人教版（2019）高中物理必修一单元测试卷（三）

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学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。）
1．有三个共点力作用在同一个物体上，大小分别为3N、11N、18N。那么这三个力的合力可能是（ ）
A．0NB．3NC．18ND．35N
【来源】安徽省六安市舒城晓天中学2021-2022学年高一上学期第三次阶段检测物理试题
【答案】C
【详解】三个力合力的最大值为3N+11N+18N=32N；合力的最小值为18N-3N-11N=4N；则这三个力的合力可能是18N，不可能是0N、3N和35N。
故选C。
2．某同学用如图所示弹簧拉力器锻炼，他发现装满5根弹簧太难拉动，于是他拆掉了2根。若他用300N的力拉剩余的弹簧，发现弹簧伸长了40cm，若弹簧劲度系数和原长都相同，则每根弹簧的劲度系数为（ ）
A．750N/mB．375N/mC．250N/mD．150N/m
【来源】广东省汕尾市2021-2022学年高一上学期期末教学质量监测物理试题
【答案】C
【详解】根据胡克定律可知
解得
故选C。
3．在“研究共点力的合成”的实验中对减小实验误差有益的是（ ）
A．两细绳应尽量等长
B．用两根橡皮条代替两根细绳套
C．标记同一细绳方向的两点要远些
D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力相差应大些
【来源】2022届上海师范大学附属中学高三下学期第二次月考物理试题
【答案】C
【详解】A．两细绳没有必要等长。故A错误；
B．用两根橡皮条代替两根细绳套，不会对实验产生影响，二者效果是一样的。故B错误；
C．标记同一细绳方向的两点远些，可以减小测量误差。故C正确；
D．两个弹簧测力计同时拉时，两测力计的拉力相差应大些，势必会造成一个弹簧测力计的示数较小，不利于减小测量力大小的相对误差。故D错误。
故选C。
4．如图所示水平桌面上平铺一张宣纸，宣纸的左侧压有一镇纸。在从左至右行笔过程中，宣纸、镇纸均没动，下列说法正确的是（ ）
A．桌面对宣纸有向左的摩擦力B．宣纸对毛笔有向右的摩擦力
C．宣纸对镇纸有向右的摩擦力D．镇纸对宣纸有向右的摩擦力
【来源】山东省青岛市莱西市2023-2024学年高一上学期11月期中考试物理试题
【答案】A
【详解】AB．毛笔相对宣纸向右运动，所以宣纸对毛笔有向左的摩擦力；宣纸相对毛笔向左运动，所以毛笔对宣纸有向右的摩擦力，在此摩擦力作用下，宣纸相对桌面有向右的运动趋势，所以桌面对宣纸有向左的摩擦力，故A正确，B错误；
CD．根据平衡条件可知，如果镇纸受摩擦力，镇纸将会运动，就不能处于静止状态，所以宣纸对镇纸没有摩擦力，则镇纸对宣纸也没有摩擦力，故CD错误。
故选A。
5．如图所示，一质量为m的光滑小球静止在挡板A与斜面B之间，斜面B的倾角为θ，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．小球对斜面B的压力大小为
B．挡板A对小球的弹力大小为
C．若将挡板A绕转轴O顺时针缓慢旋转至水平，则小球对斜面B的压力将逐渐减小
D．若将挡板A绕转轴O顺时针缓慢旋转至水平，则小球对挡板A的压力将逐渐减小
【来源】江苏省盐城市阜宁县2023-2024学年高一上学期1月期末考试物理试题
【答案】C
【详解】AB．对小球受力分析如图
则有
所以挡板A对小球的弹力大小为，由牛顿第三定律可知，小球对斜面B的压力大小为，故AB错误；
CD．若将挡板A绕转轴顺时针缓慢旋转至水平，画出小球A受力的力矢量三角形如图所示
由图可知，斜面B对小球的支持力F1将逐渐减小，挡板A对小球的弹力F2将先减小后增大，根据牛顿第三定律可知小球对斜面B的压力将逐渐减小，小球对挡板A的压力将先减小后增大，故C正确，D错误。
故选C。
6．如图所示，固定的竖直杆上端带有固定的定滑轮C，轻杆AB通过铰链与竖直杆相连于A点，另一端B悬挂重为C的物体，用一轻绳绕过定滑轮C与B端相连。用力F拉绳，使AB杆缓慢由图示位置转到水平位置，忽略滑轮的形状，不计一切摩擦。此过程中（ ）
A．轻杆AB的弹力大小不变
B．轻杆AB的弹力方向不一定沿杆
C．轻绳在水平方向的分力增大,竖直方向的分力不变，所以轻绳CB张力变大
D．力F先减小后增大
【来源】2022届云南省师范大学附属中学高三上学期适应性考试理综物理试题（四）
【答案】A
【详解】以B点为研究对象，受重物的拉力T（等于重物的重力G）、轻杆的支持力N和绳子的拉力F，作出力的示意图如图所示
根据三角形相似可得
又
解得
根据牛顿第三定律得缓慢移到水平时，AC、AB保持不变，CB逐渐变小，则N的大小保持不变，F逐渐变小，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．如图所示，不可伸长的轻绳一端固定在竖直墙上的O点，另一端穿过轻质光滑小环悬挂物体甲，轻质光滑小环拴牢在另一足够长的轻绳上，通过光滑定滑轮与物体乙相连。当系统平衡后，O点处轻绳与竖直墙的夹角，取，，则甲，乙两物体的质量之比为（ ）
A．B．C．D．
【来源】浙江省四校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
【答案】A
【详解】轻质光滑小环受力如图所示
由平衡条件知，则这三个力首尾相连围成的矢量三角形闭合，如图所示
由正弦定理得
对甲有
对乙有
联立可得
故选A。
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，部分选对得3分，有选错的得0分，共15分。）
8．关于两个大小不变的共点力与其合力的关系，下列说法正确的是（ ）
A．合力大小随两分力之间夹角的增大而减小
B．若两个分力大小同时增加10N，则合力大小也一定增加10N
C．合力的大小一定介于两个分力大小之间
D．合力的大小可能小于两分力中较小的那个
【来源】重庆市第一中学2023-2024学年高一上学期半期考试物理试卷
【答案】AD
【详解】A．根据平行四边形定则，合力大小随两分力之间夹角的增大而减小，故A正确；
B．若两分力方向相反，两个分力大小同时增加10N，则合力大小不变，故B错误；
CD．根据平行四边形定则，合力的大小可能小于两分力中较小的那个，可能介于两个分力大小之间，也可能大于两个分力，故C错误，D正确。
故选AD。
9．如图所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是（ ）
A．M处受到的支持力垂直向上
B．N处受到的支持力垂直向上
C．M处受到的摩擦力沿方向
D．N处受到的摩擦力沿方向
【来源】湖南省岳阳市2021-2022学年高一上学期期末教学质量监测物理试题
【答案】BD
【详解】A．在M处原木P受到的支持力垂直于水平地面，竖直向上，A错误；
B．在N处原木P受到的支持力垂直于MN向上，B正确；
C．静摩擦力方向与接触面相切，故原木P在M点受到的静摩擦力沿地面方向，C错误；
D．静摩擦力方向与接触面相切，在N点原木P相对木堆有下滑趋势，故静摩擦力沿MN方向，D正确。
故选BD。
10．如图所示，一根粗糙的水平横杆上套有A、B两个轻环，系在两环上的等长细绳拴住的小球处于静止状态，现将两环距离变大后小球仍处于静止状态，则（ ）
A．两细绳的合力变大B．连接B环的细绳拉力变大
C．A环所受的摩擦力变小D．杆对A环的支持力不变
【来源】辽宁省朝阳市凌源市高中2022-2023学年高一上学期12月联考物理试题
【答案】BD
【详解】A．以小球为研究对象，小球受重力和两细绳对它拉力的合力，两细绳的合力始终与小球重力大小相等，所以一直不变，A错误；
B．两绳的合力等于小球的重力，两环距离变大，两绳的夹角变大，则绳的拉力变大，故B正确；
D．设小球的质量为m，以A、B两个轻环及小球系统为研究对象，根据平衡条件得
解得
杆对A环的支持力始终等于小球重力的一半，支持力不变，故D正确；
C．以A环为研究对象，绳与竖直方向的夹角为时，A环的受力分析如图所示
对A环，根据平衡条件得
解得
现将两环距离变大后，增大，增大，则A环受到的摩擦力Ff变大，所以A环对杆的摩擦力也变大，故C错误。
故选BD。
三、实验题（本题共4空，每空2分，共8分。）
11．某同学在实验室里拿出一根弹簧利用如图甲装置做“探究弹簧弹力大小F与弹簧长度x的关系”的实验。
（1）他通过实验得到如图乙所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线。由此图线可得该弹簧的原长x0= cm，劲度系数k= N/m（本小题结果保留2位有效数字）；
（2）这位同学把这根弹簧做成了一个弹簧秤，当弹簧秤上的示数为3N时，里面弹簧的长度x= cm。
（3）关于本实验中的实验操作及实验结果，以下说法错误的是 。
A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止状态再读数据
C．用刻度尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量
D．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态
【来源】广东省广州市三中、四中、培正三校联考2022-2023学年高一上学期期中物理试题
【答案】 4.0 50 10 C
【详解】（1）[1]根据胡克定律可得
所以F与弹簧长度x的关系图线的横截距为弹簧的原长，所以
[2]图线的斜率为劲度系数，即
（2）[3]当弹簧秤上的示数为3N时，弹簧的长度为
（3）[4]A．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度，故A正确，不符合题意；
B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证钩码处于静止状态再读数据，故B正确，不符合题意；
C．用刻度尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长才是弹簧的伸长量，故C错误，符合题意；
D．在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持竖直状态，故D正确，不符合题意。
故选C。
四、解答题（本题共3小题，共40分。）
12．（12分）如图所示，质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上，处于静止状态，求：
（1）物体A受哪几个力的作用？画出受力示意图。
（2）物体所受静摩擦力和支持力的大小。
【来源】广东省深圳实验学校高中园2022-2023学年高一上学期第二阶段考试物理试题
【答案】（1）见解析；（2），
【详解】（1）物体A受3个力，重力、支持力、摩擦力，如下
（2）由平衡条件有
13．（14分）如图所示，一质量m=3kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数，原长的轻质弹簧一端固定于物体上，另一端施一水平拉力F。已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g取。
（1）当弹簧长度为21cm时，物体恰好向右匀速运动，求弹簧的劲度系数；
（2）当弹簧长度为12cm时，求物体受到的摩擦力；
（3）当弹簧长度为23cm时，求物体受到的摩擦力。
【来源】河北省张家口市2023-2024学年高一上学期11月期中物理试题
【答案】（1）400N/m；（2）12N，方向向右；（3）24N，方向向左
【详解】（1）滑动摩擦力
f=μmg=0.8×3×10N=24N
物体匀速运动时，由平衡条件可知
F1=f=24N
根据胡克定律弹力
F1=k（x1-x0）
代入数据可得
k=400N/m
（2）若将弹簧压缩至12cm，弹力的大小
F2=k（x0-x2）=400×（0.15-0.12）N=12N＜f=24N
可知物体仍然静止，受到向右的静摩擦力，大小等于弹簧的弹力，为12N。
（3）若将弹簧拉长至23cm，弹力的大小
F3=k（x3-x0）=400×（0.23-0.15）N=32N＞f=24N
物体不能保持静止，所以物体受到的摩擦力为向左的滑动摩擦力，大小是24N。
14．（14分）如图一个小球A的质量为m=2kg，两根伸直的轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上，另一端系在小球A上，在小球A上施加一个方向与水平线成θ=60°拉力F，重力加速度g取10m/s2，（以下计算结果均可含根号）
(1)若细绳b恰没有拉力，求F的大小；
(2)若细绳c恰没有拉力，求F的大小。
【来源】广东省广州市广东实验中学2020-2021学年高一上学期期末物理试题
【答案】(1)；(2)
【详解】(1)对A分析
Fsinθ-mg=0
解得
(2)对A分析
y方向
Fsinθ+Tbsinθ=mg
x方向
Fcsθ-Tbcsθ=0
解得
五、作图题（本题共3图，每图3分，共9分。）
15．作出指定物体（质量均为m）的受力示意图：
（1）小车上固定着硬杆，杆的端点固定着一个小球，均处于静止状态，画出小球的受力示意图。
（2）A、B两物体叠放在一起，用手托住B，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，画出物体B的受力示意图。
（3）物块静止放在斜面体上，并给物块施加一竖直向下的压力F，斜面体静止在水平地面上，画出斜面体的受力示意图。
【来源】福建省安溪一中、养正中学、惠安一中、泉州实验中学2023-2024学年高一上学期期中联考物理试卷
【答案】（1）见解析；（2）见解析；（3）见解析
【详解】（1）小球所受重力竖直向下，杆给的弹力与重力等大反向，即竖直向上，受力分析如图（1）所受。
（2）依题意，释放后物体B做自由落体运动，只受重力，受力分析如图（2）所示。
（3）对斜面受力分析，自身重力、地面的支持力、斜面上物体给的垂直于斜面的压力和沿斜面向下的静摩擦力。受力分析如图（3）所示。