2023/2024学年度第一学期第四次阶段检测试卷
高三物理
班级______ 姓名_______学号______ 成绩________
一、单项选择题。本部分共 14 小题，每小题 3分，共 42 分。每小题只有一个选项符合题目的要求。
1．某地震局记录了一列沿 x轴正方向传播的地震横波，在 t=0时刻的波形如图中实线所示，t=0.5s时
刻第一次出现图中虚线所示的波形。下列说法正确的是（ ）
A．该地震波的周期为 0.5s
B．该地震波的波速为 4km/s
C．t=0时刻，x=1km处质点的振动方向沿 y轴正方向
D．0~ 0.5s内，x=2km处的质点沿 x轴正方向前进 2km的距离
2. 如图所示，水平面上有一上表面光滑的斜面体，一小物块沿其上表面匀减速上滑，此过程中斜面
体始终保持静止，下列说法正确的是（ ）
A. 斜面体受到地面的摩擦力水平向左
B. 斜面体受到地面的摩擦力为零
C. 斜面体对地面的压力小于斜面体与物块的重力之和
D. 斜面体对地面的压力等于斜面体与物块的重力之和
3．ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至
5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区
前都恰好减速至5m/s，减速过程的v-t图像如图所示，则（ ）
A．t1时刻甲车的速度大于乙车的速度
B．0~ t1时间内甲、乙两车的平均速度相同
C．0~ t1时间内甲、乙两车的速度变化量相同
D．t1时刻甲、乙两车距感应识别区的距离相同
4．2022年 12月 4日，神舟十四号乘组与十五号乘组完成在轨轮换后，返回地球。载人飞船返回舱进
入大气层后，距地面 10km 左右时开启降落伞，速度减至约 8m/s，接下来以这个速度在大气中降落。
在距地面 1.2m时，返回舱的四台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速，到达地面时速度约为 2m/s。
由以上信息可知（ ）
A．开启降落伞减速的过程中，舱体处于失重状态
1
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B．在大气中匀速降落过程中，舱体的机械能保持不变
C．缓冲发动机开启过程中，航天员的加速度约为 5g
D．舱体与地面撞击的过程中，撞击力的冲量大于舱体重力的冲量
5．如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平面上，一小球从弹簧正上方某处由静止开始自由下落，
接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度（在弹性限度内）。不计空气阻力。则（ ）
A．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的加速度不断增大
B．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的速度先增大后减小
C．从接触弹簧到运动至最低点的过程中，小球的机械能守恒
D．小球在最低点时所受的弹力大小等于其所受的重力大小
6. 如图所示，卫星沿圆形轨道 I 环绕地球运动。当其运动到 M 点时采取了一次减速制动措施，进入
椭圆轨道 II 或 III。轨道 I、II 和 III 均与地球赤道面共面。变更轨道后（ ）
A. 卫星沿轨道 III 运动
B. 卫星经过 M 点时的速度小于 7. 9km/s
C. 卫星经过 M 点时的加速度变大
D. 卫星环绕地球运动的周期变大
7．如图所示为某种静电推进装置的原理图，发射极与吸收极接在
高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用
下，一带电液滴从发射极加速飞向吸收极，a、b 是其路径上的两
吸收极
点，a、b两点的电场强度分别为 Ea、Eb，电势分别为φa、φb。下
列说法正确的是（ ）
A． Ea Eb，φa φb B． Ea Eb ，φa φb
C． Ea Eb，φa φb D． Ea Eb ，φa φb
1 2 3
8．具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核（ H 、 H 和 H ）以
1 1 1
2
相同的速度从带电平行板间的 P点沿垂直于电场的方向射入电场，其中氘核（ H1 ）恰好能离开电场，
轨迹如图所示。不计粒子的重力，则（ ）
1
A． H1 不能离开电场 +
P v
3
B． H1 在电场中受到的电场力最大
-
3
C． H1 在电场中运动的时间最短
1
D．在电场中运动的过程中电场力对 H1 做功最少
2
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9．如图所示，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，一带电粒子从圆周上的 P 点沿半径方向射入
磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 v1，运动轨迹为 PN；若粒子射入磁场时的速度大小为 v2，运
动轨迹为 PM。不计粒子的重力。下列判断正确的是（ ） N M
A．粒子带负电
B．速度 v1大于速度 v2
P O
C．粒子以速度 v1射入时，在磁场中运动时间较长
D．粒子以速度 v1射入时，在磁场中受到的洛伦兹力较大
10.如图所示，轻杆的一端固定在通过 O 点的水平转轴上，另一端固定一小球，轻杆绕 O 点在竖直平
面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，其中 A 点为最髙点、C 点为最低点，B 点与 O 点等高，下列说法
正确的是（ ）
A. 小球经过 A点时，所受杆的作用力一定竖直向下
B. 小球经过 B点时，所受杆的作用力沿着 BO方向
C. 从 A点到 C点的过程，小球重力的功率保持不变
D. 从 A点到 C点的过程，杆对小球的作用力做负功
11．质量为 m 的同学原地跳绳时，上下运动，其速度大小 v随时间 t的变化图像如图所示。重力加速
度为 g。不计空气阻力。则（ ）
3
A．0~t0内，该同学的最大速度约为 gt 0
5
9
B．0~t 内，该同学上升的最大高度约为 gt20 0
50
9
C．该同学克服重力做功的平均功率约为 mg 2t 0
200
9
D．每跳一次，地面对该同学所做的功约为 mg 2t 2 0
200
12．跳台滑雪主要分为助滑阶段、起跳阶段、飞行阶段和落地 4个阶段。在飞行阶段，运动员会采取
一种身体向前倾，同时滑雪板向前分开呈“V”字型的经典姿势，如图所示。这种姿势能够加大运动员
与下方空气接触的面积，并且还可以让身体和雪板与水平方向呈最为理想的夹角，就像飞机起飞一样，
从而获得较大的空气托举力。关于运动员在飞行阶段采用“V”字型姿势，下列说法正确的是（ ）
A．可以增加水平方向的飞行速度
B．可以增加竖直方向的加速度
C．可以增加运动员的机械能
D．可以获得更长的飞行时间
3
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13．某同学根据查阅到的某种热敏电阻的 R-t特性曲线（如图 1），设计了图 2所示的恒温箱温度控
制电路。图 2中，Rt为热敏电阻，R1为可变电阻，控制系统可视作 R=200的电阻，电源的电动势
E=9.0V，内阻不计。当通过控制系统的电流小于 2mA时，加热系统将开启，为恒温箱加热；当通过
控制系统的电流等于 2mA时，加热系统将关闭。下列说法正确的是（ ）
R/k 加热系统 恒温箱
5
4 控制系统
3 Rt
2
1 S
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 t/℃
图 1 E R1
图 2
A．若要使恒温箱内温度保持 20℃，应将 R1调为 500
B．若要使恒温箱内温度升高，应将 R1增大
C．若恒温箱内温度降低，通过控制系统的电流将增大
D．保持 R1不变，通过控制系统的电流大小随恒温箱内的温度均匀变化
14．2023 年春节期间，中国科幻电影《流浪地球 2》热映。《流浪地球》系列影片设定：若干年后，太
阳上的氢元素将被耗尽，太阳由“氢核聚变”阶段进入“氦核聚变”阶段，并成为一颗红巨星，地球
将被太阳吞没、气化。因此，人类启动了“流浪地球”计划。
人类的自救之旅的第一阶段是“刹车阶段”，利用 2000 台安装在地球赤道上的 “转向式行星发
动机”，通过喷射高能高压的粒子流，推动地球停止自转；第二阶段是“逃逸阶段”，利用“推进式行
星发动机”推动地球加速，增大公转速度，逐渐脱离太阳系，开启“流浪”之旅。
根据以上素材，结合所学，判断下列说法正确的是（ ）
A．不考虑其它因素，地球停止自转的过程中，赤道上的物体所受重力逐渐减小
B．不考虑其它因素，地球停止自转的过程中，南北极处的物体所受重力逐渐增大
C． “转向式行星发动机”的喷口方向应该与自转速度方向相反, “推进式行星发动机”的喷口方向
应该与公转速度方向相反
D．聚变要克服原子核之间的库仑斥力，因此氦核聚变比氢核聚变需要的温度更高
4
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二、实验题（共 18分）
15．物理实验一般涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
（1）用游标卡尺测量某金属管的外径，示数如图 1 所示。则该金属管的外径为________mm。
0 1 2 3 2 3
0 5 10 0.1mm
0 5 10
图 1
（2）利用图 2 所示装置验证机械能守恒定
律。图 3 为实验所得的一条纸带，在纸带上
选取连续的、点迹清晰的 3 个点 A、B、C，
测出 A、B、C与起始点 O之间的距离分别
为 h1、h2、h3。已知打点计时器的打点周期 图 2 图 3
为 T，重物质量为 m，当地重力加速度为 g。
从打 O 点到打 B 点的过程中，重物增加的动能___________，减少
的重力势能___________。
（3）如图 4 所示，用半径相同的 A、B两球的碰撞可以验证动量守
恒定律。某同学认为即使 A 球质量 m1 大于 B 球质量 m2，也可能会
图 4
使 A球反弹。请说明该同学的观点是否正确并给出理由。
16．某同学用伏安法测金属丝的电阻 Rx（阻值约 5 左右）。实验所用器材为：电池组（电动势 3V）、电
流表（内阻约 0.1 ）、电压表（内阻约 3k ）、滑动变阻器 R（0～20 ）、开关、导线若干。
（1）图 1 中电压表的右端应与 （选填“a”或“b”）点连接。
图 1 图 2 图 3
5
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（2）图 2 是测量 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片 P置于变阻器的
右端。请根据（1）问中的电路图，补充完成图 2 中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或
电流表读数均为最小值。
（3）该同学在坐标纸上建立如图 3 所示的坐标系，标出了与测量数据对应的 6 个点。请在该图中描绘
出 I-U图线，利用图线可得该金属丝的阻值 Rx= （结果保留两位有效数字）。
（4）通过电路元件的 I-U 图像可以了解其性能。该同学查阅说明书，了解到某元件具有维持用电器
两端电压稳定的作用，其正常工作电压为 3.0V，电流约为 83mA，I-U 图像如图 4 所示。
若使用该元件与一额定电压为 3.0V 的用电器 R2 并联，通过适当的电阻 R1 构成如图 5 所示的电
路。当输入电压在一定范围内波动时，用电器 R2 两端电压能够稳定在 3.0V 左右，请分析说明其原因。
图 5
三、论述计算题（共 40分。按要求作图，写出必要的物理推导过程和文字描述）
17．如图所示，竖直平面内、半径 R=0.2m 的光滑 1/4 圆弧轨道固定在水平桌面上，与桌面相切
于 B 点。质量 m=0.5kg 的小物块由 A 点静止释放，最后静止于桌面上的 C 点。已知物块与桌面
间的动摩擦因数 μ=0.5。取 g=10m/s2。求：
（1）物块在 B 点时的速度大小 vB；
（2）物块在 B 点时所受圆弧轨道的支持力大小 N；
（3）B、C 两点间的距离 x。
6
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18．如图 1 所示，边长为 l、总电阻为 R 的正方形导线框 abcd，以恒定速度 v 沿 x 轴运动，并穿过图
中所示的宽度为 3l 的匀强磁场区域，磁感应强度为 B。
（1）求 ab 边刚进入磁场时，线框中产生的电动势 E。
（2）求 ab 边刚进入磁场时，线框受到的安培力的大小 F。
（3）以顺时针方向为电流的正方向，由线框在图示位置的时刻开始计时，在图 2 中画出线框中的电
流随时间变化的图像，并求线框穿过磁场区域的全过程产生的电能 E 电。
I
d a B
c b O
x
t
l l 3l
图 1 图 2
7
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19．图甲为洛伦兹力演示仪的实物照片，图乙为其工作原理图。励磁线圈为两个圆形线圈，线圈通上
励磁电流 I（可由电流表示数读出）后，在两线圈间可得到垂直线圈平面的匀强磁场，其磁感应强度
的大小和 I成正比，比例系数用 k表示，I的大小可通过“励磁电流调节旋钮”调节；电子从被加热的
灯丝逸出（初速不计），经加速电压 U（可由电压表示数读出）加速形成高速电子束，U 的大小可通
过“加速电压调节旋钮”调节。玻璃泡内充有稀薄气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。请讨
论以下问题：
①
②
乙 丙
甲
（1）调整灯丝位置使电子束垂直进入磁场，电子的径迹为圆周。若垂直线圈平面向里看电子的绕行
方向为顺时针，那么匀强磁场的方向是怎样的？
（2）用游标瞄准圆形电子束的圆心，读取并记录电子束轨道的直径 D、励磁电流 I、加速电压 U。请
q
用题目中的各量写出计算电子比荷 的计算式。
m
（3）某次实验看到了图丙①所示的电子径迹，经过调节“励磁电流调节旋钮”又看到了图丙②所示
的电子径迹，游标测量显示二者直径之比为 2：1；只调节“加速电压调节旋钮”也能达到同样的效果。
a．通过计算分别说明两种调节方法是如何操作的；
b．求通过调节“励磁电流调节旋钮”改变径迹的情况中，电子沿①、②轨道运动一周所用时间之
比。
8
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20.雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。
现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为 m0，初速度为 v0，下降距离 l
后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为 m1。此后每经过同样的距离 l后，雨滴均与静止的小水珠碰
撞且合并，质量依次变为 m2、m3……mn……（设各质量为已知量）。不计空气阻力。
（1）若不计重力，求第 n次碰撞后雨滴的速度 vn′；
（2）若考虑重力的影响，
a.求第 1次碰撞前、后雨滴的速度 v1和 v1′；
1 2
b.求第 n次碰撞后雨滴的动能 m vn′ ； n
2
9
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