杭州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、2021年7月，我国将发射全球首颗搭载主动激光雷达二氧化碳探测的大气环境监测卫星。在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星在不同轨道上同向运行，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上、如图所示，卫星乙的轨道半径为r，甲､乙两颗卫星的质量均为m，悬绳的长度为r，其重力不计，地球质量为M，引力常量为G，则两颗卫星间悬绳的张力为（　　）

A．

B．

C．

D．

2、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

3、冰壶甲以速度v0被推出后做匀变速直线运动，滑行一段距离后与冰壶乙碰撞，碰撞后冰壶甲立即停止运动。以下图像中能正确表示冰壶甲运动过程的是图像（　　）

A．

B．

C．

D．

4、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

5、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，其传播速度，此时质点P的位移为，则质点P的位移y随时间t变化的关系为（　　）

A．

B．

C．

D．

6、一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在t=0时刻的波形图如图所示，波源的振动周期T=1s， P、Q为介质中的两质点。下列说法正确的是（　　）

A．该简谐波的波速大小为2 m/s

B．t=0时刻，P、Q的速度相同

C．t=0.125s时，P到达波峰位置

D．t=0.5s时， P点在t=0时刻的运动状态传到Q点

7、工地上甲、乙两人用如图所示的方法将带挂钩的重物抬起。不可伸长的轻绳两端分别固定于刚性直杆上的A、B两点，轻绳长度大于A、B两点间的距离。现将挂钩挂在轻绳上，乙站直后将杆的一端搭在肩上并保持不动，甲蹲下后将杆的另一端搭在肩上，此时物体刚要离开地面，然后甲缓慢站起至站直。已知甲的身高比乙高，不计挂钩与绳之间的摩擦。在甲缓慢站起至站直的过程中，下列说法正确的是（       ）

A．轻绳的张力大小一直不变

B．轻绳的张力先变大后变小

C．轻绳的张力先变小后变大

D．轻绳对挂钩的作用力先变大后变小

8、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．

9、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

10、如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是(　　)

A．x是电容器， y是电感线圈

B．x是电感线圈， y是电容器

C．x是二极管， y是电容器

D．x是电感线圈， y是二极管

11、如图所示，一轻质晒衣架静置于水平地面上，水平横杆与四根相同的斜杆垂直，两斜杆夹角，一重为的物体悬挂在横杆中点，则每根斜杆受到地面的（　　）

A．作用力为

B．作用力为

C．摩擦力为

D．摩擦力为

12、如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（　　）

A．保持S不变，减小d，则θ变大

B．保持S不变，增大d，则θ变小

C．保持d不变，减小S，则θ变小

D．保持d不变，减小S，则θ变大

13、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

14、如图甲所示，在粗糙绝缘水平面的A、C两处分别固定两个点电荷，A、C的位置坐标分别为-3L和2L，已知C处电荷的电荷量为4Q，图乙是AC连线之间的电势φ与位置坐标x的关系图像，图中x=0点为图线的最低点，x=-2L处的纵坐标，x=L处的纵坐标，若在x=-2L的B点，由静止释放一个可视为质点的质量为m，电荷量为q的带电物块，物块随即向右运动，物块到达L处速度恰好为零，则下列说法正确的是（　　）

A．A处电荷带正电，电荷量为9Q，小物块与水平面间的动摩擦因数

B．A处电荷带负电，电荷量为6Q，小物块与水平面间的动摩擦因数

C．A处电荷带正电，电荷量为9Q，小物块与水平面间的动摩擦因数

D．A处电荷带负电，电荷量为6Q，小物块与水平面间的动摩擦因数

15、如图为溜溜球示意图，A、B为细线末端，溜溜球转轴O置于细线上并水平静止在空中，细线不可伸长，不计摩擦，整个装置在同一竖直平面内。若移动A端，并保持B端位置不动，下列说法正确的是（　　）

A．A端缓慢水平右移过程中，细线的弹力大小不变

B．A端缓慢水平左移过程中，细线的弹力大小将变小

C．A端缓慢竖直上提过程中，细线的弹力大小将变大

D．A端缓慢竖直下移过程中，细线的弹力大小不变

16、某压敏电阻的阻值随受压面所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用该压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装置，其电路如图甲所示。将压敏电阻平放在竖直电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A，电梯静止时电压表示数为，在电梯由静止开始运行过程中，电压表的示数如图乙所示，则电梯运动情况为（　　）

A．匀加速下降

B．匀加速上升

C．加速下降且加速度在变大

D．加速上升且加速度在变小

17、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

18、如图所示，轻绳MN的两端固定在水平天花板上，物体m1通过另一段轻绳系在轻绳MN的某处，光滑轻滑轮跨在轻绳MN上，可通过其下边的一段轻绳与物体m2一起沿MN自由移动。系统静止时轻绳MN左端与水平方向的夹角为60°，右端与水平方向的夹角为30°。则物体m1与m2的质量之比为（　　）

A．1：1

B．1：2

C．

D．

19、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

20、蓝光光盘是利用波长较短的蓝色激光读取和写入数据的光盘，而传统DVD光盘是利用红色激光来读取和写入数据。对于光存储产品来说，蓝光光盘比传统DVD光盘的存储容量大很多。如图所示为一束由红、蓝两单色激光组成的复色光从水中射向空气中，并分成a、b两束，则下列说法正确的是（　　）

A．用a光可在光盘上记录更多的数据信息

B．b光在水中传播的速度较a光大

C．使用同种装置，用a光做双缝干涉实验得到的条纹间距比用b光得到的条纹间距宽

D．增大水中复色光的入射角，则a光先发生全反射

21、一列波速为2 m/s的简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻波形如图所示。则x=0.1 m处的P质点的振动周期为________s，x=1.0 m处的Q质点在t=_______s时第二次到达波峰。

22、若某行星绕太阳运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为_________，太阳的质量为________。

23、同学们利用如图所示方法估测反应时间。首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为x，重力加速度为g，则乙同学的反应时间为____________。若乙同学手指张开的角度太大，测得的反应时间________ (选填“偏大”或“偏小”)。基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则从零刻度开始，刻度的空间间隔越来越_____ (选填“大”或“小”)。

24、质量为M的凹槽固定在水平地面上，其内壁是半径为R的光滑半圆柱面，截面如图所示，O是半圆的圆心，A为半圆的最低点，OB水平。凹槽内有一质量为m的小滑块，用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中推力F的最大值为____________，推力F所做的功为______________。

25、小明想探究声音在干燥空气中和潮湿空气中声音传播的快慢，在阳光明媚的中午小明同学在山谷间喊话，经过1.8秒听到回音，下雨过后空气潮湿小明在同一地点朝相同方向喊话，经过1.7秒听到回音，求声音在潮湿的空气中传播的速度是___________，若声音在干燥空气中的波长为，则在潮湿空气中为___________。（声音在干燥空气的传播速度为）

26、在某次实验中，已知双缝到光屏之间的距离是600mm，两缝之间的距离是0.20mm，单缝到双缝之间的距离是100mm，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某一亮条纹（记作第一条）的中心，这时手轮上的示数如图（a）所示。然后他转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮条纹的中心，这时手轮上的示数如图（b）所示。这两次示数依次为______mm和______mm。由此可以计算这次实验中所测得的单色光的波长为____mm。

27、如图所示，重物通过滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况，利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验，重物质量m，小车质量M已通过实验测得。

（1）打点计时器使用的电源是________(填选项前的字母)。

A．交流电源B．直流电源

（2）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是________(填选项前的字母)。

A．不挂重物，小车静止放在木板上，把长木板右端逐渐垫高，直到小车开始运动，不再改变右端高度，即认为平衡了摩擦力和其他阻力

B．小车静止放在木板上，挂上重物，给重物下边再逐渐添加钩码，观察小车能否运动，小车能向下运动时，即认为平衡了摩擦力和其他阻力

C.不挂重物，把长木板右端逐渐垫高，打开电源，轻推小车，通过观察小车运动后打点计时器打点是否均匀，如果均匀，则认为平衡了摩擦力和其他阻力

（3）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O.在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离分别为x1、x2、x3……，如图所示，实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为mg，从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功WOB＝________，打B点时小车的动能为EkB＝________。

（4）选取纸带上不同点，可以通过作Ek－W来探究动能定理。

假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，该同学仍然认为小车所受拉力大小为mg，则从理论上分析，小车的动能Ek与拉力对小车做功W的图像可能图中的_______。

28、新型智能化汽车独立悬架系统的电磁减震器是利用电磁感应原理制造的。某同学也设计了一个电磁阻尼减震器，如图为其简化的原理图。该减震器由绝缘的橡胶滑动杆及多个矩形闭合线圈组成。线圈相互靠近、彼此绝缘，固定在绝缘杆上，线圈之间的间隔忽略不计。滑动杆及线圈的总质量。每个矩形线圈匝数，电阻，ab边长，bc边长。该减震器始终保持竖直，从距离磁场边缘高处由静止自由下落。匀强磁场垂直纸面向里，磁感应强度大小。空气阻力不计，重力加速度g取。求：

（1）第一个线圈的ab边进入磁场瞬间，减震器的加速度大小；

（2）自第一个线圈的ab边进入磁场时开始计时，经过，第二个线圈恰好完全进入磁场，此时减震器的速度大小；

（3）减震器下落过程中，第一个线圈和第二个线圈产生的热量之和。

29、如图所示，一横截面为半圆形的玻璃柱体，半径为R=1.2m，长度为L=1m。一束平行光与AG成45°夹角入射，光线与横截面平行。B、C、D、E、F将半圆周均分为6等份，经O点的光线，恰好从E点射出。不考虑反射光线。求：

①玻璃柱体的折射率；

②半圆柱体曲面有光线射出部分的面积。(结果可用π表示)

30、厚为h的大块玻璃砖放在桌面上，桌面上有一个小黑点，如图所示。已知玻璃砖折射率n=，光在真空中的传播速度为c、求：

（1）如果使用一束光自玻璃砖上方照射黑点，若能照射到黑点，光自进入玻璃砖至照射到黑点的最短时间；

（2）从玻璃砖上方透过玻璃观察黑点，能观察到黑点的玻璃的最大面积。

31、如图，倾角=30°的绝缘光滑斜面固定，斜面上宽度L=0.5m的矩形区域MNQP存在方向垂直斜面、磁感应强度B=1T的匀强磁场。现给一平放在斜面上的正方形闭合导线框施加一个作用于线框上边中点、方向始终平行于线框侧边的力F（图中未画出），使线框从虚线ab处由静止向下做加速度a=2m/s2的匀加速直线运动直到穿过磁场。已知线框质量m=kg、电阻R=0.5、边长也为L=0.5m，ab∥MP∥NQ∥斜面底边，且ab与MP的间距s=1m，重力加速度g=10m/s2。求：

(1)线框下边刚进入磁场时导线框的热功率；

(2)线框上边即将离开磁场时的外力F。

32、如图所示，两根粗细均匀的金属棒，用两根等长的、不可伸长的柔软导线将它们连接成闭合回路，并悬挂在光滑绝缘的水平直杆上，并使两金属棒水平。在棒的下方有高为、宽度略小于导线间距的有界匀强磁场，磁感应强度为，磁场方向垂直纸面向里，此时棒在磁场外距上边界高处（hH，且h、H均为未知量），N棒在磁场内紧贴下边界。已知：棒M、N质量分别为3m、m，棒在磁场中的长度均为L，电阻均为R。将M棒从静止释放后，在它将要进入磁场上边界时，加速度刚好为零；继续运动，在N棒未离开磁场上边界前已达匀速。导线质量和电阻均不计，重力加速度为g：

(1)求M棒将要进入磁场上边界时回路的电功率；

(2)若已知M棒从静止释放到将要进入磁场的过程中，经历的时间为t，求该过程中M棒上产生的焦耳热Q；

(3)在图2坐标系内，已定性画出从静止释放M棒，到其离开磁场的过程中“v-t图像”的部分图线，请你补画出M棒“从匀速运动结束，到其离开磁场”的图线，并写出两纵坐标a、b的值。