高中物理第十一十二章章末自测卷

章末自测卷(第十一、十二章)(限时：45分钟)一、单项选择题1.(2018·江西九江质检)一群氢原子由n＝1的状态激发到n＝4的状态，在它回到n＝1的状态的过程中，有以下说法：①可能激发出能量不同的光子只有3种②可能发出6种不同频率的光子③可能发出的光子的最大能量为12.75eV④可能发出光子的最小能量为0.85eV其中正确的说法是()A.①③B.②④C.①④D.②③答案D2.用哪种方法可以减缓放射性元素的衰变速率？()A.把该元素放在低温阴凉处B.把该元素密封在很厚的铅盒子里C.把该元素同其他的稳定元素结合成化合物D.上述各种方法都无法减缓放射性元素的衰变速率答案D3.如图1所示的电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，交流电源内阻不计，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A，电流表A2的示数增大了0.8A，则下列说法正确的是(电表为理想电表)()图1A.电压表V1示数增大B.电压表V2、V3示数均增大C.该变压器起升压作用D.变阻器滑片是沿c→d的方向滑动答案D解析电压表V1的示数和a、b间电压的有效值相同，滑片滑动时V1示数不变，选项A错误；电压表V2测量的电压为副线圈两端的电压，原、副线圈匝数不变，输入电压不变，故V2示数不变，V3示数为V2示数减去R0两端电压，两线圈中电流增大，易知R0两端电压升高，故V3示数减小，选项B错误；理想变压器U1I1＝U2I2，则U1ΔI1＝U2ΔI2，ΔI2＞ΔI1，故U2＜U1，变压器为降压变压器，选项C错误；因I2增大，故知R减小，变阻器滑片是沿c→d的方向滑动，选项D正确.4.如图2甲所示，标有“220V40W”的灯泡和标有“20μF300V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关.下列判断正确的是()图2A.t＝eq\f(T,2)时刻，的示数为零B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.的示数保持110eq\r(2)V不变答案B解析的示数应是电压的有效值220V，故A、D选项错误；电压的有效值恰好等于灯泡的额定电压，灯泡正常发光，B选项正确；电压的峰值Um＝220eq\r(2)V≈311V，大于电容器的耐压值，故电容器有可能被击穿，C选项错误.5.(2015·四川理综·4)小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图3所示.矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压()图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解析矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以发电机的电动势峰值为2Ne0，由于不计线圈的电阻，所以发电机的输出电压峰值为2Ne0，故有效值为eq\f(2Ne0,\r(2))＝eq\r(2)Ne0，故A、B、C选项错误，D选项正确.6.一个匝数为100匝、电阻为0.5Ω的闭合线圈处于某一磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，从某时刻起穿过线圈的磁通量按图4所示规律变化.则线圈中产生的交变电流的有效值为()图4A.5eq\r(2)A B.2eq\r(5)AC.6A D.5A答案B解析0～1s内线圈中产生的感应电动势E1＝neq\f(ΔΦ1,Δt1)＝100×0.01V＝1V,1～1.2s内线圈中产生的感应电动势E2＝neq\f(ΔΦ2,Δt2)＝100×eq\f(0.01,0.2)V＝5V，在一个周期内产生的热量Q＝Q1＋Q2＝eq\f(E\o\al(

2,1),R)t1＋eq\f(E\o\al(

2,2),R)t2＝12J，根据交变电流有效值的定义Q＝I2Rt＝12J得I＝2eq\r(5)A，故B正确，A、C、D错误.二、多项选择题7.以下关于玻尔原子理论的说法正确的是()A.电子绕原子核做圆周运动的轨道半径不是任意的B.电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射C.电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时，要辐射光子D.不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收答案AD解析玻尔原子理论的基本假设之一就是电子运行的轨道半径是量子化的，是不连续的.假设之二就是电子在特定轨道上绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有在不同轨道间跃迁时才会产生电磁辐射，故A正确，B错误；氢原子在不同轨道上的能级表达式为En＝eq\f(1,n2)E1，电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时能量增大，要吸收光子，故C错误；由于氢原子发射的光子的能量满足E＝En－Em，即eq\f(1,n2)E1－eq\f(1,m2)E1＝hν，所以不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被吸收，故D正确.

8.据媒体报道，叛逃英国的俄罗斯前特工利特维年科在伦敦离奇身亡.英国警方调查认为毒杀利特维年科的是超级毒药——放射性元素钋(eq\o\al(210,84)Po).若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为eq\o\al(210,84)Po→eq\o\al(206,82)Pb＋Y＋γ，则下列说法正确的是()A.该元素发生的是β衰变B.Y原子核含有4个核子C.γ射线是衰变形成的铅核释放的D.200g的eq\o\al(210,84)Po经276天，已发生衰变的质量为150g答案BCD解析根据衰变反应遵循质量数守恒和电荷数守恒，放出的粒子Y的质量数为210－206＝4，电荷数为84－82＝2，即Y为α粒子，Y原子核含有4个核子，即该元素发生的是α衰变，选项A错误，B正确.衰变形成的铅核处于激发态，回到基态时释放出γ射线，选项C正确.根据半衰期的意义，经过两个半衰期后，剩余eq\f(1,4)，即200g的eq\o\al(210,84)Po经276天，已发生衰变的质量为150g，选项D正确.9.(2017·江西南昌模拟)氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子.已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4eV，氦离子的能级示意图如图5所示.在具有下列能量的粒子中，能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是()图5A.54.4eV(光子)B.50.4eV(光子)C.48.4eV(电子)D.42.8eV(光子)答案AC解析由玻尔理论可知，基态的氦离子要实现跃迁，入射光子的能量(光子能量不可分)应该等于氦离子在某激发态与基态的能量差，因此只有能量恰好等于两能级差的光子才能被氦离子吸收；而实物粒子(如电子)只要能量不小于两能级差，均可能被吸收.氦离子在图示的各激发态与基态的能量差为：ΔE1＝E∞－E1＝0－(－54.4eV)＝54.4eV，ΔE2＝E4－E1＝－3.40eV－(－54.4eV)＝51.0eV，故能量为54.4eV的光子、能量为48.4eV的电子可使氦离子从基态发生跃迁，故A、C正确.10.如图6所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点与外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是(图中电表为理想电表)()图6A.S断开时，电压表读数为eq\f(\r(2),2)BωL2B.S断开时，电压表读数为eq\f(\r(2),8)BωL2C.S闭合时，电流表读数为eq\f(\r(2),10r)BωL2D.S闭合时，线框从图示位置转过eq\f(π,2)过程中流过电流表的电荷量为eq\f(BL2,7r)答案BD解析电路中产生的感应电动势的最大值为Emax＝BL2ω，有效值为E＝eq\f(Emax,\r(2))＝eq\f(\r(2),2)BL2ω；当S断开时，电压表读数为Ucd＝eq\f(E,4r)×r＝eq\f(\r(2),8)BωL2，A选项错误，B选项正确；S闭合时，电压表的读数为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，电流表读数为eq\f(\r(2)BL2ω,14r)，C选项错误；S闭合时，线框从图示位置转过eq\f(π,2)过程中流过电流表的电荷量为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选项正确.11.如图7所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈接正弦交流电压U，输出端接有一个理想交流电流表和一个电动机.电动机线圈电阻为R.当输入端接通电源后，电流表读数为I，电动机带动一重物匀速上升，下列判断正确的是()图7A.原线圈中的电流为eq\f(I,n)B.电动机线圈消耗的功率为IUC.电动机两端电压为IRD.变压器的输入功率为eq\f(IU,n)答案AD解析已知原线圈两端电压为U，通过副线圈的电流为I，设通过原线圈的电流为I0，根据变压器电流比公式有eq\f(I0,I)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,n)，得I0＝eq\f(I,n)，则变压器的输入功率为P0＝I0U＝eq\f(IU,n)，故选项A、D正确；根据变压器电压比公式eq\f(U2,U)＝eq\f(n2,n1)＝eq\f(1,n)，电动机两端电压为U2＝eq\f(U,n)，电动机线圈消耗的功率为I2R，故选项B、C错误.三、非选择题12.(2017·广西南宁模拟)某村在距村庄较远的地方修建了一座小型水电站，发电机输出功率为9kW，输出电压为500V，输电线的总电阻为10Ω，允许线路损耗的功率为输出功率的4%.(1)当村民和村办小企业需要220V电压时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各为多少？(不计变压器的损耗)(2)若不用变压器而由发电机直接输送，则村民和村办小企业得到的电压和功率各是多少？答案(1)1∶372∶11(2)320V5760W解析(1)建立如图甲所示的远距离输电模型由线路损耗的功率P线＝Ieq\o\al(

2,线)R线和P线＝4%P出可得I线＝6A又P出＝U2I线，所以U2＝1500V则U3＝U2－I线R线＝1440V由理想变压器规律可得eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)＝eq\f(1,3