1、【 精品教育资源文库 】 单元检测 (十一、十二 ) 交变电流 传感器 近代物理初步 考生注意： 1.本试卷共 4 页 . 2.答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上 . 3.本次考试时间 90 分钟，满分 100 分 . 4.请在密封线内作答，保持试卷清洁完整 . 一、单项选择题 (本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分 .在每小题给出的四个选项中只有一个选项正确，选对得 4 分，选错得 0 分 ) 1.图 1 中四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是 ( ) 图 1 A.图甲，卢瑟福通过分析 粒子散射实验结果，发现了 质子和中子
2、B.图乙，用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的能量 C.图丙，玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的 D.图丁，汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构 2.下列关于核反应及衰变的表述正确的有 ( ) A.X 14 7N 17 8O 11H 中， X 表示 32H B.21H 31H 42He 10n 是轻核聚变 C.半衰期与原子所处的化学状态有关 D. 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱 3.太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少，太阳每秒钟辐射出的能量约为410 26 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近
3、( ) A.1036 kg B.1018 kg 【 精品教育资源文库 】 C.1013 kg D.109 kg 4.下列说法中正确的是 ( ) A.氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率一定等于入射光子的频 率 B.234 90Th(钍 )核衰变为 234 91Pa(镤 )核时，衰变前 234 90Th 核质量等于衰变后 234 91Pa 核与 粒子的总质量 C. 粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的 D.分别用 X 射线和绿光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用 X 射线照射时光电子的最大初动能较大 5.图 2 甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆
4、时针转动，产生的电动势 e 随时间 t 变化的正弦规律图象如图乙所示 .发电机线 圈的内阻不计，外接灯泡的电阻为 12 ，则 ( ) 图 2 A.在 t 0.01 s 时刻，穿过线圈的磁通量为零 B.电压表的示数为 6 2 V C.灯泡消耗的电功率为 3 W D.若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式 e 12 2sin 100 t (V) 6.如图 3 所示，一理想变压器原、副线圈匝数比为 31 ，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，若在原线圈所在电路上再串联一相同灯泡 L(设电源电压有效值不变 )，则 ( ) 图 3 A.灯 L 与三灯亮度相同 B.灯 L 比三灯都
5、暗 C.灯 L 将会被烧坏 D.无法判断其亮度情况 二、多项选择题 (本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分 .在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 ) 【 精品教育资源文库 】 7.如图 4 所示，某电路上接有保险丝、交流电压表、 “220 V 900 W” 的电饭锅及 “220 V 200 W” 的抽油烟机 .现接入 u 311sin 100 t (V)的交流电，下列说法正确的是 ( ) 图 4 A.交流电压表的示数为 311 V B.1 s 内流过保险丝的电流方向改变 100 次 C.电饭锅的热功率是
6、抽油烟机热功率的 4.5 倍 D.为保证电路正常工作，保险丝的额定电流不能小于 5 A 8.(2016 天津理综 6) 物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是 ( ) A.赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B.查德威克用 粒子轰击 14 7N 获得反冲核 17 8O，发现了中子 C.贝可勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式 结构模型 9.图 5 甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、 S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表 .线圈绕垂直于磁场的水平轴
7、 OO 沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示 .以下判断正确的是 ( ) 图 5 A.电流表的示数为 10 A B.线圈转动的角速度为 50 rad/s C.t 0.01 s 时，线圈平面与磁场方向平行 D.t 0.02 s 时，电阻 R 中电流的方向自右向左 10.(2014 山东理综 39(1) 氢原子能级如图 6 所示，当氢原子从 n 3 跃 迁到 n 2 的能级时，辐射光的波长为 656 nm.以下判断正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 6 A.氢原子从 n 2 跃迁到 n 1 的能级时，辐射光的波长大于 656 nm B
8、.用波长为 325 nm 的光照射，可使氢原子从 n 1 跃迁到 n 2 的能级 C.一群处于 n 3 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生 3 种谱线 D.用波长为 633 nm 的光照射，不能使氢原子从 n 2 跃迁到 n 3 的能级 11.下列说法正确的是 ( ) A.发现天然放射现象的意义在于使人类认识到原子具有复杂的结构 B.在光电效应实验中，用同种频率的光照射不同的金属表面 ，若从金属表面逸出的光电子的最大初动能 Ek越大，则这种金属的逸出功 W0越小 C.原子核内的某一核子与其他核子间都有核力作用 D.氢原子的核外电子，在由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近的轨道的过程中，放出光子
9、，电子的动能增加，原子的电势能减小 12.如图 7 甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图乙中曲线 a、 b 所示，则 ( ) 图 7 A.两次 t 0 时刻线圈平面均与中性面重合 B.曲线 a、 b 对应的线圈转速之比为 23 C.曲线 a 表示的交变电动 势频率为 25 Hz D.曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10 V 三、非选择题 (本题共 5 小题，共 46 分 ) 13.(10 分 )对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻 Rt，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的 .某同学将 Rt和两个适当的定值
10、电阻 R1、 R2连成图 8 虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻 RL的阻值随 Rt所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的【 精品教育资源文库 】 阻值范围 .为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下 RL 的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大 .实验中的部分实验数据测量结果如表所示 . 图 8 温度 t/ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 RL阻值 / 54.3 51.0 47.5 44.3 41.0 37.9 34.7 回答下列问题： (1)根据图 8 所示的电路，在图 9 所示的实物图上连线 . 图 9 (2)为了检验 R
11、L与 t 之间近似为线性关系，在图 10 的坐标纸上作出 RL t 关系图线 . 图 10 (3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图 11 甲、乙所示，电流表的读数为_，电压表的读数为 _.此时等效电阻 RL 的阻值为 _；热敏电阻所处环境的温度约为 _. 【 精品教育资源文库 】 图 11 14.(8 分 )在某些恒星内部， 3 个氦核 (42He)结合成 1 个碳核 (12 6C).已知 1 个氦核的质量为 m1、 1个碳核的质量为 m2， 1 个质子的质量为 mp， 1 个中子的质量为 mn，真空中的光速为 c.请求出： (1)核反应方程； (2)核反应的质量亏损； (3)
12、碳核的比结合能 . 15.(8 分 )(2018 宁夏银川模拟 )卢瑟福用 粒子轰击氮核时发现质子，发现质子的核反应方程 为 14 7N 42He 17 8O 11H.已知氮核质量为 mN 14.007 53 u，氧核质量为 mO 17.004 54 u，氦核质量为 mHe 4.003 87 u，质子 (氢核 )质量为 mp 1.008 15 u.(已知： 1 uc2 931 MeV，结果保留 2 位有效数字 )求： (1)这一核反应是吸收能量还是放出能量的反应？相应的能量变化为多少？ (2)若入射氦核以 v 310 7 m/s 的速度沿两核中心连线 方向轰击静止的氮核，反应生成的氧核和质子同
13、方向运动，且速度大小之比为 150 ，求氧核的速度大小 . 【 精品教育资源文库 】 16.(10 分 )某河的水流量为 4 m3/s，水流下落的高度差为 5 m.现在利用河水来发电，设所用发电机的总效率为 50%.(水的密度 1.010 3 kg/m3， g 9.8 m/s2) (1)求发电机的输出功率 . (2)设发电机的输出电压为 350 V，在输送途中输电线的电阻为 4 ，损耗的功率为输出功率的 5%，在用户需用电压为 220 V 时，求所用升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比分别为 多少？ 17.(10 分 )(2018 四川成都模拟 )如图 12 所示，一个半径为 r 的半圆
14、形线圈，以直径 ab 为轴匀速转动，转速为 n， ab 的左侧有垂直于纸面向里 (与 ab 垂直 )的匀强磁场，磁感应强度为B.M 和 N 是两个集流环，负载电阻为 R，线圈、电流表和连接导线的电阻不计，求： 图 12 (1)感应电动势的最大值； (2)从图示位置起转过 14圈的时间内，负载电阻 R 上产生的热量； 【 精品教育资源文库 】 (3)从图示位置起转过 14圈的时间内，通过负载电阻 R 的电荷量； (4)电 流表的示数 . 答案精析 1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 在 t 0.01 s 的时刻，电动势为零，则线圈平面位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，选项 A 错误；电动势
15、的最大值为 Em 6 2 V，电压表测量的为有效值，故示数为 E 6 22 V 6 V，选项 B 错误；灯泡消耗的功率 P E2R6212 W 3 W，选项 C 正确；周期为 0.02 s，瞬时电动势表达式为 e Emsin(2T t) 6 2sin 100 t (V).转速提高一倍后， 2 n，角速度变为原来的 2 倍，最大值变成 12 2 V，表达式应为 e 12 2sin 200 t (V)，选项 D 错误 . 6.A 由于电源电压有效值不变，设为 U，当在原线圈所在电路上再串联一相同灯泡 L 时，灯 L 与原线圈分压，设原线圈两端的电压为 U1，则 U1 U UL，其中 UL为灯泡 L 两端的电压，UL I1RL，设此时接入副线圈的每只灯泡中的电流为 I，则副线圈输出电流 I2 3I，根据电流与匝数关系 I1I2 n2n1 13，得 I1 n2n1 I2 I，即四只灯泡中的电流相同，功率相同，亮度相同，故选项 A 正确 . 7.BD
