2024年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波第5章传感器达标检测卷新人教版选择性必修第二册

第四、五章达标检测卷(考试时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本大题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求)1．关于在LC振荡电路的一个周期的时间内，下列说法正确的是()①磁场方向变更一次②电容器充、放电各一次③电场方向变更两次④电场能向磁场能转化完成两次A．①② B．②③④C．③④ D．①③④【答案】C【解析】在一个振荡周期内，电场、磁场方向变更两次，电场能、磁场能转化两次；电容器充、放电各两次，故C正确．2．在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度及其波长()A．速度不变，波长减小B．速度不变，波长增大C．速度减小，波长变大D．速度增大，波长不变【答案】A【解析】电磁波在真空中的传播速度始终为3×108m/s，与频率无关；由c＝λf知，波速不变，频率增大，波长减小，故B、C、D错误，A正确．3．用一自感系数为L的线圈和一电容器构成一收音机的调谐电路，要使该调谐电路能接收到波长为λ的无线电波，则电容器的电容应为(已知无线电波在空气中的速度为c)()A．eq\f(λ,2πLc) B．eq\f(1,2π\r(Lcλ))C．eq\f(λ2,2πLc2) D．eq\f(λ2,4π2Lc2)【答案】D【解析】由λ＝eq\f(c,f)可得波长为λ的无线电波的频率f＝eq\f(c,λ)，故调谐电路的频率也为f，又f＝eq\f(1,2π\r(LC))，所以eq\f(c,λ)＝eq\f(1,2π\r(LC))，得C＝eq\f(λ2,4π2Lc2)，故D正确．4．光电式感烟探测器(简称烟感器)由光源、光电元件和电子开关组成．利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并刚好发出报警信号．该报警器利用的传感器是()A．力传感器 B．声传感器C．位移传感器 D．光传感器【答案】D【解析】由于光电式感烟探测器是利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，故该报警器利用的传感器是光传感器，D正确．5．如图所示为电容式传感器部分构件的示意图．当动片(实线图)和定片(虚线图)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变更时，电容C便发生变更，图中能正确反映C和θ间的函数关系的是() A B C D【答案】D【解析】当角度θ发生变更时，极板正对面积发生变更，S＝πr2eq\f(θ,2π)＝eq\f(r2,2)θ，又C＝eq\f(εrS,4πkd)，所以C＝eq\f(εrr2θ,8πkd)，故D正确．6．为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有肯定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又不使车轮失去限制．为此须要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置称为电磁脉冲传感器，假如该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让车轮仍保持转动状态，这就是ABS防抱死系统．如图是电磁脉冲传感器示意图，B是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮A.齿轮与转动的车轮是同步的，则以下说法正确的是()A．车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生感应电流B．车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变更，产生感应电流C．车轮转速减慢时，输出电流的周期变小，电流强度也变小D．车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流强度也变大【答案】B【解析】此传感器是利用线圈中磁通量的变更产生感应电流的原理来实现检测的．当车轮转动时，带动齿轮转动．相当于将铁块插入和拔出线圈，从而使线圈中磁通量发生变更而产生感应电流，故A错误，B正确；当车轮转速减慢时，线圈中磁通量的变更减慢，产生的感应电流的周期变大，由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)可知，电流强度变小，故C、D错误．7．如图所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常状况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是()A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C．绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃【答案】B【解析】甲的回路应为限制电路，故甲应是半导体热敏电阻；热敏电阻的特点是温度高时电阻小，电流大，电磁继电器工作，触头被吸下，乙被接通应报警，即乙是小电铃；平常时，温度低时电阻大，电流小，丙被接通，丙应是绿灯泡，B正确．二、多项选择题(本大题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．电磁波广泛应用在现代医疗中．下列属于电磁波应用的医用器械有()A．杀菌用的紫外灯B．拍胸片的X光机C．治疗咽喉炎的超声波雾化器D．检查血流状况的“彩超”机【答案】AB【解析】紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A正确；X光的穿透实力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B正确；超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C错误；彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D错误．9．下列说法正确的是()A．匀称变更的电场四周产生匀称变更的磁场，匀称变更的磁场四周产生匀称变更的电场B．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波C．电磁波必需依靠于介质传播D．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是相互垂直，且与波的传播方向垂直【答案】BD【解析】只有变更的电场(磁场)四周才能产生磁场(电场)，并且匀称变更的电场(磁场)四周产生的磁场(电场)是稳定的，A错误；只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，电磁场就能由近及远地传播，形成电磁波，B正确；电磁波是周期性变更的电场与磁场交替激发由近及远传播的，所以传播不须要介质，C错误；变更的电场与变更的磁场共同产生电磁场，电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直，D正确．10．如图所示，用两种不同的金属丝组成的一个回路，触点1插在热水中，触点2插在冷水中，电流表指针会发生偏转，这就是温差发电现象．下列有关温差发电现象的说法中正确的是()A．该试验符合能量守恒定律B．该试验中有部分内能转化为电路的电能C．该试验中热水的温度降低，冷水的温度上升D．该试验中热水的温度降低，冷水的温度不变更【答案】ABC【解析】该试验遵循能量守恒定律，最终将达到热平衡，内能转化为电能，热水温度降低，冷水温度上升．故A、B、C正确．三、非选择题(本大题共4小题，共54分)11．(10分)利用负温度系数热敏电阻制作的温度传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变更，反应快，而且精确度高．(1)假如将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和电阻串联成一个电路，如图甲所示，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度(如图乙所示)换成相应的温度刻度，就能干脆显示出热敏电阻旁边的温度．假如刻度盘正中的温度为20℃，则25℃的刻度应在20℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧．【答案】(1)小(2)右【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度上升时电阻减小，温度降低时电阻增大，故电路中电流会变小．(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25℃的刻度应对应较大电流，故在20℃对应电流刻度的右侧．12．(14分)如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关．已知RT在95℃时的阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω.现要求在降温过程中测量在95～20℃之间的多个温度下RT的阻值．(1)在图中画出连线，完成试验原理电路图．(2)完成下列试验步骤中的填空：a．依照试验原理电路图连线．b．调整控温容器M内的温度，使得RT的温度为95℃.c．把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器平安．d．闭合开关，调整电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________________．e．将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃)；调整电阻箱，使得电流表的读数____________，记录________________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________.g．逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤e、f.【答案】(1)如图(2)电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数R1R0－R1＋150Ω【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联．(2)本试验原理是当电路的电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95℃和T1时RT对应的电路的电阻相等，有150Ω＋R0＝RT1＋R1，即RT1＝R0－R1＋150Ω.13．(14分)如图所示，线圈L的自感系数为25mH，电阻为零，电容器C的电容为40μF，灯泡D的规格是“4V2W”．开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流．若从S断开起先计时，求：(1)当t＝eq\f(π,2)×10－3s时，电容器的右极板带何种电荷；(2)当t＝π×10－3s时，LC回路中的电流大小．解：(1)S断开后，LC中产生振荡电流，振荡周期为T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(25×10－3×40×10－6)s＝2π×10－3s，当t＝eq\f(π,2)×10－3s＝eq\f(T,4)时，电容器充电完毕，右极板带正电荷．(2)开关S闭合后，灯泡正常发光时电路中的电流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2,4)A＝0.5A，当t＝π×10－3s＝eq\f(T,2)时，LC回路中的电流达到反向最大，即I＝0.5A．14．(16分)有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源，R0是一个阻值为300Ω的限流电阻，G是由志向电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压力传感器，其阻值可随压力大小变更而变更，其关系如下表所示．C是一个用来爱护显示器的电容器．秤台的重力忽视不计.压力F/N050100150200250300…电阻R/Ω300280260240220200180…(1)利用表中的数据写出电阻R随压力F变更的函数式．(2)若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少？(3)假如把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是否匀称？解：(1)由表中数据可知k＝eq\f(ΔR,ΔF)＝eq\f(20Ω,