2019届高考一轮复习备考资料之物理人教版第十一、十二章 章末自测卷

章末自测卷章末自测卷(第十一、十二章第十一、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 n1 的状态激发到 n4 的状态，在它回到 n1 的状态的过程中，有以下说法：可能激发出能量不同的光子只有 3 种可能发出 6 种不同频率的光子可能发出的光子的最大能量为 12.75 eV可能发出光子的最小能量为 0.85 eV其中正确的说法是( )A. B. C. D.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 0.2 A，电流表 A2的示数增大了 0.8 A，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 cd 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 U1I1U2I2，则 U1I1U2I2，I2I1，故 U2U1，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 cd 的方向滑动，选项 D 正确.4.如图 2 甲所示，标有“220 V 40 W”的灯泡和标有“20 F300 V”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 时刻，的示数为零T2B.灯泡恰好正常发光C.电容器不可能被击穿D.的示数保持 110 V 不变2答案 B解析 的示数应是电压的有效值 220 V，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 Um220 V311 V，大于电容器的耐压2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Ne0 D.有效值是Ne0222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Ne0，故 A、B、C 选项错误，D 选项正确.2Ne0226.一个匝数为 100 匝、电阻为 0.5 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.5 A B.2 A25C.6 A D.5 A答案 B解析 01 s 内线圈中产生的感应电动势 E1n100×0.01 V1 V,11.2 s 内线圈中1t1产生的感应电动势 E2n100× V5 V，在一个周期内产生的热量 QQ1Q22t20.010.2t1t212 J，根据交变电流有效值的定义 QI2Rt12 J 得 I2 A，故 B 正确，E2 1RE2 2R5A、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EnE1，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1n2C 错误；由于氢原子发射的光子的能量满足 EEnEm，即E1E1h，所以不同频率的1n21m2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(Po).若元素钋发生某种衰变，其半衰期是21084138 天，衰变方程为PoPbY，则下列说法正确的是( )2108420682A.该元素发生的是 衰变B.Y 原子核含有 4 个核子C. 射线是衰变形成的铅核释放的D.200 g 的Po 经 276 天，已发生衰变的质量为 150 g21084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2102064，电荷数为 84822，即 Y 为 粒子，Y 原子核含有 4 个核子，即该元素发生的是 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 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 ，即 200 g 的Po 经 276 天，已1421084发生衰变的质量为 150 g，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 E154.4 eV，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.54.4 eV(光子)B.50.4 eV(光子)C.48.4 eV(电子)D.42.8 eV(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：E1EE10(54.4 eV)54.4 eV，E2E4E13.40 eV(54.4 eV)51.0 eV，E3E3E16.0 eV(54.4 eV)48.4 eV，E4E2E113.6 eV(54.4 eV)40.8 eV.故能量为 54.4 eV 的光子、能量为 48.4 eV 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 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BL222B.S 断开时，电压表读数为BL228C.S 闭合时，电流表读数为BL2210rD.S 闭合时，线框从图示位置转过 过程中流过电流表的电荷量为2BL27r答案 BD解析 电路中产生的感应电动势的最大值为 EmaxBL2，有效值为 EBL2；当 SEmax222断开时，电压表读数为 Ucd×rBL2，A 选项错误，B 选项正确；S 闭合时，电压表的读E4r28数为 UcdI× × BL2，电流表读数为，C 选项错误；S 闭合时，线框r2E3rr2r2E72142BL214r从图示位置转过 过程中流过电流表的电荷量为 q t · ·t ·t，D2I12ER12t3rr27rBL27r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 n1，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InB.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IUn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 ，得 I0 ，则变压器的输入功率为 P0I0U，故选项 A、D 正I0In2n11nInIUn确；根据变压器电压比公式 ，电动机两端电压为 U2 ，电动机线圈消耗的功率为U2Un2n11nUnI2R，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 9 kW，输出电压为 500 V，输电线的总电阻为 10 ，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 220 V 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)13 7211 (2)320 V 5 760 W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IR线和 P线4%P出2 线可得 I线6 A又 P出U2I线，所以 U21 500 V则 U3U2I线R线1 440 V由理想变压器规律可得 ，n1n2U1U213n3n4U3U47211 所以升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别是 13 和 7211.(2)若不用变压器而由发电机直接输送(模型如图乙所示).由 P出UI线可得 I线18 A所以线路损耗的功率 P线I线2R线182×10 W3 240 W用户得到的电压U用户UI线R线500 V18×10 V320 V用户得到的功率 P用户P出P线9 000 W3 240 W5 760 W.