陕西省西安市第一中学2017届高三上学期第一次月考物理试题Word版附详细解析

2016-2017学年陕西省西安一中高三（上）第一次月考物理试卷

一、选择题

1．（3分）竖直放置的“

”形支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G ，

现将轻绳的一端固定于支架上的A 点，另一端从与A 点等高的B 点沿支架缓慢地向C 点移动，则绳中拉力大小变化的情况是（ ）

A ．先变小后变大

B ．先不变后变小

C ．先不变后变大

D ．先变大后变小

【答案】B

【解析】解：当轻绳从B 端到直杆的最上端的过程中，设两绳的夹角为2α． 设绳子总长为L ，两直杆间的距离为S ，由数学知识得到

sin S

L

α=

，L 、S 不变，则α保持不变． 再根据平衡条件可知，两绳的拉力F 保持不变．

当轻绳的右端从直杆的最上端移到B 时，设两绳的夹角为2θ．以滑轮为研究对象，分析受力情况，作出力图如图1所示．根据平衡条件得2cos F mg θ=， 得到绳子的拉力2cos mg

F θ

=

， 所以在当轻绳的右端从直杆的最上端移到B 时的过程中，θ减小，cos θ增大，则F 变小．

故选：B ．

2．（3分）质量为m 的四只完全相同的足球叠成两层放在水平面上，底层三只足球刚好接触成三角形，上层一只足球放在底层三只足球的正上面，系统保持静止．若最大静摩擦等于滑动摩擦力，则（ ）

A ．底层每个足球对地面的压力为mg

B ．底层每个足球之间的弹力为零

C

D

【答案】B

【解析】解：A ．根据整体法，下面每个球对地面的压力为N ，3N 4mg =，故4

3mg ；故A 错

误；

B ．四个球的球心连线构成了正四面体，下层每个足球之间的弹力为零，故B 正确；

C ．上层足球受到重力、下层足球对上层足球的三个支持力，由于三个支持力的方向不是竖直向上，所以三个支持力在竖直方向的分量之和等于重力，则下层每个足球对上层足球的支持力大小大于

3

mg

，故C 错误； D ．根据正四面体几何关系可求，F 与mg

的夹角的余弦值cos θ=

，正弦值sin θ=；

4N 3mg mg +==

f =，

联立解得：f =

F =，

则643

mg μ==

，故D 错误．

故选：B ．

3．（3分）如图所示，质量为m 电量为q 的带正电物体，在磁感强度为B 、方向直纸面向里的匀强磁场中，沿动摩檫因数为μ的水平面向左以初速度v 运动，则（ ）

A ．若另加一个电场强度为()

mg q q

vB μ+、方向水平向右的匀强电场，物体做匀速运动

B ．若另加一个电场强度为

()

mg qvB q

+、方向竖直向上的匀强电场 C ．物体的速度由v 减小到零所用的时间等于()mv

mg qvB μ+

D ．物体的速度由v 减小到零所用的时间小于()

mv

mg qvB μ+

【答案】B

【解析】解：A ．若另加一个电场强度为

()

mg q q

vB μ+、方向水平向左的匀强电场，电场力

()F qE mg qvB f μ==+=，但电场力的方向与摩擦力方向相同，故物体不能处于平衡状态，

故A 错误；

D ．若另加一个电场强度为为()mg qvB q

+、方向竖直向上的匀强电场，电场力

F q E m g q v B ==+，支持力为零，故摩擦力为零，物体做匀速直线运动，故B 正确；

C ．对物体受力分析，受重力、支持力，洛伦兹力和滑动摩擦力；根据左手定则，洛伦兹力向下，合力向后，物体做减速运动；由于摩擦力()t f mg qv B μ=+，不断减小，加速度不断减小，不是匀变速运动，故物体的速度由v 减小到零所用的时间大于()

mv

mg qvB μ+，

故CD 错误； 故选：B ．

4．（3分）伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次．假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A 、B 、C ．让小球分别由A 、B 、C 滚下，如图所示，A 、B 、C 与斜面底端的距离分别为1s 、2s 、3s ，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端的时间分别为

1t 、2t 、3t ，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端时的速度分别为1v ，2v 、3v ，则下列关系

式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（ ）

A ．3

2222123

1t t s s s t ==

B ．

3

21222v v v == C ．21213

3t t v t v v ==

D ．1221s s s s -=- 【答案】A

【解析】解：A ．由运动学公式可知，212s at =，22s

a t =故三次下落中位移与时间平方向的比

值一定为定值，伽利略正是用这一规律说明小球沿光滑斜面下滑为匀变速直线运动，故A 正确；

B ．小球在斜面上三次运动的位移不同，末速度一定不同，故B 错误；

C ．由v at =可得，v

a t =三次下落中的加速度相同，故公式正确，但是不是当是伽利略用

来证用匀变速直线运动的结论；故C 错误；

D ．由图可知及运动学规律可知，1223s s s s >--，故D 错误． 故选：A ．

5．（3分）在平直公路上行驶的a 车和b 车，其位移-时间图象分别为图中直线a 和曲线b ，由图可知（ ）

A ．b 车运动方向始终不变

B ．在1t 时刻a 车的位移大于b 车

C ．1t 到2t 时间内a 车的平均速度小于b 车

D ．1t 到2t 时间内某时刻两车的速度可能相同 【答案】D

【解析】解：A ．b 图线切线切线先为正值，然后为负值，知b 的运动方向发生变化．故A 错误；

B ．在1t 时刻，两车的位移相等．故B 错误；

C ．1t 到2t 时间内，两车的位移相同，时间相同，则平均速度相同．故C 错误；

D ．1t 到2t 时间内，b 图线的切线斜率在某时刻与a 相同，则两车的速度可能相同．故D 正确． 故选：D ．

6．（3分）如图所示，在半圆形光滑凹槽内，两轻质弹簧的下端固定在槽的最低点，另一端分别与小球P 、Q 相连．已知两球在图示P 、Q 位置静止．则下列说法中正确的是（ ）

A ．若两球质量相同，则P 球对槽的压力较小

B ．若两球质量相同，则两球对槽的压力大小相等

C ．若P 球的质量大，则O P '弹簧的劲度系数大

D ．若P 球的质量大，则O P '弹簧的弹力大 【答案】BD

【解析】解：对两小球受力分析如图所示，

都是受重力、支持力和弹簧的弹力三个力，两小球静止，受力平衡，根据平行四边形定则作平行四边形，有几何关系可知：

Q Q QG N OO Q '??'∽，P P PG N OO P '??'∽，则有：

1Q Q

N OQ R

G R

OO =

=='，1P P N OP R G R OO =

==' 即支持力始终与重力相等，若两球质量相等，重力相等，则所受支持力相等，对槽的压力必然相等，故A 错误、B 正确；

Q Q

F O Q

G OO

'=

'得：Q Q O Q

F G R '=， P P F O P G OO '=

'得：P P O P F G R

'=， 由图可知O P O Q ''>，又P Q G G >，则P Q F F >，根据胡克定律F k x =?，两弹簧的形变量未

知，则劲度系数的大小关系无法确定，故C 错误，D 正确． 故选：BD ．

7．（3分）我校体育馆建设已经接近尾声，建好后将为同学们的健身提供了一个新的场所．如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的速度-时间图象，下列判断正确的是（ ）

A ．前5s 的平均速度是0.5m /s

B ．前10s 钢索最容易发生断裂

C ．30s ~36s 钢索拉力的功率不变

D ．0s ~10s 的平均速度等于30s ~36s 的平均速度 【答案】BD

【解析】解：A ．由速度时间图线可知，10s 末的速度为1m /s ，则5s 末的速度为0.5m /s ，根据平均速度的推论知，前5s 内的平均速度0.252

0.5m /s

m /s v =

=，故A 错误； B ．前10s 内，加速度方向向上，拉力大于重力，10~30s 内，做匀速直线运动，拉力等于重力，30~36s 内，加速度方向向下，拉力小于重力，可知前10s 内钢索最容易发生断裂，故B 正确；

C ．30~36s 内做匀减速运动，拉力不变，根据P Fv =，知拉力的功率减小，故C 错误；

D ．根据平均速度的推论02

v v

v +=知，0~10s 内和30~36s 内平均速度相等，故D 正确． 故选：BD ．

8．（3分）如图所示，质量为M 的三角形木块A 静止在水平面上，其左右两斜面光滑．一质量为m 的物体B 沿倾角30α=?的右侧斜面加速下滑时，三角形木块A 刚好保持静止．则当物块B 沿倾角60β=?的左侧斜面下滑时，下列说法中正确的是（ ）

A ．A 仍然静止不动，地面对A 的摩擦力两种情况下等大

B ．若45α=?角，物块沿右侧斜面下滑时，A 将不会滑动

C ．A 将向右滑动，若使A 仍然静止需对施加向左侧的作用力

D ．A 仍然静止不动，对地面的压力比沿右侧下滑时对地面的压力小 【答案】C

【解析】解：物体B 沿着右侧斜面下滑时，对斜面的压力等于重力的垂直分力，为cos30F mg =?，

对物体A 受力分析，受重力、压力、支持力和向右的静摩擦力，如图所示：

物体A 恰好不滑动，故静摩擦力达到最大值，等于滑动摩擦力，根据平衡条件，有：

x 方向：sin 30f F =?，

y 方向：cos30N Mg F =+?，

其中：f N μ=，

解得：μ=

，

A ．物体

B 从左侧下滑，先假设斜面体A 不动，受重力、支持力、压力和向左的摩擦力，如图所示：

压力等于物体B 重力的垂直分力，为1

cos602F mg mg =?=，

竖直方向一定平衡，支持力为：1

cos604N Mg F Mg mg =+?=+，

故最大静摩擦力14m f N Mg mg μ?==

+???

，

压力的水平分力为cos30m F f ?=

>，故一定滑动，要使A 静止，需要对其施加向左的推力，故C 正确，A 、D 错误；

B ．若45α=?，物块沿右侧斜面下滑时，先假设A 不滑动，B 对A 的压力为cos 45mg ?，该压力的水平分量为sin 45mg ?，竖直分力为2cos 45mg ?，与30α=?时相比，B 对A 压力的水平分力变大了，B 对A 压力的竖直分力也变小了，故最大静摩擦力减小了，故一定滑动，故B 错误． 故选：

C ． 二、填空题

9．（3分）如图1所示是某校在高考前为给高三考生加油，用横幅打出的祝福语．下面我们来研究横幅的受力情况，如图2所示，横幅的质量为m 且质量分布均匀，由竖直面内的四条

轻绳A 、B 、C 、D 固定在光滑的竖直墙面内，四条绳子与水平方向的夹角均为θ，其中绳A 、B 是不可伸长的钢性绳；绳C 、D 是弹性较好的弹性绳且对横幅的拉力恒为0T ，重力加速度为g ．绳A 、B 所受力的大小为__________；如果在一次卫生打扫除中，楼上的小明同学不慎将一质量为0m 的抹布滑落，正好落在横幅上沿的中点位置．已知抹布的初速度为零，下落的高度为h ，忽略空气阻力的影响．抹布与横幅撞击后速度变为零，且撞击时间为t ，撞击过程横幅的形变极小，可忽略不计．求撞击过程中，绳A 、B 所受平均拉力的大小为__________．

【答案】02sin mg

T θ

+

002sin mg m g T θ++

+

【解析】解：（1）横幅在竖直方向上处于平衡态：

02sin 2sin T T mg θθ=+，

解得：02sin mg

T T θ

=+

． （2）抹布做自由落体运动，其碰撞前的速度： 22gh v =，

碰撞过程中与横幅有作用力F ，

由动量定理可得：00()0F m g t m v --=-，

解得：0F m g =， 由牛顿第三定律可知抹布对横幅的冲击力F F '=，

横幅仍处于平衡状态：102sin 2sin T T mg F θθ'=++，

解得：0102sin mg m g T T θ+=+

+

，

故答案为：02sin mg T θ+ 002sin mg m g T θ++10．（3分）目前在我国许多省市ETC 联网正式启动运行，ETC 是电子不停车收费系统的简

称．汽车分别通过ETC 通道和人工收费通道的流程如图所示．假设汽车以115m /s v =朝收费站正常沿直线行驶，如果过ETC 通道，需要在收费站中心线前10m 处正好匀减速至25m /s v =，匀速通过中心线后，再匀加速至1v 正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰

好在中心线处匀减速至零，经过20s 缴费成功后，再启动汽车匀加速至1v 正常行驶．设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为21m /s ．汽车过ETC 通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小为__________；汽车通过ETC 通道比通过人工收费通道节约的时间是__________秒．

【答案】210m 27

【解析】解：汽车过ETC 通道：

减速过程有：22

212v v ax -=减，【注意有文字】

加速过程与减速过程位移相等，则有：2x x d =+减，【注意有文字】