24届高三年级TOP二十名校调研考试四物理全卷满分110分，考试时间90分钟注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并收回。一、选择题：本题12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～2题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.下列说法中正确的是（ ），A.重力做功与重力势能变化量的关系有WGEP说明重力做了多少正功，重力势能就增加多少EB.由动能定理F△x=△Eₖ可以推出力的表达式Fk，说明力可以用动能对时间的变化率来定义xvC.向心加速度的表达式不是由加速度的定义式a推导而来，两者的本质并不相同tD.重力的功率的表达式PGmgvcosα，式中的vcosα指的是物体的速度沿竖直方向的分量【答案】D【解析】，【详解】A．重力做功与重力势能变化量的关系有WGEP说明重力做了多少正功，重力势能就减小多少，故A错误；EB．由动能定理F△x=△Eₖ可以推出力的表达式Fk，说明力可以用动能对位移的变化率来定义，故xB错误；vC．向心加速度的表达式可以由加速度的定义式a推导而来，两者的本质都是加速度，故C错误；tD．重力的功率的表达式PGmgvcosα，式中的vcosα指的是物体的速度沿竖直方向的分量，故D正确。故选D。2.质量为m的物体在坐标原点处从静止开始运动，其所受的合力F随位移x变化的关系如图所示，合力F与位移x同向，则物体运动到坐标x0处的速度为（ ）Fx2FxFxFxA.00B.00C.00D.200mm2mm【答案】A【解析】【详解】图像面积代表合力的功，根据动能定理11mv20Fx2200解得Fxv00m故选A。3.在平直公路上匀速行驶的小车，从发现情况到开始减速到停止运动的情景如图所示，已知减速过程的加速度大小为a，减速过程的平均速度为v，减速过程时间是反应过程时间的5倍，反应过程视为匀速，下列说法正确的是（ ）vA.小车匀速行驶的速度为24vB.反应过程的时间为5a5C.减速过程位移是反应过程位移的倍29D.从发现情况到汽车停止整个过程的平均速度为v8【答案】C【解析】【详解】A．减速过程的平均速度为v，则根据平均速度公式可知0vv12解得小车匀速行驶的速度v1为v12v故A错误；B．减速时间v2vt11aa反应过程的时间为12vtt515a故B错误；C．减速过程位移2v2xvt11a反应过程位移24vxvt15a5减速过程位移是反应过程位移的倍，故C正确；27D．从发现情况到汽车停止整个过程的平均速度为v，故D错误。6故选C。4.逆风能使帆，这是力分解的神奇作用，如图所示，把帆面张在航向（船头指向）和风向之间，因风对帆的压力F垂直帆面，它会分成两个分力F1、F2，其中F2垂直船轴即航向（“龙骨”），会被很大的横向阻力平衡，F1沿着航向，已知帆面与航向之间的夹帆面航向角为θ，船的总质量为m，下列说法正确的是（ ）A.F2FsinB.船受到的合力是F1C.F1是船前进的动力FcosfD.若船沿着航向的阻力为f，则船的加速度为m【答案】C【解析】【详解】A．根据几何关系可得F2Fcos故A错误；BC．据题意可知F1与船运动的方向相同，是船前进的动力，船还受到其他阻力的作用，所以船受到的合力不是F1，故C正确，B错误；D．若船沿着航向的阻力为f，根据牛顿第二定律可得F合F1fFsinfma可得船的加速度Fsinfam故D错误。故选C。5.卫星是人类的“千里眼”、“顺风耳”，如图所示三颗静止通信卫星就能实现全球通信，已知卫星之间的距离均为L，地球自转的周期为T，地球的第一宇宙速度为v0，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）A.三颗通信卫星受到的万有引力大小相等22mL2B.其中一颗质量为m的通信卫星的动能为3T242L3C.地球的质量为9GT23TvD.地球的第一宇宙速度与通信卫星的速度之比为0L【答案】B【解析】【详解】A．根据MmFGR2可知三颗通信卫星的质量不一定相等，则所受的万有引力的大小不一定相等，故A错误；B．卫星线速度和周期的关系可知2vrT动能为1Emv2k2由几何关系可得卫星的轨道半径为0.5L3rLsin603综合可得22mL2Ek3T2故B正确；C．由GMm42mrr2T2综合解得432L3M9GT2故C错误；D．通信卫星的速度为223LvrT3T地球的第一宇宙速度与通信卫星的速度之比3Tvv:v002L故D错误。故选B。6.如图所示，倾角为α的斜面与水平面的交点为B，斜面上的C点处有一小孔，将一小球从B点的正上方A点水平抛出，小球通过小孔落到水平地面上的D点，小球可视为质点，小孔的直径略大于小球的直径，小球通过小孔时与小孔无碰撞，已知小球通过小孔时速度正好与斜面垂直，小球从A到C的运动时间为t，重力加速度为g，则B、D两点之间的距离为（ ）A.gt22tan21B.gt2tanαC.gt2tan2tan21D.2gt2tan2【答案】C【解析】【详解】小球从A到C的运动时间为t，则1hgt2，xvt20小球通过小孔时速度正好与斜面垂直vtan0gtAB间距离xHsinhcosB、D两点之间的距离2HxvBD0g解得22xBDgttan2tan1故选C。7.如图所示，甲、乙两个圆锥摆的摆线长度分别为L、2L，摆线与竖直方向的夹角分别为θ和90°-θ，重力加速度为g，两个摆球均视为质点，则甲、乙的周期之差为（ ）LLA.2cos2cosB.2cos2singgLLC.2sin2sinD.2sin2cosgg【答案】B【解析】【详解】对甲球42m1gtanm12LsinT1对乙球42m2gtan(90)m222Lsin(90)T2甲、乙的周期之差为LTT2cos2sin12g故选B。8.如图所示，a、b、c在同一水平面上，甲、乙两个小球均视为质点，先将甲从a点以速度v1与水平面成53°角抛出，一段时间后运动到b点，后将乙从a点以速度v2与水平面成37°角抛出，经过一段时间运动到c点，已知甲、乙的射高相等，重力加速度为g，sin53°=0.8、cos53°=0.6，则ab与ac的比值为（ ）A.9：16B.3：4C.16：25D.4：5【答案】A【解析】【详解】甲、乙的射高相等，即到最高点的高度相同(vsin53)2(vsin37)2122g2g水平位移2vsin532vsin37xvcos531，xvcos37211g22g解得x91x216故选A。9.今年天文学家发现有史以来距离最近的两个黑洞（视为质点），相距750光年，设质量大的为a，质量小的为b，它们在彼此之间的引力作用下互相环绕，周期相等。不考虑其他星体对它们的作用，下列说法正确的是（ ）A.a、b的轨道半径之和等于a、b之间的距离B.a、b的速度之比等于a、b的质量之比C.若a、b的间距减小，则周期增大D.若a、b均吞噬相等质量的物质，则a、b的半径之比增大【答案】AD【解析】【详解】A．它们在彼此之间的引力作用下互相环绕，周期相等。根据题意可知，a、b的轨道半径之和等于a、b之间的距离，故A正确；B．周期相等则角速度相等，相互作用的万有引力充当向心力，则mavambvb所以vambvbma故B错误；C．对a黑洞，根据万有引力提供向心力有Gmm42abmrL2aaT2对b黑洞，根据万有引力提供向心力有Gmm42abmrL2bbT2其中rarbL联立可得L3T2Gmamb所以若a、b的间距减小，则周期减小，故C错误；D．根据C选项分析可知rambrbma质量大的为a，质量小的为b，所以吞噬相等质量的物质比值变大，故D正确。故选AD。10.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑的水平面上，质量为m的物块（视为质点）静止在长木板的左端，让长木板与木块瞬间同时获得一个水平向左和水平向右的速度，大小均为v0，木块与木板之间的动摩擦因数μ=0.3，经过时间t木块从长木板的右端脱离，且脱离之前两者的速度方向均未改变，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A.木块与长木板的加速度之比为m：M3mgtB.木块与长木板脱离时，长木板的速度大小为v010M3gt2MmC.长木板的长度为20M3mgvt9mg2t2MmD.木块与长木板之间因摩擦而产生的热量为05200M【答案】BD【解析】【详解】A．根据牛顿第二定律fma1Ma2所以aM1a2m故A错误；B．经过时间t木块从长木板的右端脱离mg3mgtvvtv0M010M故B正确；C．长木板的长度11Lvtat2(vtat2)021022其中mgag，a12M解得3gt2MmL2vt020M故C错误；D．木块与长木板之间因摩擦而产生的热量为3mgvt9mg2t2MmQmgL05200M故D正确。故选BD。11.如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道ABC与光滑的水平面无缝对接于C点，AC是竖直直径，B点距离水平面高度为R，质量均为m的小球甲、乙（均视为质点）用轻质细杆连接，小球甲套在半圆弧轨道上的A点，小球乙放置在C点，甲、乙均处于静止状态，甲球受到轻微的扰动而沿半圆弧轨道向下运动，乙球沿着水平面向左运动，重力加速度为g，则甲从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（ ）A.甲的重力势能全部转化为甲的动能B.甲克服杆的作用力做的功等于杆对乙所做的功C.甲运动到B点时，甲、乙的速度大小之比为3：13D.甲运动到B点时，甲的动能为mgR4【答案】BD【解析】【详解】A．甲的速度沿切线方向，在B点时，根据几何关系可知，杆与竖直方向夹角为60°，则此时v1cos60v2cos30所以乙的速度不为零，则甲的重力势能全部转化为甲和乙的动能之和，故A错误；B．因为杆是轻杆，根据机械能守恒可知，甲克服杆的作用力做的功等于杆对乙所做的功，故B正确；C．甲运动到B点时，甲、乙的速度大小之比为v31v21故C错误；D．甲运动到B点时，根据机械能守恒11mgRmv2mv22122甲的动能为13Emv2mgRk214故D正确。故选BD。12.如图所示，视为质点的物块与劲度系数为k的轻质弹簧相连，弹簧的上端固定在天花板上，让物块从A点由静止释放，当物块运动到B点时速度刚好为0，且弹簧刚好处于原长，O点是AB的中点，O、B两点间的距离为h，已知物块在O点时，加速度恰好为0，重力加速度为g，空气阻力不计。下列说法正确的是（ ）A.物块从A到B的过程中，物块的机械能先增大后减小B.物块在B点刚好处于完全失重状态C.物块在O点时动能达到最大值2khD.物块的质量为g【答案】BC【解析】【详解】A．当物块运动到B点时速度刚好为0，且弹簧刚好处于原长，物块从A到B的过程中，弹簧弹力始终对A做正功，物块的机械能增大，故A错误；B．物块在B点只受重力作用，刚好处于完全失重状态，故B正确；C．已知物块在O点时，加速度恰好为0，速度最大，动能最大，故C正确；D．在O点mgkh解得khmg故D错误。故选BC。二、实验题：本题共2小题，共15分。13.如图甲所示，某小组在水平放置的方木板上做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。实验的主要过程如下：A．将橡皮筋的一端固定，两位同学合作，先同时用两个力F1、F2将橡皮筋的另一端拉到某一点O，同时记录F1和F2的大小