2023—2024 学年第一学期高一物理学情调查（二）
考试时间：60 分钟
第 I 卷（选择题）
一、单选题（每题 4 分，共 32 分）
1．以下不能运用平行四边形法则进行合成的物理量是（ ）
A．加速度 B．速率 C．位移 D．力
2．下列说法中正确的是 （ ）
A．滑动摩擦力的方向与物体运动方向相反
B．重心是物体受到重力的等效作用点，故重心不一定在物体上
C．人站在水平地面静止不动时，人对地面的压力就是人体受到的重力
D．木块放在桌面上受到的弹力，是由于木块发生微小形变而产生的
3．如图所示，甲图是用力传感器“探究作用力与反作用力的关系”的实验装置，
实验中与力传感器相连的计算机屏幕上显示的力如乙图所示。则以下说法正确
的是（ ）
A．作用力变大时，反作用力变小
B．两力传感器间的作用力和反作用力作用在同一物体上
C．此图线的横坐标代表的物理量是时刻
D．此图线一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的
4．铲车是我国现代化建设中一种不可缺少的必备
工具。某铲车运送货物可以简化为如图所示模型，
质量为 m 的货物放在“V”型挡板上，两板间夹角
(90 180 )保持不变，“V”型挡板可绕 P 轴在竖
直面内转动，使 BP 板由水平位置逆时针缓慢转
动，忽略“V”型挡板对货物的摩擦力，已知重力
加速度大小为 g，则在 AP 板转到水平之前，下列说法正确的是（ ）
A．AP 板对货物的支持力一直增大，BP 板对货物的支持力一直减小
B．AP 板对货物的支持力一直减小，BP 板对货物的支持力一直增大
C．AP 板对货物的支持力先减小后增大，BP 板对货物的支持力先增大后减小
D．AP 板对货物的支持力先增大后减小，BP 板对货物的支持力先减小后增大
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5．2021“一带一路”年度汉字发布活动中，“互”字作为最能体现 2021 年“一带一
路”精神内涵的汉字拔得头筹，成为年度汉字。如图为力学兴趣小组制作的“互”
字形木制模型。模型分上下两部分质量均为 0.5m。用细线连接两部分。当细线
都绷紧时，整个模型可以竖直静止在水平地面上。其中连接 a、b 两点的细线为
l，连接 c、d 两点的细线为 n，重力加速度为 g。则（ ）
A．细线 l 对 a 点的作用力向上
B．细线 l 的拉力等于细线 n 的拉力
C．细线 n 的拉力大小等于 0.5mg
D．整个模型对地面的压力大小为 mg
6．原长为 L 的轻弹簧甲上端固定，下端挂一个质量为 m 的小球 A
时，轻弹簧甲的伸长量为 L。将另一原长也为 L 的轻弹簧乙挂在 A
的下面，其下再挂上质量为 2m 的小球 B，两小球平衡时，悬点 O
与小球 B 的距离为 7L（小球大小不计，且两弹簧都在弹性限度内），
则甲、乙两弹簧的劲度系数之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．5：2
7．如图所示，斜面体 A 置于水平地面上，滑块 B 恰好沿 A 斜面匀速下滑。在
对 B 施加一个竖直平面内的外力 F 后，A 仍处于静止状态，B 继续沿斜面下滑。
则以下说法中正确的是（ ）
A．若外力 F 竖直向下，则地面对 A 有向左的静摩擦力作用
B．若外力 F 斜左向下，则地面对 A 有向右的静摩擦力作用
C．若外力 F 斜右向下，则地面对 A 有向右的静摩擦力作用
D．无论 F 沿竖直平面内的任何方向，地面对 A 均无静摩擦
力作用
8．如图所示，用轻质柔软的细线将一质量为m 的小球悬挂于
天花板上的 O 点，在外力F 、重力G 和细线拉力FT 的作用下
处于平衡状态。初始时 F 水平，且细线与竖直方向的夹角为 ，
与 F 的夹角为 。下列说法中正确的是（ ）
A．保持F 水平，逐渐缓慢增大 角，则F 逐渐减小、FT 逐渐增大
B．保持小球位置及 角不变，缓慢减小 角直至a = ，则F 逐渐减小
C．保持 角不变，缓慢增大 角，直至悬线水平，则FT 逐渐减小，F 逐渐增大
D．保持 角、 角和F 方向不变，增加细线的长度，F 大小不变， FT 变小
试卷第 2 页，共 6 页
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二、多选题（每题 5 分，漏选得 2 分，多选错选不得分，共 20 分）
9．如图所示，物体在五个共点力的作用下保持平衡，其
中 F1大小为 10N。如果绕作用点旋转力 F1，而保持其余四
个力大小、方向都不变，那么这五个力的合力的大小可
能为（ ）
A．30N B．21N C．14N D．7N
10．如图所示，质量为 m 的木块在质量为 M 的长木板
上，受到向右的拉力 F 的作用而向右滑行，长木板处
于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为 1，
木板与地面间的动摩擦因数为 μ2。下列说法正确的是（ ）
A．木板受到地面的摩擦力的大小一定是 μ1mg，方向向左
B．木板受到地面的摩擦力的大小一定是 2 (m＋M )g ，方向向左
C．木板受到木块的摩擦力的大小一定是 μ1mg，方向向左
D．无论怎样改变 F 的大小，木板都不可能运动
11．如图所示，小球 A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球 B 用水平
轻弹簧拉着系于竖直板上，两小球 A、B 通过光滑滑轮 O 用轻质细线相连，两
球均处于静止状态，已知 B 球质量为 m。O 点在半圆柱体圆心 O1的正上方，OA
与竖直方向成 30°角，OA 长度与半圆图柱体半径相等，OB 与竖直方向成 45°角，
则下列叙述正确的是（ ）
A．OA 绳和 OB 绳对滑轮的合力竖直向下
B．光滑半圆柱体对 A 球支持力的大小为 mg
C．此时弹簧弹力的大小为 mg
D．若小球 B 缓慢下降，使小球 A 一直沿着半圆柱体
缓慢向上运动，则小球 A 受到绳的拉力变小
12．如图所示，光滑半圆形球面固定在水平面上，两个可视为质点的小球 a 和 b
用质量可忽略的刚性细杆相连并静止在球面内，已知细杆长度是半球面半径的
2 倍，细杆与水平面的夹角 =8 。现给 b 球上施加外力，使得 a、b 小球沿球面
缓慢移动（O、a、b 始终在同一竖直平面内），直至小球 a 到达与球心 O 点等高
处。已知sin37 = 0.6，cos37 = 0.8，下列说法正确的是（ ）
A．a、b 的质量之比为 4∶3
B．a、b 的质量之比为 5∶4
C．轻杆对 b 的作用力逐渐增大
D．球面对 a 的作用力先增大后减小
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第 II 卷（非选择题）
三、实验题（每空 2 分，共 22 分）
13．（12 分）某个实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验，方案如
图甲所示，步骤如下：
①用两个相同的弹簧测力计互成角度的拉细绳套，使橡皮筋伸长，结点达到纸
面上某一位置，记为 O1；
②记录两个弹簧测力计的拉力 F1和 F2的大小和方向；
③只用一个弹簧测力计，仍将结点拉到位置 O1，记录弹簧测力计的拉力F 的大
小和方向；
④按照力的图示要求，作出拉力 F1 、F2、F ；
⑤根据力的平行四边形定则，作出 F1和 F2的合力 F；
⑥比较 F 和F 的一致程度。
（1）本次实验需要用到带细绳套的橡皮条，图乙中最合适的是 ；
（2）若步骤②中两绳夹角小于90 ，一个弹簧测力计示数接近量程，另一个超过
量程的一半。这样的操作 （选填“合理”或“不合理”）；
（3）步骤②中某个弹簧测力计指针位置如图丙 1 所示，其读数为 N。
另一实验小组所用的弹簧测力计在某次实验中指针位置如图丙 2 所示，其读数
为 N；
（4）如图丁所示，步骤⑥中，方向一定沿 AO1方向的是 （选填“F”或
“F ”）；
（5）关于此实验，下列说法正确的是( )
A．弹簧测力计的外壳与白纸之间的摩擦对实验不会造成影响
B．弹簧测力计的弹簧与外壳之间的摩擦对实验不会造成影响
C．改变 F1 和 F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，记下的结点位置 O2必须与
位置 O1相同
D．完成试验后应整理实验器材
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14．（10 分）某实验小组探究轻弹簧的伸长量与所受拉力的关系。实验器材有弹
簧，钩码若干，毫米刻度尺，铁架台等，组成的装置如图甲所示。g=9.8m/s2。
（1）将轻弹簧上端固定在铁架台上，在竖直悬挂的轻弹簧下端逐一增挂钩码（质
量均为 10 g），每增挂一个钩码均记下对应的轻弹簧的伸长量 x（轻弹簧始终在
弹性限度内），记录多组实验数据如表格所示：
钩码个数 n 1 2 3 4 5 6 7
x(mm) 2.6 5.3 7.8 10.3 13 15.6 18.1
表格中数据，有一个记录错误，它是 mm，原因是 。
（2）如图乙所示，以钩码个数 n 为横坐标，轻弹簧伸长量 x 为纵坐标，根据测
量数据在坐标纸上进行描点作出 x n图像 。
（3）根据 x n图像可知轻弹簧的劲度系数是 N/m。（结果保留 2 位有效数
字）
（4）某实验小组用两根不同规格的轻质弹簧 a 和 b 进行实验，得到弹力 F与弹
簧形变量 x 关系如图丙所示，关于图像分析下列说法正确的是
A．弹性限度内，弹簧 a 的劲度系数比 b 小
B．弹簧 a 的自重比弹簧 b 的大
C． 弹簧 a 的原长一定比弹簧 b 的大
D．弹簧 a 的图像弯曲，是因为超过了弹簧的弹性限度
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四、解答题（26 分）
15．（12 分）遭遇山体滑坡时，沉着冷静地向两侧跑为最佳方向，向上或向下跑
均是很危险的。假设在发生山体滑坡时，山坡的底部 B 处正有一行人逗留，如
图所示，此时距坡底 160m 的山坡 A 处有一圆形石头正以 2m/s 的速度、1m/s2
的加速度匀加速下滑，该行人发现后准备加速跑离坡底，已知从发现圆形石头
到开始逃跑的反应时间为 2s，之后行人以 0.5m/s 的加速度由静止开始做匀加速
直线运动，跑动的最大速度为 8m/s（此后保持该速度匀速运动）；若石头滑到 B
处前后速度大小不变，但滑到水平面时开始以2m / s2的加速度做匀减速运动，且
行人的运动与圆形石头的运动在同一竖直平面内，试求；
（1）圆形石头从 A 处滑到坡底 B 处所用的时间：
（2）圆形石头滑到坡底时相距行人的距离：
（3）该行人若能脱离危险，请计算石头与游客间的最小距离，若不能脱离危险，
请通过计算说明。
16．（14 分）如图所示，倾角为 60°、质量为 M 的斜面体 A 置于水平面上，在斜
面体和竖直墙面之间放置一质量为 m 的光滑球 B，斜面体受到水平向右的外力，
系统始终处于静止状态。已知重力加速度为 g。
(1)求球 B 受到斜面体的弹力大小 N1和墙面的弹力大小 F1；
3
(2)若斜面体受到水平向右的外力大小为 mg ，求此时斜面体受到水平面的摩擦
2
力；
(3)若斜面体与水平面间的动摩擦因数为 μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为了
使系统处于静止状态，求水平向右的外力大小 F 的范围。
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参考答案：
1．B
【详解】平行四边形法则为矢量运算法则，其适用于矢量的运算，加速度、位
移、力均为矢量，适用平行四边形法则，而速率为标量，不适用平行四边形法
则。
故选 B。
2．B
【详解】A．物体受到滑动摩擦力的方向与接触面的相对运动方向相反，不一定
与物体运动方向相反，故 A 错误；
B．重心是物体受到重力的等效作用点，故重心不一定在物体上，故 B 正确；
C．人对地面的压力作用在地面上，人体受到的重力作用在人体上，且压力和重
力性质不同，所以人对地面的压力不是人体受到的重力，故 C 错误；
D．木块放在桌面上受到的弹力，是由于桌面发生微小形变而产生的，故 D 错
误。
故选 B。
3．C
【详解】A．由图像可知，作用力变大时，反作用力同时也变大，故 A 错误；
B．两力传感器间的作用力和反作用力作用在不同物体上，故 B 错误；
C．此图线为作用力和反作用力的大小随时间变化的关系，横坐标代表的物理量
是时刻，故 C 正确；
D．此图线不一定是在两个传感器都处于静止状态下得到的，也可能处于运动状
态，故 D 错误。
故选 C。
4．A
【详解】如图所示
设 BP 板转动的角度为 (0 180 )，货物的重力为
F1 F2 mg
mg，根据正弦定理有： = = sin (180 ) sin sin
在 增大的过程中，AP 板对货物的支持力 F2一直增大，
BP 板对货物的支持力 F1一直减小。
故选 A。
5．D
【详解】A．细线只能提供拉力，所以细线 l 对 a 点的作用力向下，A 错误；
BC．模型上部分受三个力的作用，重力 G、细线 l 对 a 点向下的拉力 F1、细线 n
对 d 点向上的拉力 F2，它们的关系为：F2 =G+F1=0.5mg + F1
BC 错误；
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D．对整个模型受力分析，受总重力 mg、地面给的支持力，二力平衡，则根据
牛顿第三定律，整个模型对地面压力大小为 mg，D 正确。
故选 D。
6．A
mg
【详解】轻弹簧甲挂一个质量为 m 的小球时伸长 L，故劲度系数： k1 =
L
若两个小球如题图所示悬挂，上面的轻弹簧甲弹力为 3mg，伸长 3L，总长度为
4L，由题意得下面的轻弹簧乙长度为 3L，故伸长量为 2L，由于其弹力为 2mg，
则其劲度系数
2mg mg
k2 = =
2L L
故两轻弹簧的劲度系数相等。
故选 A。
7．D
【详解】A．滑块 B 原来恰好沿斜面匀速下滑，合力为零，设斜面的倾角为 ，
滑块 B 的质量为 m，则有：mg sin = mg cos
解得： = tan
若外力 F 竖直向下，则有： (F +mg)sin = (F +mg)cos
滑块 B 所受的合力为零，滑块 B 仍匀速下滑。对整体研究可知，水平方向无外
力，则地面对斜面体 A 无静摩擦力作用，故 A 错误；
B．若外力 F 斜向左下方，设 F 与斜面的夹角为 。物体所受的沿斜面向下的力
为F cos +mg sin ，滑动摩擦力为 (F sin +mg cos )，其中F cos 与 F sin 的大小不确
定。
若F cos = F sin ，则滑块 B 仍匀速运动；此时设滑块 B 对斜面体 A 的压力大小
为 N，滑动摩擦力大小为 f，则有： f = N
由正交分解可知 f 的水平分力大小为 f cos ，方向水平向左；N 的水平分力大小
为N sin ，方向向右，由： f cos = N cos = N sin
则得到： f cos = N sin
则由平衡条件得，此时地面对斜面体 A 无静摩擦力作用，故 B 错误；
CD．由上同理可得，无论 F 沿竖直平面内的任何方向，地面对斜面体 A 均无静
摩擦力作用，故 C 错误，D 正确。
故选 D。
8．C
【详解】A．保持F 水平，根据正交分解和平衡条件有
F = mg tan
mg
FT =
cos
渐缓慢增大 角， F 、FT 均逐渐增大，故 A 错误；
B．对小球受力分析，小球受重力、拉力F 和细线的拉力FT
作用，如图所示
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角不变，由图可知， 角减小到90 时，F 最小，因此 角减小直至a = 过程中，
F 先减小后增大，故 B 错误；
C．保持 角不变，增大 角，细线和拉力F 的方向都逆
时针转动，如图所示
由图可知，F 水平时FT 最大，FT 水平时F 最大，所以FT 逐
渐减小，F 逐渐增大，故 C 正确；
D．保持 角、 角和F 方向不变，增加细线的长度，对F 、
FT 没有影响，F 、 FT 都不变，故 D 错误。
故选 C。
9．CD
【详解】物体在五个共点力的作用下保持平衡，F1大小为 10N，设其余四个力的
合力大小为 F2，根据共点力平衡可知其余四个力的合力大小为：F =10N
方向与 F1相反，绕作用点旋转力 F1，这五个力的合力的大小可能为：
F1 F F F1 +F
即：0 F 20N故选 CD。
10．AD
【详解】C．木块在木板上向右滑动，木块受到木板的向左的摩擦力，大小为：
Ff1 = 1mg
根据牛顿第三定律可知，木板受到木块的摩擦力方向向右，大小为：F f1 = Ff1 = 1mg
故 C 错误；
AB．木板处于静止状态，根据平衡条件可知，木板受到地面向左的静摩擦力，
大小为
F f2 = Ff1 = 1mg
故 A 正确，B 错误；
D．无论怎样改变 F 的大小，木板与木块间的动摩擦力不变，由于木板与木块间
的动摩擦力小于木板与地面间的最大静摩擦力，故无论怎样改变 F 的大小，木
板都不可能运动，故 D 正确。
故选 AD。
11．CD
【详解】A．OA 绳和 OB 绳的力相等，所以合力方向过角平分线，故 A 错误；
BC．分别对 A、B 进行受力分析如图所示
对 B，根据受力可知弹簧处于伸长状态，则
TOB sin 45 = FB
TOB cos45 = mg
解得：TOB = 2mg FB = mg
对 A，由几何关系可知 TOA、FA与竖直方向的夹角相
等，
夹角为 30 ，则
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FA cos30 +TOA cos30 = mAg
FA sin 30 = TOA sin 30
其中：TOA = TOB
代入解得：FA = 2mg mA = 6m
故 B 错误，C 正确；
TOA mA g
D．根据相似三角形可得： =lOA l
OO1
若小球 B 缓慢下降，使小球 A 一直沿着半圆柱体缓慢向上运动，由于 lOA不断减
小，可得小球 A 受到绳的拉力变小，故 D 正确。
故选 CD。
12．ACD
【详解】AB．对轻杆，受两个球的
弹力是一对平衡力，根据牛顿第三定
律，杆对 a、b 两球作用力大小相等，
且沿杆方向。对两球进行受力分析，
如下图
设球面的半径为 R，则 Oac与左侧力
三角形相似， Obc与右侧力三角形相
似，则
ma g T=
Oc ac
mb g T=
Oc bc
ma bc
可得： =
ma ac
由题意可知细杆长度是半球面半径的 2 倍，根据几何知识可得： = 45
则： = 90 = 37 = 90 = 53
ma bc be Rsin 4
由于 acf 与 bce相似，可得： = = = =
ma ac af Rsin 3
故 A 正确，B 错误；
C．对 a 球进行受力分析，a 球重力、细杆的弹力 T 和球面的支持力 F，a 球受力
平衡，重力、T 和 F 可组成矢量三角形，由于重力大小和方向不变，根据 AB 选
项分析可知 T 和 F的夹角始终为135 ，根据几何知识可得到
力的辅助圆如下图
由图可知，当 a、b 小球沿球面缓慢移动直至小球 a 到达与球
心 O 点等高处过程中，轻杆对 a 的作用力 T 逐渐增大，直到
等于辅助圆的直径，由于轻杆对 a 的作用力与轻杆对 b 的作
用力大小相等，故此过程中轻杆对 b 的作用力逐渐增大，故
C 正确；
D．根据 C 选项分析可知，当 a、b 小球沿球面缓慢移动直至小球 a 到达与球心
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O 点等高处过程中，球面对 a 的作用力 F 先增大到等于辅助圆的直径，再减小，
故 D 正确。
故选 ACD。
13． C 不合理 2.70 7.4 F AD/DA
【详解】（1）[1]为了减小拉力方向的误差，应使用细绳套适当长一些的。
故选 C。
（2）[2]由于两绳夹角小于90 ，合力大小一定大于任一分力；一个弹簧测力计示
数接近量程，另一个超过量程的一半，则当只用一个弹簧测力计拉橡皮筋获得
合力时，会超过弹簧的量程，所以这样的操作不合理。
（3）[3][4]图丙 1 中弹簧测力计的分度值为0.1N，由图可知其读数为 2.70N；
[4]图丙 2 中弹簧测力计的分度值为0.2N，由图可知其读数为 7.4N。
（4）[5]由图丁可知F 是通过平行四边形作图得到的，存在一定误差，方向不一
定沿 AO1方向；F 是由一个弹簧测力计拉橡皮筋时得到的，根据二力平衡可知，
方向一定沿 AO1方向。
（5）[6]A．弹簧测力计的外壳与白纸之间的摩擦不会影响拉力的测量，对实验
不会造成影响，故 A 正确；
B．弹簧测力计的弹簧与外壳之间的摩擦会影响拉力的测量，对实验会造成影响，
故 B 错误；
C．改变 F1 和 F2，重复步骤①至⑥进行第二次实验，由于不同次的实验，所以
记下的结点位置 O2不需要与位置 O1相同，故 C 错误；
D．完成试验后应整理实验器材，故 D 正确。
故选 AD。
14． 13 毫米刻度尺应该估读到 0.1 毫米 见解析 38
BD/DB
【详解】（1）[1][2]毫米刻度尺应该估读到 0.1 毫米，所以记录错误的是 13mm。
（2）[3]先根据表格中数据在 x n坐标系中描点，然后过尽可能多的点连线，作
出 x n图像如图所示
（3）[4]根据胡克定律有：nmg = kx
mg
变形可得： x = n
k
可知 x n图像的斜率为：
mg 18.1 2.6
= mm 2.6mm
k 6
解得弹簧的劲度系数为：
10 10 3 9.8
k 0.038N / mm = 38N / m
2.6
（4）[5]
A．图像斜率表示劲度系数，故弹性限度内，弹簧 a 的劲度系数比 b 大，故 A 错
误；
B．横截距为拉力 F为 0 时，弹簧的伸长量即弹簧在自重作用下的伸长量，弹簧
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a 的劲度系数比 b 大，两个弹簧在自重作用下伸长量相同，所以弹簧 a 的自重比
弹簧 b 的大，故 B 正确；
C．在图中，根据题意无法判断两个弹簧的原长，故 C 错误；
D．弹簧在其弹性限度内，弹力与形变量成正比；超出弹性限度后，不再成正比。
图线的末段明显偏离直线，就是弹簧超出了弹性限度，故 D 正确。
故选 BD。
15．（1）16s；（2）49m；（3）能，23m
1
【详解】（1）从 A 滑到 B，石头匀加速运动，由： x 2AB = v0t + a1t 可得：t=16s
2
（2）石头到坡底时，行人加速到的速度：v1 = a2 (t 2) = 7m / s 8m / s
1 2
所以行人一直在加速，此时行人与石头相距： x0 = a2 (t 2) = 49m
2
（3）石头到坡底时速度：v2 = v0 + a1t =18m / s
此后匀减速，设再经 t1 时间后石头和行人共速，由：v2 a3t1 = 8m / s 可得： t1 = 5s
v
石头在水平面上运动的位移为： 2
+ v
x1 =
共 t1 = 65m
2
v共 v1
此段时间内行人先加速： t2 = = 2s
a2
v + v
行人运动位移： 1x2 =
共 t2 + v共 (t1 t2 ) = 39m
2
因： x = x2 + x0 x1 = 23m 0 所以行人能脱离危险，两者最小距离为 23m。
3
16．(1)2mg； 3mg；(2) 3 mg，摩擦力方向水平向右；(3) 见解析
2
【详解】(1)研究 B 球，受力如图甲
由共点力的平衡条件有
N1 sin 60 F1 = 0
N1 cos 60 mg = 0
解得：N1 = 2mg F1 = 3mg
(2)研究 A、B 整体为研究对象，受力如图乙，设斜面体受
3
到的摩擦力为 f，由共点力的平衡条件：F1 mg f = 0
2
3
解得： f = 3 mg 摩擦力方向水平向右
2
(3)斜面体受到的最大静摩擦力： fm = (m+M )g
①水平向右的外力最大（设为Fm）时，斜面体有向右运动趋势，由平衡条件有
Fm F1 fm = 0
解得：Fm = 3mg + (m+M )g
②水平向右的外力最小（设为 Fn ）时，斜面体可能有向左运
动趋势
（ a）当 (m+M )g 3mg时，Fn = 0则
0 F 3mg + (m+M )g
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（b）当 (m+M )g 3mg时，Fn = 3mg (m+M )g ，则
3mg (m+M )g F 3mg + (m+M )g
答案第 7 页，共 7 页
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