包头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、如图所示，两端封闭的导热U形管竖直放置在水平面上，其中的空气被水银隔成①、②两部分空气柱，以下说法正确的是（　　）

A．若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①长度不变

B．若以水平虚线MN为轴缓慢转动U形管，使其倾斜，则空气柱①变短

C．若周围环境温度升高，则空气柱①长度不变

D．若周围环境温度升高，则空气柱①长度变大

2、2020年3月20日，电影《放射性物质》在伦敦首映，该片的主角—居里夫人是放射性元素钋（）的发现者。已知钋（）发生衰变时，会产生粒子和原子核，并放出射线。下列分析正确的是（　　）

A．原子核的质子数为82，中子数为206

B．射线具有很强的穿透能力，可用来消除有害静电

C．由粒子所组成的射线具有很强的电离能力

D．地磁场能使射线发生偏转

3、如图所示，在倾角＝37°的斜面底端的正上方 H 处，平抛一个物体，该物体落到斜面上的速度方向正好与斜面垂直，则物体抛出时的初速度v为 （ ）

A．

B．

C．

D．

4、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

5、某同学利用如图甲所示的装置，探究物块a上升的最大高度H与物块b距地面高度h的关系，忽略一切阻力及滑轮和细绳的质量，初始时物块a静止在地面上，物块b距地面的高度为h，细绳恰好绷直，现将物块b由静止释放，b碰到地面后不再反弹，测出物块a上升的最大高度为H，此后每次释放物块b时，物块a均静止在地面上，物块b着地后均不再反弹，改变细绳长度及物块b距地面的高度h，测量多组（H，h）的数值，然后做出H-h图像（如图乙所示），图像的斜率为k，已知物块a、b的质量分别为m1、m2，则以下给出的四项判断中正确的是（　　）

①物块a，b的质量之比                      ②物块a、b的质量之比

③H-h图像的斜率为k取值范围是0＜k＜1               ④H-h图像的斜率为k取值范围是1＜k＜2

A．①③

B．②③

C．①④

D．②④

6、质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，对该时刻，下列说法正确的是（　　）

A．秋千对小明的作用力小于

B．秋千对小明的作用力大于

C．小明的速度为零，所受合力为零

D．小明的加速度为零，所受合力为零

7、我们可以用“F=－F'”表示某一物理规律，该规律是（　　）

A．牛顿第一定律

B．牛顿第二定律

C．牛顿第三定律

D．万有引力定律

8、空间存在电场，沿电场方向建立直线坐标系Ox，使Ox正方向与电场强度E的正方向相同，如图所示为在Ox轴上各点的电场强度E随坐标x变化的规律。现将一正电子（）自坐标原点O处由静止释放，已知正电子的带电量为e、正电子只受电场力，以下说法正确的是（　　）

A．该电场可能为某个点电荷形成的电场

B．坐标原点O与点间的电势差大小为

C．该正电子将做匀变速直线运动

D．该正电子到达点时的动能为

9、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

10、中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星，这颗近地小行星直径约为40m。已知地球半径约为6400km，若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为，则该行星和地球质量之比的数量级为（　　）

A．10-15

B．10-16

C．10-17

D．10-18

11、如图甲所示，某汽车大灯距水平地面的高度为81cm，该大灯结构的简化图如图乙所示。现有一束光从焦点处射出，经旋转抛物面反射后，垂直半球透镜的竖直直径AB从C点射入透镜。已知透镜直径远小于大灯离地面高度，，半球透镜的折射率为，tan15°≈0.27，则这束光照射到地面的位置与大灯间的水平距离为（　　）

A．3m

B．15m

C．30m

D．45m

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，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

14、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

15、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

16、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

17、如图所示，某健身者右手拉着抓把沿图示位置A水平缓慢移动到位置B，他始终保持静止不计绳子质量，忽略绳子和重物与所有构件间的摩擦，则重物下移过程（　　）

A．绳子的拉力逐渐增大

B．该健身者所受合力逐渐减小

C．该健身者对地面的压力不变

D．该健身者对地面的摩擦力逐渐减小

18、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

19、如图所示，P、M、N为三个透明平板，M与P的夹角略小于N与P的夹角，一束平行光垂直P的上表面入射，下列干涉条纹的图像可能正确的是（　　）

A．   

B．   

C．   

D．   

20、火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的（　　）

A．轨道周长之比为2∶3

B．线速度大小之比为

C．角速度大小之比为

D．向心加速度大小之比为9∶4

21、如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M、N分别在波谷和平衡位置，质点P的横坐标为10m。已知t=0.6s时N到达波峰，则波传播的最小速度为___________m/s，波速最小时t=0起P到达平衡位置所用的最短时间为___________s。若波速为45m/s，则在0~s时间内M的路程为___________m。

22、某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为和。测得A、B两点开始振动的时间间隔为。该列波的频率为______，波长______。当点离开平衡位置的位移为时，A点离开平衡位置的位移是______。

23、如图为医院给病人输液的部分装置，在输液过程中，瓶中上方A处气体的压强将随液面的下降而_______（选填“增大”“减小”或“不变”），B处药液的下滴速度将_________（选填“变快”“变慢”或“不变”）．

24、如图所示，1、2、3三个点代表某可变体积的容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的气体体积分别是V1、V2、V3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则N1____ N2， V1____ V3， N1____ N3。（均填“大于”“小于”或“等于”）

25、波速相等的两列简谐波在x轴上相遇，一列波（虚线）沿x轴正向传播，另一列波（实线）沿x轴负向传播．某一时刻两列波的波形如图所示，两列波引起的振动在x=8m处相互__________（填“加强”或“减弱”）， 在x=10m处相互__________（填“加强”或“减弱”）；在x=14m处质点的振幅为________cm．

26、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：___________。

27、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如图甲，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。

（1）从打出的几条纸带，选取一条比较清晰的纸带如图乙，部分计数点A、B、C、D、E、F、G（每两个相邻的计数点间还有4个点未画出相邻计数点之间的距离分别为sAB=3.50cm，sBC=4.32cm，sCD=5.10cm，sDE=5.88cm，sEF=6.69cm，sFG=7.55cm。则小车的加速度a=_________m/s2（要求充分利用测量的数据，结果保留2位有效数字）

（2）现已测出滑块质量M，托盘和砝码的总质量m，则滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________。（用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）

28、如图所示，左右两个竖直气缸的内壁光滑，高度均为H，横截面积分别为2S、S，下部有体积忽略不计的细管连接，左气缸上端封闭，右气缸上端与大气连通且带有两个卡槽。两个活塞M、N的质量和厚度不计，左气缸和活塞M绝热，右气缸导热性能良好。活塞M上方、两活塞M、N下方分别密封一定质量的理想气体A、B。当A、B的温度均为-3℃时，M、N均恰好静止于气缸的正中央。外界大气压强为p0，环境温度恒为-3℃。在开始通过电阻丝对A缓慢加热，忽略电阻丝的体积。

(1)当活塞N恰好上升至右气缸顶端时，求气体A的热力学温度；

(2)当活塞M恰好下降至左气缸底端时，求气体A的热力学温度。

29、如图所示，水平面上有两条相互平行的光滑金属导轨PQ和MN间距为d，左侧P与M之间通过一电阻R连接，两条倾角为θ的光滑导轨与水平导轨在N、Q处平滑连接，水平导轨的FDNQ区域有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场区域长度为x。P，M两处有套在导轨上的两根完全相同的绝缘轻质弹簧，其原长为PF，现用某约束装量将两弹簧压缩到图中虚线处，只要有微小扰动，约束装置就解除压缩。长度为d，质量为m，电阻为R的导体棒，从AC处由静止释放，出磁场区域后向左运动触发弹簧。由于弹簧的作用，导体棒向右运动，当导体棒进入磁场后，约束装置重新起作用，将弹簧压缩到原位置.

（1）若导体棒从高水平导轨高h的位置释放，经过一段时间后重新滑上斜面，恰好能返回原来的位置，求导体棒第一次出磁场时的速率

（2）在（1）条件下，求每根弹簧被约束装置压缩后所具有的弹性势能。

（3）要使导体棒最终能在水平导轨与倾斜导轨间来回运动，则导体神初始高度H及每根弹簧储存的弹性势能需要满足什么条件？

30、导体棒AB质量为m=0.2kg，长度为L=50cm，A、B端分别与两根相同的导电轻质弹簧连接，弹簧另一端分别固定在斜面等高P、Q处，P、Q可通过单刀双掷开关S分别与阻值R=0.4Ω的电阻、电容C=0.8F的电容器相连，如图所示，整个装置固定在倾角为θ=30°的光滑绝缘斜面上。斜面上区域1长为d=40cm，宽为L=50cm，其间存在垂直斜面向下的磁场，磁感应强度大小随时间变化为 ；区域2长度足够长，宽为L=50cm，其间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B2=1T。已知初始状态开关S与电阻相连，两弹簧劲度系数均为k=5N/m，且始终平行并与AB棒垂直，t=0时刻AB棒利用插销固定在区域2中，此时弹簧处于原长，AB棒、导线、弹簧电阻均不计。

（1）判断0<t<1s时间内AB棒中的感应电流方向并求AB棒受到的安培力大小；

（2）在t>1s的某时刻，将开关S与电容器相连，并撤去插销，AB棒开始运动，已知当棒速度为v时，棒的加速度为a，求电容器两端的电压和通过AB棒电流的大小；

（3）在t>1s的某时刻，将开关S与电容器相连并撤去插销，求AB棒向下运动的最大速度。

31、如图所示，位于第一象限内半径为R的圆形匀强磁场与两坐标轴分别相切于P、Q两点，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B，第四象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。一带正电粒子经P点以速率v沿x轴正方向射入磁场恰好从Q点射出磁场。不计粒子重力。

（1）求带电粒子的比荷；

（2）求粒子第二次穿出时的位置坐标和从P点射入到第二次穿出磁场所经历的时间t。

32、1931年，劳伦斯和学生利文斯顿研制了世界上第一台回旋加速器，如图1所示，这个精致的加速器由两个D形空盒拼成，中间留一条缝隙，带电粒子在缝隙中被周期性变化的电场加速，在垂直于盒面的磁场作用下旋转，最后以很高的能量从盒边缘的出射窗打出，用来轰击靶原子。

（1）劳伦斯的微型回旋加速器直径d=10cm，加速电压U=2kV，可加速氘核（）达到最大为Ekm=80keV的能量，求：

a.氘核穿越两D形盒间缝隙的总次数N；

b.氘核被第10次加速后在D形盒中环绕时的半径R。

（2）自诞生以来，回旋加速器不断发展，加速粒子的能量已经从每核子20MeV(20MeV/u)提高到2008年的1000MeV/u，现代加速器是一个非常复杂的系统，而磁铁在其中相当重要。加速器中的带电粒子，不仅要被加速，还需要去打靶，但是由于粒子束在运动过程中会因各种作用变得“散开”，因此需要用磁铁来引导使它们聚集在一起，为了这个目的，磁铁的模样也发生了很大的变化。图2所示的磁铁为“超导四极铁”，图3所示为它所提供磁场的磁感线。请在图3中画图分析并说明，当很多带正电的粒子沿垂直纸面方向进入“超导四极铁”的空腔，磁场对粒子束有怎样的会聚或散开作用？