2023年高考物理一模试题知识点分类训练：02相互作用

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2023年高考物理一模试题知识点分类训练：02相互作用 一、单选题1．（2023·天津红桥·统考一模）如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（    ）A．摩擦力大小与物块速度有关B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．等于零2．（2023·天津河东·统考一模）如图所示，绕过滑轮的轻绳一端固定在竖直墙上，站在地面上的人用手拉着绳的另一端，滑轮下吊着一个小球，处于静止状态，不计滑轮摩擦。保持B点高度不变，手与绳无相对滑动且球不碰地。在人缓慢向右移动一小段距离的过程中（　　）A．绳上张力变大 B．人对地面的压力变大C．滑轮受到绳的作用力不变 D．地面对人的摩擦力变大3．（2023·天津河北·统考一模）质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为的小滑块。用推力推动小滑块由A点向点缓慢移动，力的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是（　　）A．推力先增大后减小B．凹槽对滑块的支持力先减小后增大C．墙面对凹槽的压力先增大后减小D．水平地面对凹槽的支持力先减小后增大4．（2023·北京朝阳·统考一模）如图所示，质量为m的手机放置在支架斜面上，斜面与水平面的夹角为θ，手机与接触面的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。手机始终保持静止状态。下列说法正确的是（   ）A．手机对支架的压力大小为mg，方向垂直于斜面向下B．手机受到的摩擦力大小为μmgcosθ，方向沿斜面向上C．若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之减小D．若θ增大，则支架对手机的作用力保持不变5．（2023·北京延庆·统考一模）顶端装有滑轮的粗糙斜面固定在地面上，A、B两物体通过细绳如图连接，并处于静止状态（不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦）．现用水平力F作用于悬挂的物体B上，使其缓慢拉动一小角度，发现A物体仍然静止。则在此过程中说法不正确的是（    ）A．水平力F一定变大 B．物体A所受斜面给的摩擦力一定变大C．物体A所受斜面给的支持力一定不变 D．细绳对物体A的拉力一定变大6．（2023·北京丰台·统考一模）如图所示，一个质量为m的物块，在平行于斜面的拉力F的作用下，沿倾角为θ的斜面匀速上滑，已知物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（　　）A．拉力F大小等于B．物块受到的摩擦力大小为C．物块受到的摩擦力的方向沿斜面向下D．物块受到的重力和拉力的合力垂直斜面向下7．（2023·浙江嘉兴·统考一模）如图所示为制作豆腐的石磨装置，质量为m的“T”形木柄水平静止时，连接的绳子处于绷紧状态，点是三根绳子的结点。若不计绳子所受重力，，，F、和分别表示三根绳的拉力大小，则（    ）A． B． C． D．8．（2023·浙江杭州·统考一模）如图为某款式双层晾衣篮。完全相同的上、下篮子由两个质地均匀的圆形钢圈穿进网布构成，两篮通过四根等长的轻绳与钢圈的四等分点相连，上篮钢圈用另外四根等长轻绳系在挂钩上。晾衣篮的有关尺寸如图所示。不装衣物时，两篮子保持水平，则（　　）A．挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍B．挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍C．上方某一根轻绳的拉力大小是下方某一根轻绳的拉力的2.5倍D．上方四根轻绳的拉力之和与下方四根轻绳的拉力之和大小相等9．（2023·浙江·一模）中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止，则（　　）A．白纸对毛笔的摩擦力向右B．镇纸受到的合力为零C．镇纸受到向左的摩擦力D．毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力10．（2023·浙江·一模）电梯一般用电动机驱动，钢丝绳挂在电动机绳轮上，一端悬吊轿厢，另一端悬吊配重装置。钢绳和绳轮间产生的摩擦力能驱驶轿厢上下运动。若电梯轿箱质量为，配重为。某次电梯轿箱由静止开始上升的图像如图乙所示，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）A．电梯轿箱在第10s内处于失重状态B．上升过程中，钢绳对轿厢和对配重的拉力大小始终相等C．在第1s内，电动机做的机械功为D．上升过程中，钢绳对轿厢做功的最大功率为 二、多选题11．（2023·天津·统考一模）如图所示，用一个质量不计的网兜和一段轻绳OA把足球挂在光滑竖直墙壁上的A点，足球与墙壁的接触点为B．若只增大轻绳OA的长度，足球始终保持静止状态，忽略网兜与足球之间的摩擦。下列说法正确的是（　　）A．足球对墙壁的压力减小 B．轻绳OA上的拉力增大C．O点附近网兜上各条绳的拉力均减小 D．足球受到的合力增大12．（2023·北京海淀·统考一模）B如图所示，两个质量均为的物块用劲度系数为的轻弹簧相连，竖直放置在水平面上静止。现用竖直向上的力拉着物块M缓慢向上提，直到物块N刚好要离开地面为止。重力加速度为。上述过程中，下列判断正确的是（　　）A．拉力的大小从零逐渐增大到B．拉力做的功等于M的重力势能的增加C．弹簧的弹性势能逐渐增大D．该过程的初状态和末状态弹簧的弹性势能相同13．（2023·浙江·一模）打印机正常情况下，进纸系统能做到“每次只进一张纸”，进纸系统的结构示意图如图所示，设图中刚好有20张相同的纸，每张纸的质量均为m，搓纸轮按图示方向转动带动最上面的第1张纸向右运动搓纸轮与纸张之间的动摩擦因数为，纸张与纸张之间纸张与底部摩擦片之间的动摩擦因数均为，工作时搓纸轮给第1张纸压力大小为F。打印机正常工作时，下列说法正确的是（　　）A．第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向右B．第10张纸与第11张之间的摩擦力大小为C．第20张纸与摩擦片之间的摩擦力为0D．要做到“每次只进一张纸”，应要求 三、解答题14．（2023·北京海淀·统考一模）电容是物理学中重要的物理量。如图1所示，空气中水平放置的平行板电容器A充满电后，仅改变电容器A两极板间的距离。 电容器A的电容也随之变化。多次实验后，作出一条斜率为的直线，如图2所示。不考虑边缘效应。（1）回答下列问题。a．若开关保持断开状态，分析当板间距变化时，两极板间电场强度的大小如何变化。b．根据电场强度的定义、电场强度可叠加的性质，证明当电容器A所带电荷量为时，下极板对上极板电场力的大小。（2）用电容器A制成静电天平，其原理如图3所示：空气中，平行板电容器的下极板固定不动，上极板接到等臂天平的左端。当电容器不带电时，天平恰好保持水平平衡，两极板间的距离为。当天平右端放一个质量为的砝码时，需要在电容器的两极板间加上电压，使天平重新水平平衡。某同学提出若用电压表（可视为理想表）读出上述电压，则可推知所加砝码的质量。因此，他准备将图4中该电压表表盘（示意图）上的电压值改换为相应的质量值。他已经完成了部分测量，请在图4的表盘上标上2V和3V对应的质量值，并给出一种扩大该静电天平量程的方法。（3）如图5所示，将电容器A的下极板同定不动，上极板由一劲度系数为的轻质绝缘弹簧悬挂住。当两极板均不带电时，极板间的距离为。保持两极板始终水平正对且不发生转动，当两极板间所加电压为时，讨论上极板平衡位置的个数的情况。                  参考答案：1．D【详解】物块滑动时受到重力、斜劈提供的弹力和摩擦力，由于匀速，所以斜劈提供的弹力和摩擦力的合力方向竖直向上，大小等于物块的重力。对斜劈受力分析，受到重力、地面的支持力、物块对斜劈的弹力和摩擦力，由于物块对斜劈的弹力和摩擦力的合力方向竖直向下，所以地面对斜劈的摩擦力为零。故选D。2．C【详解】A．滑轮两边绳上的力大小相等，人缓慢向右移动一小段距离的过程，滑轮两边绳间的夹角变小，根据解得可知，变小，绳上的张力T变小，A错误；B．对人分析有结合上述解得则人对地面的压力为可知人对地面的压力不变，B错误；C．对滑轮与小球整体分析可知，滑轮受到绳的作用力为即滑轮受到绳的作用力不变，C正确；D．对人分析可知地面对人的摩擦力为可知变小，地面对人的摩擦力变小，D错误。故选C。3．C【详解】AB ．对滑块受力分析，由平衡条件有滑块从A缓慢移动B点时，越来越大，则推力F越来越大，支持力N越来越小，所以AB错误；C．对凹槽与滑块整体分析，有墙面对凹槽的压力为则越来越大时，墙面对凹槽的压力先增大后减小，所以C正确；D．水平地面对凹槽的支持力为则越来越大时，水平地面对凹槽的支持力越来越小，所以D错误；故选C。4．D【详解】A．受力分析可得手机对支架的压力大小为mgcosθ，方向垂直于斜面向下，A错误；BC．手机受到的摩擦力为静摩擦力，大小等于mgsinθ，方向沿斜面向上，且若θ增大，则支架对手机的摩擦力随之增大，BC错误；C．手机平衡状态所受合力为0，故支架对手机的作用力与θ无关，始终与手机的重力等大反向，即θ增大，支架对手机的作用力保持不变，D正确。故选D。5．B【详解】AD．如图所示，对物块B受力分析，如图所示根据受力平衡可得，当B被拉动一个小角度后，θ增大，则力F增大，同时细绳对物体A的拉力T增大，故AD正确，不满足题意要求；B．A开始时受静摩擦力可能向上也可能向下，则当绳子的拉力变大时，A受到斜面的摩擦力可能减小也可能增大，故B错误，满足题意要求；C．以A物体为对象，垂直斜面方向根据受力平衡可得可知物体A所受斜面给的支持力一定不变，故C正确，不满足题意要求。故选B。6．C【详解】ABC．由于物块匀速上滑，摩擦力沿斜面向下，根据平衡条件可知其中摩擦力的大小为A、B错误，C正确；D．将重力沿斜面和垂直斜面分解，在沿斜面方向，重力沿斜面分力与拉力的合力与摩擦力等大反向，沿斜面向上，再与重力垂直斜面分力合成，合力与斜面既不垂直也不平行，D错误。故选C。7．B【详解】AB．O点所受三个力的关系如下因为，，故△OAB是等边三角形，则故A错误，B正确；CD．因为“T”形木柄还受到重力和石磨的支持力，故F与mg的关系未知，故CD错误。故选B。8．C【详解】A．如果上方的绳子是竖直的则挂钩受到的拉力大小是上方某一根轻绳拉力的四倍，但上方的绳子不是竖直的，A错误。B．没有考虑上方篮子的重力，挂钩受到的拉力大小是下方某一根轻绳拉力的四倍与上方篮子的重力之和，B错误。C．下方每一根绳子的拉力上方分析左边这根绳子，高度为h，长度半径绳子与竖直方向的夹角为37°，分析可得1根绳子的拉力可知C正确；D．上方四根轻绳的拉力之和的大小为2G，下方四根轻绳的拉力之和大小G，D错误；故选C。9．B【详解】A．毛笔相对于白纸向右运动，白纸对毛笔的摩擦力的方向向左，故A错误；B．镇纸始终处于静止状态，受到的合力始终为零，故B正确；C．镇纸与白纸始终处于静止状态，镇纸受到白纸的支持力和重力作用而保持静止状态，所以镇纸始终不受摩擦力，故C错误；D．毛笔对白纸的摩擦力与白纸对毛笔的摩擦力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，二者大小相等，方向相反，故D错误。故选B。10．D【详解】A．由图可知，电梯轿箱在第10s内做匀速直线运动，处于平衡状态，故A错误；B．以为例，轿厢和配重都处于平衡状态，根据平衡条件可知左边绳子的拉力与轿厢重力相等，右边绳子的拉力与配重的重力相等，由题意知轿厢和配重质量不等，钢绳对轿厢和对配重的拉力大小不相等（钢绳和绳轮间有摩擦力，所以一根绳上的拉力不相等），故B错误；C．由图乙可知在第1s内，轿厢上升1m，配重下降1m，设电动机做的机械功为，有动能定理得解得故C错误；D．当钢绳对轿厢拉力最大，轿厢速度最大时，钢绳对轿厢做功的功率最大，可知在轿厢加速上升阶段，由牛顿第二定律得由图乙可知最大速度为，则钢绳对轿厢做功的最大功率为联立解得故D正确。故选D。11．AC【详解】以足球为研究对象，对其受力分析如图所示足球处于静止状态，根据平衡条件得FN=mgtanθ只增大悬绳的长度，足球始终保持静止状态，则θ角减小，F减小，根据力的合成可知O点附近网兜上各条绳的拉力均减小，FN减小，合力为零，保持不变。故选AC。12．ABD【详解】A．拉着物块M缓慢向上提，直到物块N刚好要离开地面为止，对M、N整体有可知整个过程拉力的大小从零逐渐增大到，故A正确；B．初始对物块M分析得弹簧的压缩量物块N刚好要离开地面时，弹簧的伸长量为可知初态弹簧的压缩量与末态弹簧的伸长量相等，所以该过程的初状态和末状态弹簧的弹性势能相同，弹性势能变化量为零，由功能关系可知拉力做的功等于的重力势能的增加，故BD正确；C．弹簧由压缩到伸长，弹性势能先减小后增大，故C错误。故选ABD。13．AD【详解】AD．第1张纸上表面受到搓纸轮施加的静摩擦力f，方向向右，第1张纸下表面受到第2张纸施加的滑动摩擦力f′，方向向左，第2张纸受到第1张纸的摩擦力方向向右，即有：f′=μ2（mg+F）F为搓纸轮对第1张纸的压力；因为f′＜μ1F，正常情况下，F＞＞mg，故必有μ1＞μ2，故A D正确；BC．第10张纸与第11张纸之间及第20张纸与摩擦片之间的摩擦力是静摩擦力，根据受力平衡条件，可知，大小均为f′，故BC错误；故选AD。14．（1）a．电场强度的大小保持不变，b．见解析；（2）见解析；（3）见解析【详解】（1）a．由图2可得又，联立可得若开关保持断开状态，可知电容器电荷量保持不变，当板间距变化时，两极板间电场强度的大小保持不变；b．当电容器A所带电荷量为时，可得每个极板产生的电场强度大小为下极板对上极板电场力的大小为（2）根据题意有又，，联立可得可知2V对应的质量值满足解得3V对应的质量值满足解得如图所示根据为了扩大该静电天平量程，可减小天平平衡时板间距离。（3）当两极板间所加电压为时，设上极板所受弹簧弹力的变化量为，所受下极板的电场力为；稳定时，根据受力平衡可得根据胡克定律可得根据（1）b结论可得联立可得可知该方程是关于的三次方程，可通过图像法确定其解的个数，如图所示在坐标中分别作出方程左端的图像（图中直线、和）和右端的图像（图中曲线），两个图像的交点的个数反映了方程解的个数，即上极板平衡位置的个数。直线与曲线相交，有2个交点，表明方程有2个解，即上极板平衡位置的个数；直线与曲线相切，有1个交点，表明方程有1个解，即上极板平衡位置的个数；直线与曲线相离，没有交点，表明方程没有实数解，即上极板平衡位置的个数；综上所述，上极板平衡位置的个数、、。