威海2024-2025学年第一学期期末教学质量检测试题(卷)四年级物理

1、放射性元素钚（）是重要的核原料，其半衰期为88年，一个静止的钚238衰变时放出α粒子和γ光子，生成原子核X，已知钚238、α粒子和原子核X的质量分别为、、，普朗克常量为，真空中的光速为c，则下列说法正确的是（　　）

A．X的比结合能比钚238的比结合能小

B．将钚238用铅盒密封，可减缓其衰变速度

C．钚238衰变时放出的γ光子具有能量，但是没有动量

D．钚238衰变放出的γ光子的频率小于

2、2021年4月，中国科学院近代物理研究所研究团队首次合成新核素铀（），并在重核区首次发现强的质子-中子相互作用导致α粒子形成的概率显著增强的现象，这有助于促进对原子核α衰变过程中α粒子预形成物理机制的理解。以下说法正确的是（　　）

A．铀核（）发生核反应方程为﹐是核裂变反应

B．与的质量差等于衰变的质量亏损

C．产生的新核从高能级向低能级跃迁时，将发射出射线

D．新核的结合能大于铀核（）的结合能

3、在A、B两点放置电荷量分别为和的点电荷，其形成的电场线分布如图所示，C为A、B连线的中点，D是连线的中垂线上的另一点。则下列说法正确的是（　　）

A．

B．C点的电势高于D点的电势

C．若将一正电荷从C点移到无穷远点，电场力做负功

D．若将另一负电荷从C点移到D点，电荷电势能减小

4、如图所示，竖直平面内半径的圆弧AO与半径的圆弧BO在最低点C相切。两段光滑的直轨道的一端在O点平滑连接，另一端分别在两圆弧上且等高。一个小球从左侧直轨道的最高点A由静止开始沿直轨道下滑，经过O点后沿右侧直轨道上滑至最高点B，不考虑小球在O点的机械能损失，重力加速度g取10m/s。则在此过程中小球运动的时间为（　　）

A．1.5 s

B．2.0 s

C．3.0 s

D．3.5 s

5、我国已成功发射的月球探测车上装有核电池提供动力。核电池是利用放射性同位素衰变放出载能粒子并将其能量转换为电能的装置。某核电池使用的核燃料为，一个静止的发生一次α衰变生成一个新核，并放出一个γ光子。将该核反应放出的γ光子照射某金属，能放出最大动能为的光电子。已知电子的质量为m，普朗克常量为h。则下列说法正确的是（　　）

A．新核的中子数为144

B．新核的比结合能小于核的比结合能

C．光电子的物质波的最大波长为

D．若不考虑γ光子的动量，α粒子的动能与新核的动能之比为117：2

6、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A，斜面质量为M，底边长为 L，如图所示。将一质量为m的可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为，则下列说法中正确的是（　　）

A．

B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为

C．滑块到达斜面底端时的动能为

D．此过程中斜面向左滑动的距离为

7、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO′）对称，从空气垂直射入棱镜底面 MN，在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率

B．在棱镜中，a光束的传播速度小于b光束的传播速度

C．a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽

D．a、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小

8、如图所示，两个半径不等的均匀带电圆环P、Q带电荷量相等，P环的半径大于Q环的，P带正电，Q带负电。两圆环圆心均在O点，固定在空间直角坐标系中的yOz平面上。a、b在x轴上，到O点的距离相等，c在y轴上，到O点的距离小于Q环的半径。取无限远处电势为零，则（　　）

A．O点场强不为零

B．a、b两点场强相同

C．电子从c处运动到a处静电力做功与路径无关

D．电子沿x轴从a到b，电场力先做正功后做负功

9、如图所示，有一质量为m的物块分别与轻绳P和轻弹簧Q相连，其中轻绳P竖直，轻弹簧Q与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A．轻绳P的弹力大小可能小于mg

B．弹簧Q可能处于压缩状态

C．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为g

D．剪断轻绳瞬间，物块的加速度大小为gsin

10、关于下列四幅图的说法正确的是（　　）

A．甲图为氢原子的电子云示意图，由图可知电子在核外运动有确定的轨道

B．乙图为原子核的比结合能示意图，由图可知原子核中的平均核子质量比的要大

C．丙图为链式反应示意图，氢弹爆炸属于该种核反应

D．丁图为氡的衰变图像，由图可知1g氡经过3.8天后还剩0.25g

11、如图为某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为正弦交流电压，并加在一理想变压器的原线圈上，理想变压器的原、副线圈的匝数比为n1：n2=1：1000，电压表为交流电表。当变压器副线圈两端电压的瞬时值大于7070V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。此时，电压表的示数至少为（　　）

A．5

B．5000

C．10

D．7070

12、如图(a)所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0时，乙球以6m/s的初速度向静止的甲球运动。之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触）。它们运动的v－t图象分别如图(b)中甲、乙两曲线所示。由图线可知（　　）

A．甲、乙两球一定带异号电荷

B．t1时刻两球的电势能最小

C．0～t2时间内，两球间的静电力先增大后减小

D．0～t3时间内，甲球的动能一直增大，乙球的动能一直减小

13、如图所示，一细束由黄、蓝、紫三种色光组成的复色光通过三棱镜折射后分为a、b、c三种单色光，∠A大于c光在棱镜中的临界角而小于b光在棱镜中的临界角，下列说法中正确的是（　　）

A．a种色光为紫光

B．在三棱镜中a光的传播速度最大

C．在相同实验条件下用a、b、c三种色光做双缝干涉实验，c光相邻亮条纹间距一定最大

D．若复色光绕着入射点O顺时针转动至与AB面垂直时，屏上最终只有a光

14、如图所示，天花板上悬挂的电风扇绕竖直轴匀速转动，竖直轴的延长线与水平地板的交点为O，扇叶外侧边缘转动的半径为R，距水平地板的高度为h。若电风扇转动过程中，某时刻扇叶外侧边缘脱落一小碎片，小碎片落地点到O点的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，则电风扇转动的角速度为（　　）

A．

B．

C．

D．

15、如图所示，光滑水平面上有一足够长的轻质绸布C，C上静止地放有质量分别为2m、m的物块A和B，A、B与绸布间的动摩擦因数均为μ。已知A、B与C间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现对A施一水平拉力F，F从0开始逐渐增大，下列说法正确的是（　　）

A．当F=0.5μmg时，A、B、C均保持静止不动

B．当F=2.5μmg时，A、C不会发生相对滑动

C．当F=3.5μmg时，B、C以相同加速度运动

D．只要力F足够大，A、C一定会发生相对滑动

16、设地球的半径为R0，质量为m的卫星在距地面R0高处做匀速圆周运动，地面的重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．卫星的角速度为

B．卫星的线速度为

C．卫星的加速度为

D．卫星的周期为

17、如图是一边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上的俯视图，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场．金属矿电阻为R，时刻，金属框在水平拉力F作用下从图示位置由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度进入磁场，时刻线框全部进入磁场。则时间内金属框中电流i、电量q、运动速度v和拉力F随位移x或时间t变化关系可能正确的是（　　）

A．

B．

C．

D．

18、渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿轴传播的超声波在时的波动图像如图甲所示，图乙为质点的振动图像，则（　　）

A．该波沿轴正方向传播

B．若遇到3m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象

C．该波的传播速率为0.25m/s

D．经过0.5s，质点沿波的传播方向移动2m

19、网课期间，有同学在家里用投影仪上课。投影仪可以吊装在墙上，如图所示。投影仪质量为m，重力加速度为g，则吊杆对投影仪的作用力（　　）

A．方向左斜向上

B．方向右斜向上

C．大小大于mg

D．大小等于mg

20、珠宝学院的学生实习时，手工师傅往往要求学生打磨出不同形状的工件。如图所示为某同学打造出的“蘑菇形”透明工件的截面图，该工件的顶部是半径为R的半球体，为工件的对称轴，A、B是工件上关于轴对称的两点，A、B两点到轴的距离均为，工件的底部涂有反射膜，工件上最高点与最低点之间的距离为2R，一束单色光从A点平行对称轴射人工件且恰好从B点射出，则工件的折射率为（　　）

A．

B．

C．

D．

21、一定质量的理想气体，从外界吸收热量500J，同时对外做功100J，则气体内能变化______J，分子平均动能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。

22、已知引力常量G、地球半径R、月球和地球之间的距离r、地球表面的重力加速度g、月球表面的重力加速度。某同学根据以上条件，提出估算地球质量的方法：因月球绕地球做圆周运动，可由，得，请判断该结果是否正确：_______；若正确请说明理由，若不正确，请提出你的估算方法：___________。

23、卢瑟福通过如图所示的实验装置，发现了________，该实验的核反应方程为___________．

24、某同学利用平行玻璃砖测量玻璃的折射率，按插针法步骤正确操作，借助刻度尺完成了光路图．该同学有圆规，却没有量角器，他就以O点为圆心，15.00 cm为半径画圆，分别交入射光线于A点，交直线OO′的延长线于C点．分别过A、C点作法线NN′的垂线交NN′于B、D点，如图所示．用刻度尺测得AB＝9.00 cm，CD＝6.00 cm，则玻璃的折射率n＝________．若玻璃砖前后两面并不平行，按正确实验操作，则他测出的折射率________(选填“会”或“不会”)受到影响．

25、太阳内部核反应的主要模式之一是质子一质子循环，循环的结果可表示为，已知和的质量分别为和，，c为光速。核反应方程中则________，在4个转变成1个的过程中，释放的能量约为________MeV。（结果保留2位有效数字）

26、一颗人造卫星环绕某行星作匀速圆周运动，经过时间t，卫星运行的路程为s，卫星与行星的中心连线转过的角度是θ弧度（θ<2π）。那么该卫星环绕行星运动的线速度大小v =__________________，该行星的质量M=___________。（万有引力恒量为G）

27、某同学在实验室找到了拉力传感器、细线和小球，设计了如图所示的装置验证机械能守恒。

（1）为了减小误差，实验室有同样大小的木球、铝球、铁球，本实验应该选_____________。

A．木球　　B．铝球　　C．铁球

（2）当细线竖直且小球静止时力传感器的示数为F1；

（3）把小球拉到细线刚好水平并由静止释放，力传感器的示数最大值是F2；

（4）该实验_____________（填“需要”、“不需要”）用天平测量小球的质量m；

（5）该实验_____________（填“需要”、“不需要”）测量细线的长度L；

（6）当表达式_____________（用题中所给物理量字母或测量的物理量字母表示）在误差允许范围内成立时，机械能守恒定律得到验证。

28、2022年第24届冬奥会将在我国举行。跳台滑雪（简称“跳雪”）是冬季奥运会的比赛项目之一，运动员脚着专用滑雪板，不借助任何外力，从起滑台O点起滑，在助滑道OA段获得速度，从其末端A点水平飞出，落在着陆坡BC段上的D点，向下缓冲滑下，完成比赛。质量为48kg的我国运动员李雪尧经过自己不懈的努力首次获得了冬奥会的入场券。假设比赛时助滑道OA段是倾角为、长度为90m的斜面，李雪尧滑到起跳点A时的速度为108km/h，助滑道OA末端水平部分长度忽略不计，滑雪板落在着陆坡面D点恰好沿着坡面（运动员速度方向与着陆坡面平行）滑出，A、D点竖直落差为31.25m。假设着陆坡面BC也是斜面，运动员可以看作质点，忽略空气阻力。取重力加速度，，，求：

(1)助滑道OA与滑雪板之间的动摩擦因数；

(2)着陆坡面的倾角的正切值（结果可用分数表示）；

(3)李雪尧落到着陆坡D点时的动能。

29、如图所示，有一个以的速度逆时针匀速运动的水平传送带，传送带左端点M与光滑水平平台相切，二者相切处有一个很小的缝隙，在缝隙处安装有自动控制系统。在M点左侧P处竖直固定一个弹性挡板，在缝隙处放一质量为的小物块b。当小物块b每次向右经过缝隙时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。质量为小物块a从传送带的右端N处以初速度开始沿传送带水平向左运动，到M点时控制系统会使静止在M点缝隙处的小物块b自动解锁，a与b发生第一次正碰。已知a物块与传送带间的动摩擦因数为，间的距离，。不计物块经过M点处的能量损失，两个小物块均可视为质点、且两个小物块之间的每次碰撞均为弹性碰撞，小物块b与弹性挡板碰撞无机械能损失，小物块b在段运动的时间忽略不计。求：

（1）a与b第一次碰撞前，a在传送带上运动的时间；

（2）a与b第一次碰撞后，a的速度大小；

（3）a与b第一次碰撞后到a最后静止过程中，a运动的总时间。

30、如图所示，倾角θ=37°的光滑固定斜面上放有A、B、C三个质量均为m=0.5kg的物块(均可视为质点)，A固定，C与斜面底端处的挡板接触，B与C通过轻弹簧相连且均处于静止状态，A、B同的距离d=3m，现释放A，一段时间后A与B发生碰撞，A、B碰撞为弹性碰撞，碰撞后立即撒去A，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求A与B磁撞前瞬间A的速度大小v0；

(2)若B沿斜面向下运动到速度为零时(此时B与C未接触，弹簧仍在弹性限度内)，弹簧的弹性势能增量Ep=10.8J，求B沿斜面向下运动的最大距离x；

(3)若C刚好要离开挡板时，B的动能Ek=8.7J，求弹簧的劲度系数k.

31、某科研小组设计了一种用于汽车的空气减震器，把它竖直安装在车轴上，利用密闭气体受压缩后随着体积的减小刚性（可理解为弹簧的劲度系数）递增性，使车架与车身驾驶室的振动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性。减震器分为A、B两个气室（均由导热性能良好的材料制成），A气室在活塞内，通过电子感应开关M与B气室相连，当B气室气压达到时开关M打开，当B气室气压低于时开关M闭合。初始状态如图所示，A、B气室压强皆为，A气室容积为，B气室容积为。已知大气压强为，活塞截面积为S。则：

（1）电子开关刚要打开时B气室的体积是多大？

（2）把货物缓慢放入汽车，电子开关刚好打开，则稳定后汽车因承载货物导致车身下降的距离是多大？

32、电动汽车具有零排放、噪声低、低速阶段提速快等优点。随着储电技术的不断提高，电池成本的不断下降，电动汽车逐渐普及。电动汽车行驶过程中会受到阻力作用，已知阻力f与车速v的关系可认为（k为未知常数）。某品牌电动汽车的电动机最大输出功率为Pm，最高车速为vm，车载电池最大输出电能为A。

①若电动汽车始终以最大输出功率启动，经过时间t0后电动汽车的速度大小为v0，求该过程中阻力对电动汽车所做的功Wf；

②若该车以速度v1（v1小于vm）在平直公路上匀速行驶时，电能转化为机械能的总转化率为η，求该电动汽车在此条件下的最大行驶里程s。