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上海中学2024学年第二学期期末考试
物理试题
一、选择题（1~10题单选题每小题3分，11~12题多选题每小题4分，共38分。）
1. 温度不同的两块金属接触，达到热平衡后，相同的物理量是（　　）
A. 内能 B. 分子势能 C. 分子平均动能 D. 热量
2. 能产生干涉现象的两束光是（ ）
A. 频率相同、振幅相同两束光
B. 频率相同、相位差恒定的两束光
C. 两只完全相同的灯泡发出的光
D. 同一光源的两个发光部分发出的光
3. 惯性系S中有一静止的边长为l的正方形（轮廓如虚线框所示），从相对S系沿如图中所示方向以接近光速飞行的飞行器上测得该正方形的图像（灰色区域）是（　　）
A. B. C. D.
4. 假设地球表面不存在大气层，那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比（　　）
A. 将提前 B. 将延后
C. 在某些地区将提前，在另一些地区将延后 D. 不变
5. 某原子的部分能级如图中水平线所示，相邻水平线之间的距离与相应的能级差成正比，当原子中的电子发生跃迁时，辐射如图所示的A、B两种光子，则两光子的波长满足（　　）
A B. C. D. 不确定
6. 下列关于固体、液体的说法正确的是（　　）
A. 毛细管中出现毛细现象时，液体一定浸润该毛细管
B. 航天员在太空中会因为毛笔无法吸墨而写不成毛笔字
C. 晶体沿不同方向的导热性质一定不同
D. 液体的表面张力方向总是与液面相切
7. 一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量P、V、T的变化情况不可能的是（　　）
A. P、V、T都减小 B. V减小，P和T增大
C. P和V增大，T减小 D. P增大，V和T减小
8. 下图是（氡核）发生衰变过程中，氡核的相对含量随时间的变化图线，从图中可知，氡的半衰期为
A. 1.6天 B. 3.8天
C. 7.6天 D. 11.4天
9. 如图所示，一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分离成a、b、c三束单色光，将这三束光分别照射到相同的金属板上，b光照射在金属板上有光电子放出，则可知（　　）
A. a光照射在金属板上一定不放出光电子
B. c光照射在金属板上一定放出光电子
C. 三束单色光中a光在三棱镜中传播的速度最小
D. 若三束单色光照射到相同的单缝，则a光的衍射条纹最窄
10. 如图，有一硬质导线Oabc，其中是半径为R的半圆弧，b为圆弧的中点，直线段Oa长为R且垂直于直径ac。该导线在纸面内绕O点逆时针转动，导线始终在垂直纸面向里的匀强磁场中。则O、a、b、c各点电势关系为（ ）
A. B.
C. D.
11. 如图所示，将激光对准瓶上的喷水口水平照射，在偏下位置形成光斑。激光束沿水流方向发生了弯曲，光被完全限制在水流内，出现了“水流导光”现象。为更容易发生“水流导光”现象，可以（　　）
A. 减小喷出的水流速度
B. 增大喷出水流速度
C. 改用折射率小的液体
D. 改用折射率大的液体
12. 如图，一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后（　　）
A. h中的气体内能增加
B. f中的气体温度大于g中的气体温度
C. f中的气体温度大于h中的气体温度
D. f中气体压强大于h中的气体压强
二、填空题（每小题4分，共16分）
13. 1919年卢瑟福通过如图所示的实验装置，第一次完成了原子核的人工转变，并由此发现的新粒子是__________。图中A为放射源发出的射线，银箔的作用是__________。
14. 如图在空间站中，宇航员将两块带有半个水球的板慢慢靠近，直到水球融合在一起，再把两板缓慢拉开，两块板间形成了一座“水桥”，放开双手后，两板吸引到了一起。靠近前两板上的水形成半球状是因为存在__________；水球融合后，在缓慢拉开两块板的过程中，水分子总势能__________（选填“增加”、“减少”、“不变”）。
15. 如图所示，L是一内阻很小的带铁心的线圈，A是一灯泡，电键K处于闭合状态，电路是接通的。现将电键K打开，则在电路切断后，观察到A的现象是__________（选填“逐渐熄灭”，“闪一下后逐渐熄灭”，“立即熄灭”）；通过灯泡A的电流方向是__________（选填“”或“”）
16. 如图所示，一定量理想气体从状态A经等温过程、绝热过程、等温过程、绝热过程后，又回到状态A。其中，过程中气体的温度为、过程中气体的温度为，则__________（选填“大于”或“小于”），经历整个循环过程后，气体__________（选填“释放”或“吸收”）热量。
三、实验题（共8分）
17. 在“测量玻璃的折射率”的实验中，
（1）如图甲所示，关于该实验，有下列操作步骤：
①摆好玻璃砖，确定玻璃砖上、下边界、；
②任意画出一条入射光线，在光路上插上大头针、；
③在确定、位置时，应使挡住、的像，挡住__________；
④在确定、位置时，两者距离应适当__________（选填“近”或“远”）一些，以减小误差。
（2）如图乙所示，过、作直线交于，过作垂直于的直线，连接。用量角器测量图乙中角和，则玻璃的折射率__________（保留两位有效数字）。
（3）小丹同学在实验中虽测出了入射角和折射角，但苦于无法得知非特殊角的正弦值，不能准确算出折射率，她利用实验室提供的圆规和刻度尺，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线的垂线，垂足分别为C、D点，如图丙所示，则玻璃的折射率为__________（用图中线段的字母表示）。
四、综合题（18题8分，19题12分，20题18分，共38分。在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等，并在规定区域内答题）
18. 某学校有一个景观水池，水池底部中央安装有一个可向整个水面各个方向发射红光的LED光源S，如图所示（侧视图）。某同学观察到由于光从水中射入空气时会发生全反射，水面上只有部分区域有光射出，该区域为半径为r的圆形，水对红光的折射率为n，在真空中的速度为c，该光源大小忽略不计，求：
（1）红光在水中的速度v；
（2）池中水的深度h；
（3）光从S到射出水面的传播过程中所需的最长时间t。
19. 如图装置可形成稳定的辐向磁场，磁场内有半径为R的单匝圆形线圈，在时刻线圈由静止释放，经时间t速度变为v，此时还未到达匀速状态，假设此段时间内线圈所在处磁感应强度大小恒为B，线圈导线的质量、电阻分别为m、r，重力加速度为g，求：
（1）从上往下看线圈里的电流方向；
（2）在t时刻线圈产生的感应电动势的大小E；
（3）在t时刻线圈的加速度大小a，并分析此段时间内的能量转化关系；
（4）时间内线圈下落高度h。
微观粒子
20. 轴辐射的衰变方程为，该核反应类型为_____衰变；已知的质量为的质量为，X的质量为，真空中的光速为c，则该核反应放出的核能为_____；的核子平均结合能_____（选填“大于”或“小于”）的核子平均结合能。
21. 玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动，同时引入量子化的概念，认为原子只能处于不连续的轨道和能量状态中。已知元电荷为e，静电力常量为k，普朗克常量为h，光速为c。
（1）类比太阳系中行星与太阳之间引力势能的表达式，以无穷远处为零势能面，氢原子中电子与氢原子核间静电相互作用的电势能为（ ）（r为电子轨道半径）
A. B. C. D.
（2）氢原子的能量等于电子绕原子核运动的动能、电子与原子核系统的电势能的总和。已知氢原子核外电子第1条（量子数）轨道半径。取无穷远处电势为零，求：
i.处于基态的氢原子的能量E________；
ii.它从子数的激发态跃迁到基态，向外辐射的电磁波的波长_________。
上海中学2024学年第二学期期末考试
物理试题
一、选择题（1~10题单选题每小题3分，11~12题多选题每小题4分，共38分。）
【1题答案】
【答案】C
【2题答案】
【答案】B
【3题答案】
【答案】C
【4题答案】
【答案】B
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】D
【7题答案】
【答案】C
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】B
【10题答案】
【答案】C
【11题答案】
【答案】BD
【12题答案】
【答案】ABC
二、填空题（每小题4分，共16分）
【13题答案】
【答案】 ①. 质子 ②. 吸收粒子
【14题答案】
【答案】 ①. 表面张力 ②. 增加
【15题答案】
【答案】 ①. 闪一下后逐渐熄灭 ②.
【16题答案】
【答案】 ①. 大于 ②. 吸收
三、实验题（共8分）
【17题答案】
【答案】（1） ①. 以及、的像 ②. 远
（2）
（3）
四、综合题（18题8分，19题12分，20题18分，共38分。在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等，并在规定区域内答题）
【18题答案】
【答案】（1）
（2）
（3）
【19题答案】
【答案】（1）顺时针 （2）2πRBv
（3），线圈下落减少的重力势能转化为线圈增加的动能和线圈产生的焦耳热。
（4）
【20~21题答案】
【答案】20. ①. α ②. （m1-m2-m3）c2 ③. 小于
21. ①. B ②. ③.

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