江苏省常州市2024-2024学年高一上学期第一次阶段测试模拟物理试题A

江苏省常州市2024-2024学年高一上学期第一次阶段测试模拟物理试题A
一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)
第(1)题
如图所示，在竖直面内固定有半径为R的光滑圆弧轨道，半径与竖直半径的夹角为，一质量为m的滑块（视为
质点）静止在轨道的底端A点。

现对滑块施加方向水平向右、大小为F（未知）的恒定推力，结果滑块恰好能沿轨道上滑
到B点。

若其他情况不变，将推力增大为原来的两倍，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A．
B．滑块到达B点时的速度大小为
C．滑块能到达轨道的顶端C点，且此时轨道对滑块的弹力大小为
D．滑块能上升到的最高点距A点的高度为
第(2)题
匀强磁场中一带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其运动轨迹上速度方向相反的两点之间距离d与粒子速率v的关系如图所示，则该粒子经过这两点的时间间隔可能为（）
A．B．C．D．
第(3)题
如图甲所示为氢原子光谱的巴耳末系（其光谱线是由的能级向的能级跃迁时发出的），四条可见光谱线的波长已在图
甲中标出。

氢原子能级图如图乙所示，，其中。

几种金属的逸出功如表所示。

已知可见光的能量范围是
，则下列说法中正确的是（ ）
金属钨钙钾铷
4.54 3.20 2.25 2.13
A．用光照射时可让表中的两种金属发生光电效应
B．谱线对应光子的能量大于谱线对应光子的能量
C．谱线对应的光子是氢原子从能级向能级跃迁发出的
D．氢原子从能级向能级跃迁时发出的光属于红外线
第(4)题
如图所示，质量为的小球和质量为2m的物块B用跨过光滑定滑轮的轻质细线连接，物块B放在倾角的粗糙斜面体C 上，连接物块B的细线与斜面平行，刚开始都处于静止状态。

现对施加一个方向水平向右、大小可变的力，在作用下小球缓慢运动至细绳与竖直方向夹角为处，该过程中物块B和斜面体C始终静止不动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，已知，。

下列说法正确的是（ ）
A．该过程中，力逐渐减小
B．物块B和斜面体C之间的摩擦因数一定大于等于0.5
C．当时，斜面体C受到地面的摩擦力方向向右
D．该过程中，物块B和斜面体C之间的摩擦力大小范围为
第(5)题
战绳训练中，运动员抖动战绳一端，使其上下振动，运动状态可视为简谐振动。

如图所示，足够长的战绳两端，两位运动员均以的频率、相同的起振方向同时上下抖动战绳，在战绳上传播的波速为，下列说法正确的是（ ）
A．战绳上每个部分振幅都相同B．战绳上每个部分振动频率都为
C．战绳上相邻的振动加强区相距为D．战绳上相邻的振动减弱区相距为
第(6)题
如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为一根光滑绝缘细杆，放在两电荷连线的中垂线上，a、b、c三点所在水平直线平行于两点电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。

下列说法中正确的是（ ）
A．a点的场强方向与b点的场强方向相同
B．a点的场强与c点的场强相同
C．b点的场强大于d点的场强
D．套在细杆上的带电小环由静止释放后将做匀加速直线运动
第(7)题
关于原子物理，下列说法正确的是（ ）
A．普朗克提出了原子核外电子轨道量子化，并成功解释了氢原子光谱
B．衰变所释放的电子是原子核外的电子电离形成的
C．衰变方程中，发生的是衰变，射线具有极强的穿透能力
D．根据核反应方程，N核的比结合能比C核的比结合能大
二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)
第(1)题
如图，真空中区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，等腰直角三角形区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场。

图中三点在同一直线上，与垂直，且与电场和磁场方向均垂直。

A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有
沿直线运动的粒子才能进入区域Ⅱ。

若区域Ⅰ中电场强度大小为、磁感应强度大小为，区域Ⅱ中磁感应强度大小为，则
粒子从的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为。

若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间
为，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）
A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为，则
B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为，则
C
．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则
D
．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则
第(2)题
2021 年10 月16 日，我国神舟十三号载人飞船成功发射，搭载着王亚平等3 名航天员与天宫号空间站顺利对接。

3 位航天员进入空间站绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程。

已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看做平行光。

如图所示，王亚平在A点测出她对地球的张角为2θ，OA与太阳光平行，下列说法正确的是（ ）
A
．空间站距地面的高度为
B．空间站的运行周期为
C．航天员每次经历“日全食”过程的时间为
D．航天员每天经历“日全食”的次数为
第(3)题
两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为，通过长为的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体。

距离组合体下底边处
有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。

磁场区域上下边界水平，高度为，左右宽度足够大。

把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小使其匀速通过磁场，不计空气阻力。

下列说法正确的是（　
　）
A．与无关，与成反比
B．通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变
C．通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等
D．调节、和，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变
三、解答题：本题共4小题，每小题8分，共32分 (共4题)
第(1)题
2021年11月8日，神舟十三号的三名宇航员，在相互配合下圆满完成从空间站到太空的出舱任务，宇航员出舱时，要身着出舱航天服，从太空舱进入到气闸舱，示意图如图所示，关闭太空舱舱门，将气舱中气体缓慢抽出，压强逐渐减小到真空，再打开气闸舱门，从气闸舱进入到舱外活动。

已知气闸舱中气体的初始压强为105Pa，温度300K，气闸舱体积约为1.4m3。

为了安全起见，第一阶段先将气闸舱的压强降至7×104Pa，给航天员一个适应过程。

在第一阶段降压过程中，求：
（1）若气闸舱的温度保持不变，要抽出105Pa压强下多少m3的气体：
（2）若气闸舱温度变为290K，气闸舱内存留气体与原来气体在105Pa压强下的体积比。

（保留两位有效数字）
第(2)题
如图甲所示，两条相距L=1m的水平粗糙导轨左端接一定值电阻。

T=0s时，一质量m=1kg、阻值r=0.5的金属杆，在水平外力的作用下由静止开始向右运动，5s末到达MN，MN右侧为一匀强磁场，磁感应强度B=1T，方向垂直纸面向内。

当金属杆到
达MN后，保持外力的功率不变，金属杆进入磁场，8s末开始做匀速直线运动。

整个过程金属杆的v-t图象如图乙所示。

若导轨
电阻忽略不计，杆和导轨始终垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数=0.5，重力加速度。

试计算：
（1）进入磁场前，金属杆所受的外力F；
（2）金属杆到达磁场边界MN时拉力的功率；
（3）电阻的阻值R；
（4）若前8s金属杆克服摩擦力做功127.5J，试求这段时间内电阻R上产生的热量。

第(3)题
如图所示，某种玻璃制成的三棱镜，其中的长度为30cm。

现有一束单色光从距离A点5cm处的P点垂直边入射，从边上的M点出射，出射方向与的夹角为60°，已知光在真空中的传播速度（不考虑光的
多次反射，）。

求：
（1）该玻璃的折射率（结果保留整数）；
（2）光从P点入射到M点出射经历的时间（结果保留三位有效数字）。

第(4)题
粒子物理研究中使用的一种直角三角形探测装置，其横截面的简化模型如图所示，整个装置处在真空环境中。

平行板电容器板长为L，上极板带负电，下极板带正电，上极板中点有一个小孔S，直角三角形内包括边界线有垂直纸面向外的匀强磁场。

磁感应强度大小为B，磁场边界线ab的长度为，长度为L，为荧光屏。

电量为q、质量为m的带正电粒子从下极板中点处由静止释放，经恒定电场加速后通过小孔S进入磁场，并能打在荧光屏上使其发光，不计带电粒子重力。

求加在电容器两极板之间的电势差U的大小范围。

四、实验题：本题共2小题，每小题11分，共22分 (共2题)
第(1)题
额温枪又称“红外线测温仪”，因其无接触，测温快的特点被广泛使用。

某同学为了研究额温枪中导电材料的导电规律，于是取出该导电材料，将其接入电路，描绘导电材料的伏安特性曲线。

实验中除了导电材料外，可供选择的器材如下：
A．电源E（电动势为4.5V，内阻不计）； B．电流表（量程为）
C．电流表（量程为，内阻为）； D．定值电阻，（阻值为）
E．滑动变阻器（最大阻值为）
F．滑动变阻器（最大阻值为）
G．开关S一个，导线若干
回答下列问题：
（1）本实验中，滑动变阻器应选________（填器材前的字母序号）；因缺少电压表，则应将电流表与定值电阻
_______联，改装成量程为_______的电压表。

（2）在图1所示的虚线框中设计完整的实验电路图_________。

（在电路图中标明所选器材的代号，导电材料可用电阻元件的符号表示）
（3）逐渐移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表的示数与电流表的示数的变化情况如图2所示，分析图线可知，不断增大导电材料两端的电压，导电材料的阻值不断________．（选填“增大”或“减小”）
第(2)题
如图所示，利用半径相同的A、B两球的碰撞验证“动量守恒定律”．实验时先让A球从斜槽上的固定挡板处由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平轨道末端，让A球仍从挡板位置由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次．M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点．
（1）实验中，除了斜槽轨道、重锤、两个小球、白纸、复写纸、刻度尺之外，下列器材中还必须使用的两种器材
是__________.
A. 秒表
B. 天平
C. 圆规
D. 打点计时器
（2）实验中，为了减小误差，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应满足m1________m2（选填“>”或“<”）．实验中通过测量小球运动的水平射程来“替代”小球碰撞前后的速度，为了进行这样“替代”，在安装斜槽时必须保证__________.
（3）实验中A球的水平射程OP与球A的质量__________（选填“无关”或“有关”），实验中若需要减小OP的距离，可以进行的操作是____________________.
（4）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1和m2，测出OM、OP、ON的距离，在实验误差允许范围内，若满足关系
式__________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒；若还满足关系式__________，则碰撞是弹性碰撞.。