2017~2018学年下学期期末复习备考之高二物理专题复习之期末复习
小题易丢分（20题）
一、单选题
1．氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62~3.11eV。下列说法正确的是
A、一个处于n=2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子
B、大量氢原子从高能级向n=3能级跃迁时，发出的光是不可见光
C、大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出6种频率的光子
D、氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eV
2．2．在一个原子核衰变为一个原子核的过程中，发生α衰变的次数为：
A. 6次 B. 8次 C. 22次 D. 32次
3．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d。在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是（ ）
A．A、K之间的电场强度为
B．电子到达A极板时的动能大于eU
C．由K到A电子的电势能减小了eU
D．由K沿直线到A电势逐渐减小
4．两定值电阻R1、R2串联后接在电压恒等于10V的直流电源上。某学生把内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端，如图所示，电压表示数为6V。如果把此电压表改接在R2两端，则电压表示数将（ ）
A．大于4V B．小于4V
C．等于4V D．等于或大于4V
5．环形对撞机是研究高能粒子的重要装置，如图所示正、负粒子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在与圆环平面垂直的匀强磁场，调节磁感应强度的大小可使两种带电粒子被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀速圆周运动，并在碰撞区内迎面相撞。为维持带电粒子沿环状空腔的中心线做匀速圆周运动，下列说法正确是
A. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小
B. 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大
C. 对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子做圆周运动的周期越大
D. 对于给定的带电粒子，粒子做圆周运动的周期与加速电压U无关
6．如图所示的竖直平面内，水平条形区域I和Ⅱ内有方向垂直竖直面向里的匀强磁场，其宽度均为d，I和Ⅱ之间有一宽度为h的无磁场区域，h>d。一质量为m、边长为d的正方形线框由距区域I上边界某一高度处静止释放，在穿过两磁场区域的过程中，通过线框的电流及其变化情况相同。重力加速度为g，空气阻力忽略不计。则下列说法正确的是（ ）
A．线框进入区域I时与离开区域I时的电流方向相同
B．线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同
C．线框有可能匀速通过磁场区域I
D．线框通过区域I和区域Ⅱ产生的总热量为Q=mg（d+h）
7．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴正方向的磁场，磁感应强度B=B0+kz（B0、k均为常数且k为正数）。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变（方向如图所示），当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同,则（ ）
A．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大
B．k越大，传感器灵敏度（）越高
C．若图中霍尔元件是电子导电，则上表面电势高
D．电流越大，上、下表面的电势差U越小
8．如图甲为一理想自耦变压器，输入端接交流稳压电源，其电压随时间变化关系如图乙所示．已知n1、n2的比值为2∶1，负载电阻R的阻值为5 Ω，下面正确的说法有（ ）
A. 负载电阻R消耗的电功率约为48W
B. 通过负载电阻R的电流的有效值为22A
C. 通过负载电阻R的电流的频率为100Hz
D. 通过负载电阻R的电流的频率为25Hz
9．如图所示，在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC,其中曲线导轨OA满足方程 ，长度为的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计,棒与两导轨始终接触良好,则在金属棒运动至AC的过程中( )
A．感应电动势的瞬时值为
B．感应电流逐渐减小
C．闭合回路消耗的电功率逐渐增大
D．通过金属棒的电荷量为
10．如图所示,电阻R和电感线圈的自感系数L的值都较大,电感线圈的电阻不计,A、B是两只完全相同的灯泡,当开关S闭合时,下面能发生的情形是 ( )
A. B比A先亮,然后B熄灭
B. A比B先亮,然后A熄灭
C. A、B一起亮,然后A熄灭
D. A、B一起亮,然后B熄灭
二、多选题
11．静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核,当它放出一个α粒子后,其速度方向与磁场方向垂直,测得α粒子和反冲核轨道半径之比为44:1,如下图所示,则（ ）
A. α粒子与反冲粒子的动量大小相等,方向相反
B. 原来放射性元素的原子核电荷数为90
C. 反冲核的核电荷数为88
D. α粒子和反冲粒子的速度之比为1:88
12．下列说法正确的是（ ）
A．氡的半衰期为3．8天，若取8个氡原子核，经3．8天后可能还剩5个氡原子核
B．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子
C．物质波的波长由动能所决定
D．氘核和氚核可发生热核聚变，核反应方程是
E．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，电势能增大，原子的总能量不变
13．如图所示是远距离输电示意图，电站的输出电压恒定为U1=250V，输出功率P1=100kW，输电线电阻R=8Ω．则进行远距离输电时，下列说法中正确的是（ ）
A. 若电站的输出功率突然增大，则降压变压器的输出电压减小
B. 若电站的输出功率突然增大，则升压变压器的输出电压增大
C. 输电线损耗比例为5%时，所用升压变压器的匝数比
D. 用10000 V高压输电，输电线损耗功率为800W
14．如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R．线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，从图示位置开计时（ ）
A. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为
B. 当转过60°时，感应电流的瞬时值为
C. 在转过60°过程中，感应电动势的平均值为
D. 当转过90°过程中，感应电流的有效值为
15．水平面内，有两根足够长的固定平行金属导轨，在它们上面横放两根平行导体棒，构成矩形回路。每根棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，导轨电阻不计，空间有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场，不计电磁辐射及导体棒与导轨之间的摩擦。现已知左侧导体棒I静止，右侧导体棒II具有向右的初速度v0，如图所示，则以下判断正确的是
A. 两导体棒受到的安培力始终等大反向，整个过程中它们组成的系统动量守恒
B. 最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动，由于都做切割磁感线运动，电路中电流不为零
C. 从开始运动到最终达到稳定状态，整个回路产生的焦耳热为
D. 从开始运动到最终达到稳定状态，两导体棒之间的距离x不断增大，x最大值为
16．如图所示，一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路．线圈的半径为r1．在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图（b）所示．图线与横、纵轴的交点坐标分别为t0和B0．导线的电阻不计．在0至t1时间内，下列说法正确的是（ ）
A. R1中电流的方向由a到b通过R1
B. 电流的大小为
C. 线圈两端的电压大小为
D. 通过电阻R1的电荷量
17．如图所示，在0≤x≤ a、0≤y≤a的长方形区域由垂直于xoy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处由一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计），其速度方向均在xoy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在0～90°范围内，速度大小不同，且满足 ≤v≤ ，已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，则下列说法正确的是（ ）
A. 最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为
B. 最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间小于
C. 最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为
D. 最后从磁场中飞出的粒子经历的时间小于
18．如图所示，OM和ON都在纸面内，且相互垂直，只在MON区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B．在OM上的P点由一质量为m、电荷量为-q的带电粒子以一速度沿与OM成=45°角方向射入磁场，O、P间距离为L，粒子所受重力不计，则
A. 带电粒子在磁场中的运动时间可能为
B. 带电粒子在磁场中的运动时间可能为
C. 带电粒子经过ON的位置到O的距离可能为
D. 带电粒子经过ON的位置到O的距离可能为
19．在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向下．有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b，先将a棒垂直于导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨，由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直于导轨放置，此刻起a、c做匀速运动而b静止，a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨电接触良好，导轨电阻不计，则（ ）
A．物块c的质量是（m1+m2）sinθ
B．b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
C．b棒放上导轨后，a棒克服安培力所做的功等于a棒上消耗的电能
D．b棒放上导轨后，b棒中电流大小是
20．如图所示，一匀强磁场B垂直于倾斜放置的光滑绝缘斜面斜向上，匀强磁场区域在斜面上虚线ef与gh之间．在斜面上放置一质量为m、电阻为R的矩形铝框abcd，虚线ef、gh和斜面底边pq以及铝框边ab均平行，且eh＞bc．如果铝框从ef上方的某一位置由静止开始运动．则从开始运动到ab边到达gh线之前的速度（v）﹣时间（t）图象，可能正确的有（ ）
A. B.
C. D.
参考答案
1．ABC
【解析】
考点：考查了氢原子跃迁
【名师点睛】本题考查氢原子的波尔理论，解决本题的关键知道能级间跃迁所满足的规律，即，并能灵活运用
2．B
【解析】试题分析：设经过了n次α衰变，m次β衰变．有：4n=32，2n-m=10，解得n=8，m=6．故B正确，ACD错误．故选B．
考点：α衰变
【名师点睛】解决本题的关键知道衰变的实质,α衰变的过程中电荷数少2，质量数少4，β衰变的过程中电荷数多1，质量数不变．根据衰变的实质确定衰变的次数．
视频
3．C
【解析】
试题分析：A、K之间建立的是非匀强电场，公式U=Ed不适用，因此A、K之间的电场强度不等于．故A错误．根据动能定理得：Ek-0=eU，得电子到达A极板时的动能 Ek=eU，故B错误．由能量守恒定律知，由K到A电子的电势能减小了eU．故C正确．电场力对电子做正功，则电场力向下，电场方向向上，则由K沿直线到A电势逐渐升高，故D错误．故选C．
考点：动能定理；电势能
【名师点睛】本题只要抓住电场线的疏密表示场强的大小，电场力做正功时，电荷的电势能减少，动能增大，就能轻松解答．要知道公式U=Ed只适用于匀强电场。
4．B
【解析】
试题分析：电压表接在R1两端，电压表的示数6V，则此时R2两端的电压为4V．把此表改接在两端R2时，由于电压表的内阻不是远大于R1 R2，电压表与R2并联的阻值小于R2，而R1与并联部分串联，总电压U=10V，则R1的电压大于6V，电压表与R2并联的电路的电压小于4V．故选B．
考点：串并联电路的特点
【名师点睛】本题要注意电压表是实际的电表，内阻不是无穷大，电表对电路的影响不能忽略，把电压表看成可测量电压的电阻。
5．A
考点：带电粒子在电场与磁场中运动。
6．B
【解析】
试题分析：线框进入区域I时磁通量增加，离开区域I时磁通量减少，所以由楞次定律判断知，线框进入区域I时与离开区域I时感应电流方向相反，故A错误．根据楞次定律：感应电流阻碍导体与磁场的相对运动，可知线框进入区域Ⅱ时与离开区域Ⅱ时所受安培力的方向相同，均竖直向上．故B正确．在穿过两磁场区域的过程中，因为通过线框的电流及其变化情况相同，由，知线圈刚进入两个磁场时的速度相同，运动情况相同，而在两个磁场之间，线圈要做匀加速运动，所以线圈在磁场Ⅰ中只能减速运动，故C错误．
研究线框刚进入Ⅰ磁场到刚要磁场Ⅱ，由于动能不变，所以由能量守恒得产生的热量为mg（d+h），而线圈通过磁场区域Ⅱ时产生的热量也为mg（d+h），所以总热量为2mg（d+h），故D错误．故选B。
考点：楞次定律；能量守恒
7．ABC
【解析】
考点：霍尔效应及其应用
【名师点睛】霍尔元件中移动的是自由电子，自由电子受到洛伦兹力发生偏转，从而可知道上下表面电势的高低．上下两表面分别带上正负电荷，从而形成电势差，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
8．B
【解析】试题分析：由乙图得到理想变压器的输出电压的最大值为Um=311V，故有效值为： ；
已知n1、n2的比值为2：1，根据理想变压器的变压比得副线圈电压U2=110V，所以通过负载电阻R的电流的有效值为，故B正确；负载电阻R消耗的电功率约为，选项A错误；由乙图得周期T=0．02s，所以通过负载电阻R的电流的频率为，故CD错误；
考点：交流电的有效值；频率
【名师点睛】本题关键记住变压器的变压公式，知道理想变压器的输入功率等于输出功率；同时要熟悉交流电的最大值、有效值、峰值；理想变压器的输入功率和输出功率相等。
9．ACD
【解析】
试题分析：设从图示位置开始导体棒运动时间为t时，感应电动势瞬时值为 e=Blv=Byv=BvLsinx，x=vt，
考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路欧姆定律；电功率；电量
名师点睛：本题考查综合分析问题的能力．对于电流变化情况的分析，不能简单认为电动势增大，电流就增大，其实电阻也增大，电流并不变。
10．D
【解析】试题分析：当开关S闭合时，电源的电压同时加到两个灯泡上，它们会一起亮，但由于电感线圈的电阻不计，线圈将B灯逐渐短路，B灯变暗直至熄灭；故ABC错误，D正确
考点：自感
【名师点睛】本题考查了电感线圈L对电流发生突变时的阻碍作用，关键要抓住线圈的双重作用：当电流变化时，产生感应电动势，相当于电源；而当电路稳定时，相当于导线，能将并联的灯泡短路．
11．ABC
【解析】微粒之间相互作用的过程遵循动量守恒定律，由于初始总动量为零，则未动量也为零。即粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反；由于释放的粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内且在洛伦兹力作用下做圆周运动，由，得。若原来放射性元素的核电荷数为x，则对粒子：；对反冲核：。由于，解得x=90，反冲核的核电荷数为90-2=88；由于不知道质量关系，故无法求解速度比，故D错误。综上分析，A、B、C.正确。
12．BD
【解析】
试题分析：半衰期是大量原子核的统计规律，对单个原子核不适用．故A错误；β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，这种转化产生的电子发射到核外，就是β粒子．故B正确；根据物质波的波长公式得物质波的波长由动量所决定，故C错误；由质量数守恒和核电荷数守恒得，故D正确；按照玻尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，库仑力对电子做负功，所以动能变小，电势能变大（动能转为电势能），因为吸收了光子，总能量变大，故E错误；故选BD。
考点：半衰期；β衰变；轻核聚变；玻尔理论
【名师点睛】本题考查了半衰期、核衰变、物质波、玻尔理论等多个知识点，难度较小，需要在平时学习中多积累。
13．ACD
14．ACD
【解析】因为线圈从中性面开始计时，所以感应电动势的瞬时值表达式为e=BSωsinωt，转过60°角时，感应电动势的瞬时值 ，感应电流的瞬时值为 ，故A正确；B错误转过60°的时间 ，磁通量变化量
感应电动势的平均值为 ，故C正确；感应电流的最大值为 ，感应电流的有效值 ，故D正确；故选：ACD
15．ACD
【解析】A项：由于两导体棒在导轨上运动时所受的安培力等大反向，所以两棒组成的系统合外力为零，所以系统动量守恒，故A正确；
B项：最终两导体棒将以同一速度向右做匀速运动，由于穿过两棒组成的闭合回路磁通量不变，所以电路中没有电流，故B错误；
C项： 最终两导体棒的共同速度为，解得：，由能量守恒可知，，故C正确；
D项：当两棒速度相等时，两棒间的距离最大，从开始运动到最终达到稳定状态，通过回路的电量为，对棒1应用动量定理可知， 即 ，所以
由解得： 即为两棒的运动距离差，所以最大距离为，故D正确。
16．BD
考点：法拉第电磁感应定律、欧姆定律
【名师点睛】本题是法拉第电磁感应定律、欧姆定律的综合应用，应用法拉第定律时要注意s是有效面积，并不等于线圈的面积．
17．BC
【解析】粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动运动，洛伦兹力作为向心力，所以有，则有，又因为，所以，2a≤R≤3a；粒子做圆周运动的周期；
A、B、当速度与y轴正方向的夹角θ为零时，有：
R越大，对应的φ越小，所以，当R=3a时，φ最小，此时，，所以，，，故B正确，A错误；C、D、θ从0增大，则粒子在磁场上边界的出射点右移，设磁场横向无右边界，则粒子在上边界最远能到达的位置为粒子做圆周运动与上边界相切的点，
【点睛】在求解粒子在磁场中的运动问题时，要注意分析粒子的运动轨迹，如本题要分析粒子是否能到达磁场边界的右上顶点．
18．BC
【解析】试题分析：如果粒子从OM边界射出，轨迹对应的圆心角最大，为，故运动时间： ；如果从ON边界射出，轨迹对应的圆心角最小是接近45°，考虑45°情况，故运动时间： ，故A错误B正确；粒子经过ON的位置到O的距离最小时轨迹与ON轴相切，画出临界轨迹；结合几何关系，有： ， ，解得： ，故C正确D错误；
考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动
【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题。
【答案】AD
【解析】
，又因为，可得b棒中电流大小是： ，故D正确。
考点：安培力、能量守恒定律
【名师点睛】从导体棒的平衡展开研究可得各力的大小，从能量守恒角度分析能量的变化是关键，能量转化问题从排除法的角度处理更简捷．
20．AD
【解析】试题分析：线框开始阶段，未进入磁场，做匀加速直线运动，进入磁场时，切割磁感线产生感应
考点：电磁感应与图像
【名师点睛】线框未进入磁场前做匀加速直线运动，进入磁场时，切割磁感线产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，根据安培力与重力沿斜面向下的分力关系，判断线框的运动情况．
