新教材2024年秋高中物理章末综合测评4电磁振荡与电磁波传感器新人教版选择性必修第二册

章末综合测评(四)电磁振荡与电磁波传感器一、选择题(共10小题，1～7题为单选题，8～10题为多选题。)1．关于电磁波谱，下列说法正确的是()A．验钞机验钞票真伪体现了红外线的荧光效应B．相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是X射线C．利用雷达测动身射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．夏天太阳把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最强的2．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采纳传感器的说法错误的是()A．全自动洗衣机的水位限制主要采纳了压力传感器B．电子体温计中主要是采纳了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采纳了声波传感器D．电子秤中主要是采纳了力电传感器3．利用所学物理学问，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路，公交车上的读卡机向外放射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到肯定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是()A．IC卡工作所须要的能量来源于卡内的电池B．仅当读卡机放射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C．若读卡机放射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流D．IC卡只能接收读卡机放射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息4．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的()A．温度上升至74℃时，L1灯亮报警B．温度上升至74℃时，L2灯亮报警C．温度上升至78℃时，L1灯亮报警D．温度上升至78℃时，L2灯亮报警5．如图所示，单刀双掷开关S先置于a端。当t＝0时刻开关S置于b端，若LC振荡电路的周期T＝0.04s。下列说法正确的是()A．t＝0.01s时回路中的电流顺时针方向达到最大值B．t＝0.02s时电感线圈中的自感电动势值最小C．在0.01s～0.02s时间内，电容器极板间电场方向竖直向上且渐渐增大D．在0.04s～0.05s时间内，线圈中的磁场能渐渐减小6．在LC振荡电路中，t1和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器中的极板带电状况如图所示，若t2－t1＝π2A．在t1时刻电容器正在充电B．在t2时刻电容器正在放电C．在t1时刻电路中的电流处在增大状态D．在t2时刻电路中的电流处在增大状态7．利用金属热电阻和热敏电阻的阻值与温度之间的对应关系，除了可以测量温度，还可以有其他用途。如图所示，一些汽车的低油位报警装置采纳热敏电阻来检测油箱的警戒液位，下列说法正确的是()A．当液面高于热敏电阻时，热敏电阻的热量会被液体带走，温度基本不变，指示灯亮B．给热敏电阻通肯定电流，可利用热敏电阻对液体进行快速加热C．当液体削减，液面低于热敏电阻时，热敏电阻温度上升，指示灯亮D．无法通过热敏电阻的阻值改变来推断液面是否低于设定值8．(2024·山东枣庄高二期中)“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜(FAST)。它通过接收来自宇宙深处的电磁波探究宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是()A．电磁波在任何介质中传播速度均为3×108m/sB．红外线的波长比紫外线大C．麦克斯韦认为匀称改变的电场能激发出改变的磁场，空间将产生电磁波D．赫兹通过试验捕获到电磁波，证明了麦克斯韦的电磁理论9．某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时()A．电流i在减小B．电容器正在充电C．电场能正在向磁场能转化D．电感线圈所在空间的磁场磁通量的改变率在变大10．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。以下有关传感器的说法正确的是()A．图甲中办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，应用的是光传感器B．图乙中非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是生物传感器C．图丙中空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器D．图丁中电熨斗能够自动限制温度的缘由是它装有双金属片温度传感器，能限制电路的通断二、非选择题11．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度改变，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、电流表和其他元件串联成一个电路，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________(选填“大”或“小”)。(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度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℃(如图甲所示)，则25℃的刻度应在20℃的刻度的________(选填“左”或“右”)侧。(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度改变，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路。(请在图乙中作图)12．(2024·江苏如皋中学高二阶段练习)如图甲所示为一利用光敏电阻测量储液罐中液面高度装置的示意图。当罐中装满液体时，液面与出液口高度差为h，罐外有一竖直放置的管，管内一侧有沿竖直线排列的多个光敏电阻，另一侧有一列光强稳定的光源。液面上一浮块与一块遮光板通过定滑轮相连，遮光板可随浮块的升降在管内上下运动，光敏电阻的总长度和遮光板的总长度都为h。当储液罐内装满液体时，遮光板的上沿与最下面的光敏电阻的下边缘等高，管内的光匀称地照耀在光敏电阻上，光敏电阻和仪表相连。现要求设计一电路以利用上述装置测量液面的高度。为将问题简化，假设管内只有三个光敏电阻R1、R2、R3，分别位于管的上端、下端和中心；它们的暗电阻均为R＝10kΩ，被管内光源照亮时电阻均为R′＝1.0kΩ。给定的仪器还有：直流电源E(电动势为9V，电阻不计)，3个定值电阻，阻值分别为R4＝2.5kΩ，R5＝1.8kΩ，R6＝1.5kΩ；电压表V(量程为0～3V，内阻可视为无穷大)，开关一个，导线若干。要求：当罐内装满液体时，电压表恰好为满量程。(1)如图乙所示为某次电压表的示数为________V。(2)选择合适的定值电阻，在如图丙所示虚线框内画出电路图，并用题中给定的符号标明图中各元件。(3)液面与出液口等高时电压表的示数为________V。(结果保留两位有效数字)(4)若管内的光强变暗，使得光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2kΩ，则定值电阻的阻值应变为________kΩ，便可达到题目要求。(结果保留两位有效数字)13．“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图甲所示是“应变式加速度计”的原理图。支架AB固定在待测系统上，滑块穿在A、B间的水平光滑横杆上，并用轻弹簧固接于A端，其下端的滑动臂P可在滑动变阻器上自由滑动，随着系统沿水平方向做变速运动。滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两点的电压表输出，已知电压表量程为8V，表盘如图乙所示，滑块质量m＝0.1kg，弹簧的劲度系数k＝20N/m，电源的电动势E＝10V，内阻r＝2Ω，滑动变阻器的总阻值R＝40Ω，有效总长度l＝8cm，当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器中点，取A→B方向为参考正方向。(1)为保证电压表能正常工作，图中电阻R0至少应为多大？(2)依据R0的最小值，将表盘上的电压刻度改为适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图乙中表盘边的小圆内。14．如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103℃)时，会自动断开，且不能自动闭合。S2是一个双金属片自动温控开关，当温度低于70℃时，会自动闭合；温度高于80℃时，会自动断开。红灯是加热指示灯，黄灯是保温指示灯，分流电阻R1＝R2＝500Ω，加热电阻丝R3＝50Ω，两灯电阻不计。(1)分析电饭煲的工作原理。(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比。(3)假如不闭合开关S1，能将饭煮熟吗？15．(2024·山东鄄城第一中学高二期中)如图所示为利用电学原理测重力的装置原理图。绝缘弹簧的上端固定，下端与导电的底盘相连，弹簧套在竖直的电阻率较大的匀称金属杆上。金属杆上端固定绝缘托盘，下端与底盘接触良好，并能在底盘上自由滑动。电路上端与金属杆相连，另一端与底盘相连。已知弹簧的劲度系数k＝1200N/m，电阻箱此时电阻R＝2.0Ω，电源的电动势E＝12V，内阻r＝0.5Ω。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度l＝0.25m，测得压力传感器两端电压为U1＝6.0V。不计摩擦和底盘的电阻，(1)求金属杆单位长度的电阻R0；(2)在托盘中放置重力为240N的重物时，求压力传感器两端电压U2；(3)电池用一段时间(电动势不变)之后，其电阻变为原来的两倍，某次测量中，传感器示数为150N，求该重物的实际重力。章末综合测评(四)12345678910CCBDCCCBDABDACD1．C[验钞机验钞票真伪体现了紫外线的荧光效应，不是红外线，A错误；相同条件下，电磁波谱中最难发生衍射的是波长比X射线更小的γ射线，B错误；利用雷达测动身射微波脉冲及接收到脉冲的时间间隔可以确定雷达和目标的距离，C正确；夏天太阳把地面晒得发热是因为红外线的热效应在各种电磁波中最强，D错误。]2．C[全自动洗衣机的水位限制主要采纳了压力传感器，水增加时，由于水的重力增加，压力增大，当水位达到肯定值后，关闭进水开关，A正确；电子体温计主要是采纳了温度传感器，B正确；电脑所用的光电鼠标主要采纳了光电传感器，C错误；电子秤主要是采纳了力电传感器，D正确。]3．B[IC卡工作所须要的能量是线圈L中产生的感应电流，A错误；要使电容C达到肯定的电压，则读卡机应当放射特定频率的电磁波，IC卡才能有效工作，B正确；若读卡机放射的电磁波偏离该特定频率，线圈L中会产生感应电流，但电容C不能达到肯定的电压，IC卡不能有效工作，C错误；IC卡既能接收读卡机放射的电磁波，也能向读卡机传输自身的数据信息，D错误。]4．D[由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为78℃；当温度上升到78℃，水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，L2亮，报警，故D正确。]5．C[当开关置于b端时，电容器起先放电，电容器上极板带正电，当t=0.01s时，经过四分之一周期，回路中的电流逆时针方向达到最大，故A错误；t=0.02s时，经过半个周期，电流逆时针充电结束，此时电流改变最快，线圈的自感电动势最大，B错误；当在0.01s~0.02s时间内，为给电容器充电，电容器下极板带正电，在t=0.02s时刻充电结束，电容器带电荷量最大，所以在这段时间内电容器极板间电场方向竖直向上且渐渐增大，故C正确；依据周期性可知，当在0.04s~0.05s时间内与在0~0.01s时间内改变规律相同，为电容器放电过程，电场能渐渐减小而磁场能量渐渐增大，D错误。]6．C[由题图可推断：t1时刻电容器正在放电，电流处在增大状态；t2时刻电容器正在充电，电流处在减小状态，故选项C正确，选项A、B、D错误。]7．C[如题图甲所示，若给热敏电阻通以肯定电流时，热敏电阻会产生热，当液面高于热敏电阻时，热敏电阻的热量会被液体带走，温度基本不变，电阻较大，指示灯不亮，A错误；给热敏电阻通肯定电流，热敏电阻会产生热量，可当给液体进行加热时，因液体的温度较低，热敏电阻的阻值改变不大，电流较小，热量较小，液体温度上升的慢，因此利用热敏电阻对液体不能进行快速加热，B错误；如题图乙所示，当液体削减，液面低于热敏电阻时，热敏电阻温度上升，阻值较小，电流较大，指示灯亮，就显示出报警信号，C正确；因热敏电阻阻值与温度的改变是有肯定关系的，这个关系转变成电流的改变关系，可以由热敏电阻的阻值改变来推断液面是否低于设定值，D错误。]8．BD[电磁波在不同介质中的传播速度不同，其在真空中传播的速度为3×108m/s，A错误；红外线的波长比紫外线大，B正确；麦克斯韦认为周期性改变的电场激发出周期性改变的磁场，空间将产生电磁波，C错误；赫兹通过试验捕获到电磁波，证明了麦克斯韦的电磁理论，D正确。]9．ABD[由图可知电流由电容器的负极板流向正极板，故电容器在充电，振荡电流减小，电容器的电荷量正在增加，磁场能正在向电场能转化，磁通量减小，磁通量的改变率正在变大，选项A、B、D正确，选项C错误。]10．ACD[办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，是由于人体会发出红外线，当传感器探测到人体发出的红外线后，门会自动打开，应用的是光传感器，故A正确；自动感应水龙头的传感器能依据接收的红外线探测到人手的靠近和远离，利用了光传感器，故B错误；空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机内有温度传感器，故C正确；电熨斗能够自动限制温度的缘由是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是限制电路的通断，原理是不同的金属膨胀系数不同，故D正确。]11．解析：(1)依据热敏电阻的特点可知，当热敏电阻所在区域的温度降低，阻值增大，依据欧姆定律可知电路中的电流变小。(2)当热敏电阻旁边的温度大于20℃变为25℃时，热敏电阻的阻值变小，电路中的电流变大，所以25℃的刻度应在20℃的右边。(3)电路图如图所示。答案：(1)小(2)右(3)见解析图12．解析：(1)电压表量程为0~3V，每小格表示0.1V，指针示数为1.40V。(2)当罐内装满液体时，3个光敏电阻均受到光照耀，电阻均为1.0kΩ，可把三个光敏电阻串联后再与定值电阻Rx串联，接在直流电源两端，把电压表接在定值电阻两端，则有Rx3R'+Rx=UE(3)当液面与出液口等高时，光源完全被遮光板遮住，此时三个光敏电阻的阻值均为10kΩ，则电压表的示数为U=E3R+R6·(4)若光敏电阻被照亮时的阻值变为1.2kΩ，为使电压表满量程，则定值电阻的阻值变为R'x，R'x满意3V=ER'xR'x答案：(1)1.40(2)(3)0.43(4)1.813．解析：(1)要保证电压表正常工作，则P位于最右端时1、2间的电压不能超过电压表的量程，即U=ERr+R+R0≤8V，解得R0≥8Ω(2)电压表的示数U电=ER电r+R+R0，当弹簧形变量为x且处于压缩状态时，有R电=Rll2-x，对滑块有牛顿其次定律得kx=ma，此时加速度方向为由A→B，代入已知量整理得：a=8-2U电；当弹簧形变量为x'且处于拉伸状态时，有R'电=Rll2+x'，有牛顿其次定律得kx'=ma'，此时加速度的方向为由B→A，代入已知量得a'=2U电-8，依据以上分析结合物理学学问可得，当电压分别为0、2V、4V答案：(1)8Ω(2