台中2025学年度第一学期期末教学质量检测五年级物理

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、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

3、类比是一种常用的研究方法．如图所示，O为椭圆ABCD的左焦点，在O点固定一个正电荷，某一电子P正好沿椭圆ABCD运动，A、C为长轴端点，B、D为短轴端点，这种运动与太阳系内行星的运动规律类似．下列说法中正确的是（        ）

A．电子在A点的线速度小于在C点的线速度

B．电子在A点的加速度小于在C点的加速度

C．电子由A运动到C的过程中电场力做正功，电势能减小

D．电子由A运动到C的过程中电场力做负功，电势能增加

4、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

5、在垂直纸面的匀强磁场中，有不计重力的甲、乙两个带电粒子，在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图．则下列说法中正确的是（        ）

A．甲、乙两粒子所带电荷种类不同

B．若甲、乙两粒子的动量大小相等，则甲粒子所带电荷量较大

C．若甲、乙两粒子所带电荷量及运动的速率均相等，则甲粒子的质量较大

D．该磁场方向一定是垂直纸面向里

6、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

7、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

8、歼-20战斗机安装了我国自主研制的矢量发动机，能够在不改变飞机飞行方向的情况下，通过转动尾喷口方向改变推力的方向，使战斗机获得很多优异的飞行性能。已知在歼20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航时升阻比(垂直机身向上的升力和平行机身向后的阻力之比)为。飞机的重力为G，使飞机实现节油巡航模式的最小推力是（　　）

A．G

B．

C．

D．

9、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

10、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

11、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．   

12、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

13、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．

14、如图，电路中所有元件完好。当光照射光电管时，灵敏电流计指针没有偏转，其原因是（　　）

A．电源的电压太大

B．光照的时间太短

C．入射光的强度太强

D．入射光的频率太低

15、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

16、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．

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、下列说法错误的是（　　）

A．根据F=可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的合外力

B．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对时间的累积效应，是一个标量

C．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便

D．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力

19、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

20、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

21、“战绳”俗称“抖大绳”，因其廉价、简单易操作，受到很多健身爱好者的喜爱。如图所示为健身爱好者在同一根大绳上抖出的简谐波波形，实线（甲波）表示健身爱好者1在t=0时刻抖出的波形，虚线（乙波）表示健身爱好者2在t=40s时刻抖出的波形，两列波均沿x轴正方向传播，M为绳上x=0.2m处的质点。则甲波的频率______（填“小于”“等于”或“大于”）乙波的频率；图示两时刻，甲波上质点M的速度______（填“小于”“等于”或“大于”）乙波上质点M的速度；由图示时刻开始，再经半个周期，甲波上质点M运动的路程s=______m。

22、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）

23、轻质活塞将一定质量的气体封闭在薄壁气缸内，活塞横截面积为S，气缸质量为m。开始时活塞处于气缸正中间，现用竖直向上的力提活塞使得气缸被提离地面，如图所示。当气缸内气体的压强为_______时，气缸将获得最大加速度，气缸的最大加速度为_______。（外界大气压强为）

24、如图所示，一定质量的理想气体经历A→B、B→C、C→A三个变化过程，则：

（1）C→A过程中气体　______（选填“吸收”或“放出”）热量，______（选填“外界对气体”或“气体对外界”）做功。

（2）已知理想气体在状态A时的温度是27 ℃，求气体在状态C时的温度______K。

25、如图是两列水波相遇后形成的稳定干涉图样，形成该图样需要满足的条件是两个波源的______（填“频率”或“振幅”）一定相同，题图表示振幅均为A的两列相干波叠加，实线表示波峰，虚线表示波谷，连线的中点为振动________（选填“加强”或“减弱”）点，此时O处质点相对平衡位置的位移大小为_________。

26、某汽车的质量为kg，额定功率为60kW，它在水平公路上行驶时所受阻力大小恒为N。汽车从静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动，它能维持这一过程的时间为_________s；随后汽车又以额定功率运动了一段距离后达到了最大速度，可判断出此过程中它的加速度在逐渐减小，理由是_________________________。

27、某小组利用气垫导轨装置探究加速度、力与质量之间的关系，如图所示，将一质量M（包括遮光条的质量）的滑块放在气垫导轨上，在滑块上面放上六个质量均为m的砝码，接通电源让气垫导轨正常工作，调整导轨高度，让滑块与砝码能做匀速直线运动，然后依次将滑块上的砝码移至托盘上并通过轻绳拉住滑块运动，托盘质量可以忽略。在导轨上安置两个光电门，用于记录滑块经过光电门时遮光条的遮光时间，测出两光电门之间的距离为L，滑块上遮光条的宽度为d，重力加速度g=10m/s2，则

（1）若某次实验过程中光电门1记录的时间为Δt1，光电门2记录的时间为Δt2，则可求得滑块的加速度a=___________；（用测量量表示）

（2）将六个砝码依次移至托盘上，分别测出滑块获得的加速度如下表所示：

①在坐标纸上作出a-N图像__________；

②图像说明了___________。

（3）若m=0.01kg，则通过图像可求得系统的总质量M+6m=___________kg。

28、如图所示，滑块A，B的质量分别为 和 ，由轻质弹簧相连，置于光滑水平面上，把两滑块拉近，使弹簧处于压缩状态后用一轻绳绑紧，两滑块一起以恒定的速率v0向右 滑动．若突然断开轻绳，当弹簧第一次恢复原长时，滑块A的动能变为原来的 ，求弹簧第一次恢复到原长时B的速度．

29、2021年5月28日凌晨，中科院合肥物质科学研究院的全超导托卡马克核聚变实验装置创造新的世界纪录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。托卡马克装置是利用磁约束来实现受控核聚变的环形容器（如图甲）。简化的模小拟磁场如图乙所示，半径为R的足够长水平圆柱形区域内，分布着水平向右的匀强磁场I，磁感应强度大小为B，磁场I所在区域外侧分布有厚度为L的环形磁场Ⅱ，其磁感应强度大小为，且大小处处相同，方向与磁场I中磁场方向垂直，其横截面图与纵截面图分别如图丙、丁所示。某时刻氘原子核（已知氘原子核质量为m，电荷量为q）从磁场I最低点以速度v（未知）竖直向下射入磁场Ⅱ，氘原子核恰好不能飞出磁场区域，不计粒子的重力和空气阻力，不考虑相对论效应。求：

（1）氘原子核射入环形磁场Ⅱ的速度v的大小；

（2）氘原子核从磁场I最低点第一次射入磁场Ⅱ到第二次射入磁场Ⅱ前的路程为多少；

（3）该氘原子核从磁场I最低点出发后第三次回到磁场最低点需要的时间。

30、如图，某自动洗衣机洗衣缸的底部与一控水装置的竖直均匀细管相通，细管的上部封闭，并和一压力传感器相接。洗衣缸进水时，细管中的空气被水封闭，随着洗衣缸中水面的升高，细管中的空气被压缩，当细管中空气压强达到一定数值时，压力传感器使进水阀门关闭，达到自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度为，当空气柱被压缩到时压力传感器使洗衣机停止进水，此时洗衣缸内水位有多高？大气压取，水的密度取，重力加速度取。

31、火箭发动机是火箭系统的核心装备，传统的火箭发动机将燃料的化学能转化为机械能，主要用于助推火箭升空。而在太空中各类航天器和卫星在校正位置、转移轨道时，多数采用的是将电能转化为机械能的电推力火箭发动机。电推力火箭发动机工作原理与工作细节非常复杂，高中阶段我们可以进行合理简化进行讨论。

(1)设某个以化学燃料提供动力的火箭飞行时在极短的时间∆t内喷射燃气的质量是∆m， 喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小是 u，喷出燃气后火箭的质量是 m。请你计算在经过该次喷气后火箭增加的速度∆v，并根据计算结果简述火箭本身质量对火箭加速性能的影响。

(2)某种航天器采用静电式离子推力器作为动力，其原理可简化如下：如图所示，核心装置左侧的电子枪发射出的高速电子将中性推进剂（如氙气原子）电离，电离后的正离子被正、负极栅板间的强电场加速后与中和电子枪导出的电子重新中和成为高速粒子流并被喷出，从而使航天器获得推进或姿态调整的反冲力。

已知单个正离子的质量为m，电荷量为q，正、负极栅板间加速电压为U，从正、负栅极加速后的正离子所形成的等效电流为I。忽略离子间的相互作用力和电子能量的影响，且认为粒子喷射时航天器质量不变。试求该发动机产生的平均推力的大小

(3)2020年1月，我国首款20千瓦大功率电磁式霍尔推力器成功完成点火试验，实现了我国霍尔电推力器推力从毫牛级向牛级的跨越。

下图是某霍尔推力器的基本原理图，霍尔推力器的电离区和加速区是合一的。其工作原理简化如下：推力器的辅助装置将右侧阴极逸出（初速度极小）的一部分电子送入由轴向电场和环形径向磁场构成的放电工作室中，电子在洛伦兹力和电场力的共同作用下向左螺旋加速，与进入放电室的中性推进剂原子发生碰撞使其电离；正离子的质量较大，它在磁场中的偏转角度很小，其运动可视为在轴向电场力的作用下向右加速，出放电室后高速正离子与阴极导出的电子中和并被高速喷出，推进器由于反冲获得推进动力。

设单位时间内进入放电工作室的电子总数为N，加速后每个电子获得的能量均为E0，与中性推进剂发生碰撞的电子数占总电子数的 80%，推进剂被电离后形成一价正离子，轴向电场加速区的电压大小保持不变，且环形径向磁场的分布稳定，其余辅助装置消耗的电能占总供电能量的 10%，请根据以上情景提供的信息，求供电系统在单位时间内提供的电能 E。

32、如图所示，在某物流中心质量为m的纸箱可沿直角滑槽ABCDEFE无初速度滑下，纸箱与滑槽之间的动摩擦因数μ=，滑槽AB边与水平面夹角为θ，整个装置关于竖直平面对称，ab长度为L，滑槽的长度远大于箱子的边长，重力加速度为g。求：

（1）若θ=0°，纸箱对滑槽ABCD面的压力N1；

（2）若θ>45°，纸箱下滑的加速度a，及纸箱从B端无初速度下滑运动到A端的时间t。