高中物理第十一十二章章末自測(cè)卷

章末自測(cè)卷(第十一、十二章)(限時(shí)：45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1.(2018·江西九江質(zhì)檢)一群氫原子由n＝1的狀態(tài)激發(fā)到n＝4的狀態(tài)，在它回到n＝1的狀態(tài)的過(guò)程中，有以下說(shuō)法：①可能激發(fā)出能量不同的光子只有3種②可能發(fā)出6種不同頻率的光子③可能發(fā)出的光子的最大能量為12.75eV④可能發(fā)出光子的最小能量為0.85eV其中正確的說(shuō)法是()A.①③B.②④C.①④D.②③答案D2.用哪種方法可以減緩放射性元素的衰變速率？()A.把該元素放在低溫陰涼處B.把該元素密封在很厚的鉛盒子里C.把該元素同其他的穩(wěn)定元素結(jié)合成化合物D.上述各種方法都無(wú)法減緩放射性元素的衰變速率答案D3.如圖1所示的電路中，變壓器為理想變壓器，a、b接在電壓有效值不變的交流電源兩端，交流電源內(nèi)阻不計(jì)，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器.現(xiàn)將變阻器的滑片從一個(gè)位置滑動(dòng)到另一位置，觀察到電流表A1的示數(shù)增大了0.2A，電流表A2的示數(shù)增大了0.8A，則下列說(shuō)法正確的是(電表為理想電表)()圖1A.電壓表V1示數(shù)增大B.電壓表V2、V3示數(shù)均增大C.該變壓器起升壓作用D.變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)答案D解析電壓表V1的示數(shù)和a、b間電壓的有效值相同，滑片滑動(dòng)時(shí)V1示數(shù)不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電壓表V2測(cè)量的電壓為副線圈兩端的電壓，原、副線圈匝數(shù)不變，輸入電壓不變，故V2示數(shù)不變，V3示數(shù)為V2示數(shù)減去R0兩端電壓，兩線圈中電流增大，易知R0兩端電壓升高，故V3示數(shù)減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；理想變壓器U1I1＝U2I2，則U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2＞ΔI1，故U2＜U1，變壓器為降壓變壓器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因I2增大，故知R減小，變阻器滑片是沿c→d的方向滑動(dòng)，選項(xiàng)D正確.4.如圖2甲所示，標(biāo)有“220V40W”的燈泡和標(biāo)有“20μF300V”的電容器并聯(lián)到交流電源上，為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示，閉合開(kāi)關(guān).下列判斷正確的是()圖2A.t＝eq\f(T,2)時(shí)刻，的示數(shù)為零B.燈泡恰好正常發(fā)光C.電容器不可能被擊穿D.的示數(shù)保持110eq\r(2)V不變答案B解析的示數(shù)應(yīng)是電壓的有效值220V，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；電壓的有效值恰好等于燈泡的額定電壓，燈泡正常發(fā)光，B選項(xiàng)正確；電壓的峰值Um＝220eq\r(2)V≈311V，大于電容器的耐壓值，故電容器有可能被擊穿，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.5.(2015·四川理綜·4)小型手搖發(fā)電機(jī)線圈共N匝，每匝可簡(jiǎn)化為矩形線圈abcd，磁極間的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于線圈中心軸OO′，線圈繞OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示.矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，不計(jì)線圈電阻，則發(fā)電機(jī)輸出電壓()圖3A.峰值是e0 B.峰值是2e0C.有效值是eq\f(\r(2),2)Ne0 D.有效值是eq\r(2)Ne0答案D解析矩形線圈ab邊和cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值都為e0，所以發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)峰值為2Ne0，由于不計(jì)線圈的電阻，所以發(fā)電機(jī)的輸出電壓峰值為2Ne0，故有效值為eq\f(2Ne0,\r(2))＝eq\r(2)Ne0，故A、B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確.6.一個(gè)匝數(shù)為100匝、電阻為0.5Ω的閉合線圈處于某一磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面，從某時(shí)刻起穿過(guò)線圈的磁通量按圖4所示規(guī)律變化.則線圈中產(chǎn)生的交變電流的有效值為()圖4A.5eq\r(2)A B.2eq\r(5)AC.6A D.5A答案B解析0～1s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1＝neq\f(ΔΦ1,Δt1)＝100×0.01V＝1V,1～1.2s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E2＝neq\f(ΔΦ2,Δt2)＝100×eq\f(0.01,0.2)V＝5V，在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q＝Q1＋Q2＝eq\f(E\o\al(

2,1),R)t1＋eq\f(E\o\al(

2,2),R)t2＝12J，根據(jù)交變電流有效值的定義Q＝I2Rt＝12J得I＝2eq\r(5)A，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題7.以下關(guān)于玻爾原子理論的說(shuō)法正確的是()A.電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑不是任意的B.電子在繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定地產(chǎn)生電磁輻射C.電子從量子數(shù)為2的能級(jí)躍遷到量子數(shù)為3的能級(jí)時(shí)，要輻射光子D.不同頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，只有某些頻率的光可以被氫原子吸收答案AD解析玻爾原子理論的基本假設(shè)之一就是電子運(yùn)行的軌道半徑是量子化的，是不連續(xù)的.假設(shè)之二就是電子在特定軌道上繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，只有在不同軌道間躍遷時(shí)才會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，故A正確，B錯(cuò)誤；氫原子在不同軌道上的能級(jí)表達(dá)式為En＝eq\f(1,n2)E1，電子從量子數(shù)為2的能級(jí)躍遷到量子數(shù)為3的能級(jí)時(shí)能量增大，要吸收光子，故C錯(cuò)誤；由于氫原子發(fā)射的光子的能量滿足E＝En－Em，即eq\f(1,n2)E1－eq\f(1,m2)E1＝hν，所以不同頻率的光照射處于基態(tài)的氫原子時(shí)，只有某些頻率的光可以被吸收，故D正確.

8.據(jù)媒體報(bào)道，叛逃英國(guó)的俄羅斯前特工利特維年科在倫敦離奇身亡.英國(guó)警方調(diào)查認(rèn)為毒殺利特維年科的是超級(jí)毒藥——放射性元素釙(eq\o\al(210,84)Po).若元素釙發(fā)生某種衰變，其半衰期是138天，衰變方程為eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(206,82)Pb＋Y＋γ，則下列說(shuō)法正確的是()A.該元素發(fā)生的是β衰變B.Y原子核含有4個(gè)核子C.γ射線是衰變形成的鉛核釋放的D.200g的eq\o\al(210,84)Po經(jīng)276天，已發(fā)生衰變的質(zhì)量為150g答案BCD解析根據(jù)衰變反應(yīng)遵循質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，放出的粒子Y的質(zhì)量數(shù)為210－206＝4，電荷數(shù)為84－82＝2，即Y為α粒子，Y原子核含有4個(gè)核子，即該元素發(fā)生的是α衰變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確.衰變形成的鉛核處于激發(fā)態(tài)，回到基態(tài)時(shí)釋放出γ射線，選項(xiàng)C正確.根據(jù)半衰期的意義，經(jīng)過(guò)兩個(gè)半衰期后，剩余eq\f(1,4)，即200g的eq\o\al(210,84)Po經(jīng)276天，已發(fā)生衰變的質(zhì)量為150g，選項(xiàng)D正確.9.(2017·江西南昌模擬)氦原子被電離出一個(gè)核外電子，形成類(lèi)氫結(jié)構(gòu)的氦離子.已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子的能級(jí)示意圖如圖5所示.在具有下列能量的粒子中，能被基態(tài)氦離子吸收而發(fā)生躍遷的是()圖5A.54.4eV(光子)B.50.4eV(光子)C.48.4eV(電子)D.42.8eV(光子)答案AC解析由玻爾理論可知，基態(tài)的氦離子要實(shí)現(xiàn)躍遷，入射光子的能量(光子能量不可分)應(yīng)該等于氦離子在某激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差，因此只有能量恰好等于兩能級(jí)差的光子才能被氦離子吸收；而實(shí)物粒子(如電子)只要能量不小于兩能級(jí)差，均可能被吸收.氦離子在圖示的各激發(fā)態(tài)與基態(tài)的能量差為：ΔE1＝E∞－E1＝0－(－54.4eV)＝54.4eV，ΔE2＝E4－E1＝－3.40eV－(－54.4eV)＝51.0eV，故能量為54.4eV的光子、能量為48.4eV的電子可使氦離子從基態(tài)發(fā)生躍遷，故A、C正確.10.如圖6所示的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，每邊電阻均為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞cd軸以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)，c、d兩點(diǎn)與外電路相連，外電路電阻也為r，則下列說(shuō)法中正確的是(圖中電表為理想電表)()圖6A.S斷開(kāi)時(shí)，電壓表讀數(shù)為eq\f(\r(2),2)BωL2B.S斷開(kāi)時(shí)，電壓表讀數(shù)為eq\f(\r(2),8)BωL2C.S閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為eq\f(\r(2),10r)BωL2D.S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,2)過(guò)程中流過(guò)電流表的電荷量為eq\f(BL2,7r)答案BD解析電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Emax＝BL2ω，有效值為E＝eq\f(Emax,\r(2))＝eq\f(\r(2),2)BL2ω；當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電壓表讀數(shù)為Ucd＝eq\f(E,4r)×r＝eq\f(\r(2),8)BωL2，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；S閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)為Ucd＝I×eq\f(r,2)＝eq\f(E,3r＋\f(r,2))×eq\f(r,2)＝eq\f(E,7)＝eq\f(\r(2),14)BL2ω，電流表讀數(shù)為eq\f(\r(2)BL2ω,14r)，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；S閉合時(shí)，線框從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)eq\f(π,2)過(guò)程中流過(guò)電流表的電荷量為q＝eq\x\to(I)Δt＝eq\f(1,2)·eq\f(E,R)·Δt＝eq\f(1,2)·eq\f(\f(ΔΦ,Δt),3r＋\f(r,2))Δt＝eq\f(ΔΦ,7r)＝eq\f(BL2,7r)，D選項(xiàng)正確.11.如圖7所示，有一理想變壓器，原、副線圈的匝數(shù)比為n∶1，原線圈接正弦交流電壓U，輸出端接有一個(gè)理想交流電流表和一個(gè)電動(dòng)機(jī).電動(dòng)機(jī)線圈電阻為R.當(dāng)輸入端接通電源后，電流表讀數(shù)為I，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一重物勻速上升，下列判斷正確的是()圖7A.原線圈中的電流為eq\f(I,n)B.電動(dòng)機(jī)線圈消耗的功率為IUC.電動(dòng)機(jī)兩端電壓為IRD.變壓器的輸入功率為eq\f(IU,n)答案AD解析已知原線圈兩端電壓為U，通過(guò)副線圈的電流為I，設(shè)通過(guò)原線圈的電流為I0，根據(jù)變壓器電流比公式有eq\f(I0,I)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,n)，得I0＝eq\f(I,n)，則變壓器的輸入功率為P0＝I0U＝eq\f(IU,n)，故選項(xiàng)A、D正確；根據(jù)變壓器電壓比公式eq\f(U2,U)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,n)，電動(dòng)機(jī)兩端電壓為U2＝eq\f(U,n)，電動(dòng)機(jī)線圈消耗的功率為I2R，故選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤.三、非選擇題12.(2017·廣西南寧模擬)某村在距村莊較遠(yuǎn)的地方修建了一座小型水電站，發(fā)電機(jī)輸出功率為9kW，輸出電壓為500V，輸電線的總電阻為10Ω，允許線路損耗的功率為輸出功率的4%.(1)當(dāng)村民和村辦小企業(yè)需要220V電壓時(shí)，求所用升壓變壓器和降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比各為多少？(不計(jì)變壓器的損耗)(2)若不用變壓器而由發(fā)電機(jī)直接輸送，則村民和村辦小企業(yè)得到的電壓和功率各是多少？答案(1)1∶372∶11(2)320V5760W解析(1)建立如圖甲所示的遠(yuǎn)距離輸電模型由線路損耗的功率P線＝Ieq\o\al(

2,線)R線和P線＝4%P出可得I線＝6A又P出＝U2I線，所以U2＝1500V則U3＝U2－I線R線＝1440V由理想變壓器規(guī)律可得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(1,3