湖南师范大学附属中学2018届高三12月月考(四)物理试题
湖南师大附中2018届高三月考试卷(四)
物理
本试题卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共8页．时量90分钟，满分110分．
第Ⅰ卷
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．其中1～7小题只有一个选项正确，8～12小题有多个选项正确，选不全的得2分，错选或不选得0分．将选项填涂在答题卡中)
1．东方红一号卫星是中国发射的第一颗人造地球卫星，由以钱学森为首任院长的中国空间技术研究院自行研制，于1970年4月24日21时35分发射．该卫星发射成功标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之后世界上第五个用自制火箭发射国产卫星的国家．东方红一号卫星质量为173 kg，可将其视为近地卫星，它绕地球运动的的动能约为(B)
A．5×1011J B．5×109J C．5×107J D．5×105J
【解析】E k＝1
2m v
2＝
1
2×173×(7.9×10
3)2 J≈5×109J.
2．如图所示表面光滑、半径为R的绝缘半球固定在水平地面上，置于半球表面上分别带有正负电荷的两小球(大小忽略不计)处于平衡时，小球与球心连线与竖直方向的夹角分别为30°、60°，设这两个小球的
质量之比为m1
m2，小球与半球之间的压力之比为
N1
N2，则以下说法正确的是(D)
A. m1
m2＝1∶3，
N1
N2＝3∶1 B.
m1
m2＝3∶1，
N1
N2＝1∶ 3
C.m1
m2＝1∶3，N1
N2＝1∶3D.
m1
m2＝3∶1，
N1
N2＝3∶1
【解析】受力如图：1
2m1g＝
2
2F
N1＝
3
2m1g＋
2
2F得：m1＝
2F
g
N1＝2＋6 2F
同理得：m2＝2F 3g
N2＝2＋6
23
F故得：
m1
m2＝3∶1，
N1
N2＝3∶1.
3．如图所示，一个m＝3 kg的物体放在粗糙水平地面上，从t＝0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在0～3 s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则(B)
A．在0～3 s时间内，物体的速度先增大后减小
B．3 s末物体的速度最大，最大速度为6 m/s
C．2 s末F最大，F的最大值为12 N
D．前2 s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变
【解析】在0～3 s内始终加速，3 s末速度最大，最大为图象围成“面积”，即6 m/s，A错，B对；动摩擦因素未知，不能计算动摩擦力大小，因而不能确定拉力F的大小，C错；但滑动摩擦力不变，0～2 s 加速度变大，则拉力大小变大，D错．故选B.
4．如图所示，质量M＝8 kg的小车静止在光滑水平面上，在小车右端施加一水平拉力F＝8 N，当小车速度达到1.5 m/s时，在小车的右端、由静止轻放一大小不计、质量m＝2 kg的物体，物体与小车间的动摩擦因数μ＝0.2，小车足够长，物体从放上小车开始经t＝1.5 s的时间，则物体相对地面的位移为(g取10 m/s2)(C)
A．1 m B．1.5 m C．2.1 m D．3.6 m
【解析】解析一：放上物体后，物体的加速度a1＝μg＝2 m/s2，小车的加速度：a2＝F－μmg
M＝0.5 m/s
2，
物体的速度达到与小车共速的时间为t1，则a1t1＝v0＋a2t2，解得t1＝1 s；此过程中物体的位移：x1＝1
2a1t
2
1
＝1
m；共同速度为v＝a1t1＝2 m/s；当物体与小车相对静止时，共同加速度为a3＝
F
M＋m
＝0.8 m/s2，再运动t2
＝0.5 s 的位移x 2＝v t 2＋1
2a 3t 22＝1.1 m ，故物体从放上小车开始经t ＝1.5 s 的时间，物体相对地面的位移为x
＝x 1＋x 2＝1 m ＋1.1 m ＝2.1 m ，故选C.
解析二：根据动量定理可得Ft ＝(M ＋m )v －M v 1?v ＝2.4 m /s ，物体的位移x ：v t >x >1
2v t ，即3.6 m>x >1.8
m ，故选C.
5．水平推力F 1和F 2分别作用在静止于水平面上等质量的a 、b 两物体上，F 1>F 2，作用相同距离，两物体与水平面的动摩擦因数相同，则这个过程中两个力的冲量I 1、I 2的大小关系正确的是(D)
A ．I 1一定大于I 2
B ．I 1一定小于I 2
C ．I 1一定等于I 2
D ．I 1可能小于I 2
【解析】解析一：I ＝Ft ，x ＝1
2at 2，ma ＝F －μmg ?I ＝F
2mx
F －μmg
＝
2mx
1F －μmg F 2
当F ＝2μmg 时，冲量
最小．
解析二：若F 1无穷大，I 1就无穷大，若F 2无限接近摩擦力，需无限长的时间才能使物体运动相同的距离，I 2就无穷大，故ABC 说法错误．
6．如图所示，一轻质弹簧一端固定，另一端与质量为m 的小物块A 相接触而不相连，原来A 静止在水平面上，弹簧没有形变，质量为m 的物块B 在大小为F 的水平恒力作用下由C 处从静止开始沿水平面向右运动，在O 点与物块A 相碰粘在一起向右运动(设碰撞时间极短)，同时将外力F 撤去．运动到D 点时，恰好速度为零．AB 物体最后被弹簧弹回C 点停止，已知CO ＝4s ，OD ＝s ，A 、B 与水平面之间的动摩擦因数相同，可求出弹簧的弹性势能的最大值为(A)
A ．1.43Fs
B ．2Fs
C ．2.5Fs
D ．3Fs
【解析】解析一：B 与A 碰撞前的瞬间的动能1
2m v 21＝(F －f )×4s ，碰撞过程中动量守恒：m v 1＝2m v 2
B 与A 碰撞后至回到
C 点过程中有：1
2
×2m v 22＝2f ×6s B 与A 碰撞后至到达D 点过程中有：12×2m v 22＝2f ×s ＋E p ，得E p ＝107Fs ≈1.43Fs . 解析二：B 与A 碰撞后的动能E k ＝(F －f )×2s <2Fs ，故选A.
7．如图所示，A 、B 、C 、D 是四个质量相等的等大小球，A 、B 、C 是绝缘不带电小球，D 球带正电，
静放在光滑的水平绝缘面上，在界面MN的右侧有水平向左的匀强电场，现将D球从静止释放，球之间发生的是弹性碰撞，碰撞时间极短可忽略，那么，当四个小球都离开电场后，关于它们间的距离说法正确的是(A)
A．相临两球间距离仍为L B．相临两球间距离都为2L
C．AB、BC间距离为2L，CD间距离为L D．AB、BC间距离为L，CD间距离为2L
【解析】如图是A、B、C、D球的v－t图象，可得在D球开始运动到离开电场的过程中四球的位移是相等的．故四球间距仍为L.
8．如图所示在xOy平面内固定有ABC三个点电荷，A电荷的坐标为(－2，0)，B电荷在坐标原点，C 电荷的坐标为(2，0)已知q A＝q C＝4q，q B＝－q，则在xOy平面内电场强度为零的点的坐标为(AB)
A．(0，23
3) B．(0，－
23
3)
C．(－4，0) D．(4，0)
【解析】解析一：根据电荷分布的对称性，xOy平面内电场强度为零的点应该在y轴上，A、B、C产
生的电场如图，E A＝E C＝4kqS
4＋y2，E B
＝
kq
y2，则(E A＋E C)
y
4＋y2
＝E B得y＝±
23
3
解析二：在x轴上的点电场强度不可能为零，故选AB.
9．如图所示，两个等大金属带电小球A 和B 分别带有同种电荷Q A 和Q B (小球的大小可忽略不计)，质量为m A 和m B .A 球固定，B 球用长为L 的绝缘丝线悬在A 球正上方的一点．当达到平衡时，A 、B 相距为d ，若使A 、B 接触后再分开，当再次达到平衡时，AB 相距为2d ，则A 、B 的电荷量之比Q A ∶Q B 可能为(AC)
A ．(15＋414)∶1
B ．4∶1
C ．(15－414)∶1
D ．1∶4
【解析】根据受力可得：两小球接触后之间的电场力变为原来的两倍
因此有k Q A Q B
d 2＝12
k
???
?
Q A ＋Q B 22
()
2d 2
，得Q A ∶Q B ＝(15±414)∶1
10．一质量m 、电荷量－q 的圆环，套在与水平面成θ角的足够长的粗糙细杆上，圆环的直径略大于杆的直径，细杆处于磁感应强度为B 的匀强磁场中．现给圆环一沿杆左上方方向的初速度v 0，(取为初速度v 0正方向) 以后的运动过程中圆环运动的速度图象可能是(ABD)
【解析】当F 洛＝qB v 0>mg cos θ时，物体受到F N 先变小后增大，物体减速的加速度也先减小后增大；速度变小为零时，若μ>tan θ时，物体将静止；若μ
θ时，物体将静止；若μ