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1、考前第4天练电路与电磁感应原子结构和原子核1.下列有关四幅图的说法正确的是()A.如图1所示，通过粒子散射实验玻尔提出了原子的核式结构模型B.如图2所示，只要光的强度足够大，就能发生光电效应现象C.如图3所示，放射线丙由粒子组成，电离能力很强D.如图4所示，该链式反应属于原子核的聚变反应解析通过粒子散射实验，卢瑟福得出了原子的核式结构模型，选项A错误；在光频率达到极限频率的情况下才能发生光电效应现象，选项B错误；由左手定则可知，放射线丙由粒子组成，电离能力很强，选项C正确；铀核在中子轰击下发生的链式反应属于原子核的裂变反应，选项D错误。答案C2.(多选)2017年11月17日，“中国核潜艇之父
2、”黄旭华获评全国道德规范，颁奖典礼上，习总书记为他“让座”的场景感人肺腑。下列有关核反应说明正确的是()A.目前核潜艇是利用重核裂变提供动力B.重核裂变反应前后一定有质量亏损C.UnXeSrdn，式中d2D.铀裂变后的新核比铀核的比结合能小解析暂时世界上的核潜艇都是利用裂变反应堆提供动力，选项A正确；重核裂变释放能量一定存在质量亏损，选项B正确；由核反应质量守恒可知，选项C正确；铀核裂变后生成的两个新核，新核的核子的比结合能比铀核大，选项D错误。答案ABC3.(多选)(2018重庆模拟)放射性物质碘131的衰变方程为IXeY。根据有关放射性知识，下列说法正确的是()A.生成的Xe处于激发态，放
3、射射线。射线的穿透能力最强，电离能力也最强B.若I的半衰期大约是8天，取4个碘原子核，经16天就只剩下1个碘原子核了C.Y为电子D.I中有53个质子，有131个核子解析射线的电离能力很弱，故选项A错误；半衰期是一个统计规律，只对大量的原子核才适用，对少数原子核是不适用的，故选项B错误；衰变方程为IXeY，根据衰变过程中质量数守恒和电荷数守恒，Y为电子，故选项C正确；电荷数等于质子数，可知I中有53个质子，131表示质量数即核子数，故选项D正确。答案CD4.电阻不计的单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生的交流电压瞬时值表达式为e100cos100t(V)。下列说法正确的是()
4、图5A.当线圈平面与磁感线平行时，磁通量变化率最大B.该交流电压的频率为100 HzC.穿过线圈的磁通量最大值是 WbD.用理想电压表测量该电压，其示数约为141 V解析当线圈平面与磁感线平行时，产生的感应电动势最大，此时磁通量变化率最大，故选项A正确；频率为f Hz50 Hz，故选项B错误；感应电动势的最大值Em100 V，根据EmBS可知BS Wb Wb，故选项C错误；电压表测量的为电动势的有效值，则E100 V，故选项D错误。答案A5.(多选)如图6所示，等边三角形导体框abc边长为l，bdac，导体框绕轴bd以角速度匀速转动，导体框所在空间有竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场。下列说法
5、正确的是()图6A.导体框中无感应电流B.导体框中产生正弦交变电流C.a、d两点间电势差为0D.a、d两点间电压为Bl2解析由于导体框平面始终与磁场方向平行，则穿过导体框的磁通量始终为零，即导体框中无感应电流，选项A正确，B错误；由导体棒在磁场中转动切割磁感线产生感应电动势可知，a、d两点间的电压为EB()2Bl2，选项C错误，D正确。答案AD6.(多选)如图7所示，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为定值电阻，开关S是闭合的，V1和V2为理想电压表，读数分别为U1和U2；A1、A2和A3为理想电流表，读数分别为I1、I2和I3，现断开S，U1数值不变，下列
6、推断中正确的是()图7A.U2变小、I3变小 B.U2不变、I3变大C.I1变小、I2变小 D.I2变大、I3变大解析断开S，负载总电阻增大，因为U2U1，U1不变，则U2不变，由I2，知I2变小，因为I1I2，故I1也变小。R1分压减小，则R3分压增大，故I3增大，综上可知选项B、C正确。答案BC7.氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E154.4 eV，氦离子能级的示意图如图8所示。以下关于该基态的氦离子说法正确的是()图8A.该基态氦离子吸收某种光子发生跃迁，当能量为E43.4 eV时，氦离子最稳定B.能量为48.4 eV的光子，能被该基态氦离子吸收而发
7、生跃迁C.一个该基态氦离子吸收能量为51.0 eV的光子后，向低能级跃迁能辐射6种频率的光子D.该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的动能增大解析根据玻尔理论的假设可知，处于基态的原子最稳定，故选项A错误；能量为48.4 eV的光子，若能被该基态氦离子吸收，吸收后氦离子的能量E54.4 eV48.4 eV6.0 eV，等于其第3能级的能量，所以能量为48.4 eV的光子，能被该基态氦离子吸收而跃迁到第3能级，故选项B正确；一个该基态氦离子吸收能量为51.0 eV的光子后，能量为E54.4 eV51 eV3.4 eV，跃迁到第4能级，一个第4能级的氦离子向低能级跃迁时，最多能辐射3种频率的光子，
8、故选项C错误；该基态氦离子吸收一个光子后，核外电子的轨道半径增大，根据库仑力提供向心力得，可知半径增大，核外电子的动能减小，故选项D错误。答案B8.(2018安徽合肥六校第二次联考)如图9甲所示，一闭合圆形线圈水平放置，穿过它的竖直方向的匀强磁场磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，规定B的方向以向上为正方向，感应电流以俯视顺时针的方向为正方向，在04t时间内感应电流随时间变化的图象正确的是()图9解析根据法拉第电磁感应定律有EnnS，因此在线圈面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与Bt图象中的斜率成正比。由图象可知，0t，图线斜率为，保持不变，则感应电流大小为i，保持不
9、变，根据楞次定律知电流方向为顺时针(正向)；t2t，图线斜率为，则感应电流大小为2i，根据楞次定律知电流方向为逆时针(负向)；2t3t，图线斜率为零，感应电流为零；3t4t，图线斜率为，感应电流大小为i，根据楞次定律知电流方向为顺时针(正向)。综合分析可知只有选项D正确。答案D9.(多选)如图10所示，一光电管的阴极用极限波长05107 m的钠制成，用波长3107 m的紫外线照射阴极，光电管阳极A和阴极K之间的电势差U2.1 V，光电流的饱和值I0.56 A。已知普朗克常量h6.631034 Js，电子电荷量e1.61019 C，真空中的光速c3.0108 m/s，则下列说法正确的是()图10
10、A.每秒内由K极发射的电子数为3.51012B.电子到达A极时的最大动能为6.01019 JC.增大照射光的强度，电子到达A极时的最大动能增大D.增大光电管阳极A和阴极K之间的电势差，电子到达A极时的最大动能增大解析每秒到达阳极A的电子数为n3.51012，选项A正确；电子到达阳极A的最大动能EkhheU6.01019 J，选项B正确；增大光照强度，光电流增大，电子到达阳极A时的最大动能不变，选项C错误；增大光电管阳极A和阴极K之间的电压，由EkhheU知，电子到达A极时的最大动能增大，选项D正确。答案ABD10.(多选)如图11所示，圆形金属线圈与R10 的电阻组成闭合回路，线圈中存在磁场，
11、且磁场方向与线圈所在平面垂直，磁感应强度B随时间t的变化规律为B1.0102sin 200t(T)，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为e8cost(V)，若圆形金属线圈的电阻不计，圆形金属线圈所围成的面积S0.04 m2，则下列说法正确的是()图11A.圆形金属线圈中产生感应电动势的最大值为8 VB.通过圆形金属线圈的电流的有效值为 AC.电阻消耗的电功率为3.2 WD.在磁感应强度变化的0时间内，通过电阻R的电荷量为4.0105 C解析由题中条件可知圆形金属线圈中产生感应电动势的最大值Em8 V，选项A错误；闭合回路中的电流最大值Im0.8 A，有效值I A，选项B正确；电阻消耗的电功率
12、为PI2R3.2 W，选项C正确；在0时间内，感应电动势的平均值S，平均电流，通过电阻的电荷量为Qt4.0105 C，选项D正确。答案BCD11.如图12所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B0.1 T，玻璃皿的横截面的半径为a0.05 m，电源的电动势为E3 V，内阻r0.1 ，限流电阻R04.9 ，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R0.9 ，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为1.5 V，则()图12A.从上往下看，液体做顺时针旋转B.液体所受的安培力大小
13、为1.5104 NC.闭合开关10 s，液体内产生的热量是4.5 JD.闭合开关后，液体热功率为0.081 W解析由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，故选项A错误；电压表的示数为1.5 V，则根据闭合电路的欧姆定律：EUIR0Ir，所以电路中的电流值：I A0.3 A，液体所受的安培力大小为：FBILBIa0.10.30.05 N1.5103 N，故选项B错误；液体的等效电阻为R0.9 ，10 s内液体
14、产生的热能QI2Rt0.320.910 J0.81 J，故选项C错误；玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R0.9 ，则液体热功率为P热I2R0.320.9 W0.081 W，故选项D正确。答案D12.如图13所示，匝数N100、截面积S1.0102 m2、电阻r0.15 的线圈内有方向垂直于线圈平面向上的随时间均匀增加的匀强磁场B1，其变化率k0.80 T/s。线圈通过开关S连接两根相互平行，间距d0.20 m的竖直导轨，下端连接阻值R0.50 的电阻。一根阻值也为0.50 、质量m1.0102 kg的导体棒ab搁置在等高的挡条上。在竖直导轨间的区域仅有垂直纸面的不随时间变化的匀强磁场B2。接通
15、开关S后，棒对挡条的压力恰好为零。假设棒始终与导轨垂直，且与导轨接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻。图13(1)求磁感应强度B2的大小，并指出磁场方向；(2)断开开关S后撤去挡条，棒开始下滑，经t0.25 s后下降了h0.29 m，求此过程棒上产生的热量。解析(1)线圈中的感应电动势为：ENNSNSk流过导体棒ab的感应电流为：Iab导体棒ab对挡条的压力为零时有：F安B2Iabdmg联立解以上各式得：B20.5 T，方向垂直纸面向外。(2)断开S撤去挡条，棒下滑h时导体棒ab的速度为v，整个过程电路产生热量为Q，由能量守恒定律得：mghmv2Q，QabQ整个下滑过程，由动量定理得：mgtI安mv0其中安培力的冲量：I安安tB2dtB2qd下滑h过程通过导体
