态,设其拉伸量为x2,则kx2=mcg (2分)
解得x2=6 cm(1分)
最终c木块刚好离开水平地面,拉弹簧p的水平拉力大小为F=T=50 N(2分)
设弹簧p的伸长量为x3,则F=kx3 (1分)
解得x3=10 cm(1分)
p弹簧左端向左移动的距离为
x=x1+x2+x3=20 cm(2分)