2025年人教版高中物理选择性必修第二册第5章学业质量标准检测试卷及答案

第五章学业质量标准检测

本卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。满分：100分，时间：75分钟。

第I卷（选择题共40分）

一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1〜

6小题只有一个选项符合题目要求，第7〜10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4

分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

1.（2024.高二广东期末）应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图

甲是夜晚用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片，图乙是雷达天线，图丙为生产线上使用

的自动计数器，图丁为霍尔元件，下列说法中正确的是（）

丙丁

A.红外触发相机是利用红外线的荧光效应进行成像

B.雷达可用于测定物体位置，是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点

C.自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量

D.霍尔元件可以把电学量转化为磁学量

答案：C

解析：红外线能使被照射的物体发热，具有热效应，红外触发相机就是利用红外线的热效

应，故A错误；雷达是利用微波来测定物体位置的无线电设备，是利用微波波长较短、衍射

现象不明显的特点，故B错误；光敏电阻随着光照强弱不同，电阻不同，可以通过遮光情况

对流水线上的产品计数，将光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量，故C正确；霍尔元

件可以把磁学量转化为电学量，故D错误。

2.如图为自动售货机投币系统示意图。它可以自动识别硬币。以下关于自动售货机投币

系统工作原理的说法不正确的是（）

A.当硬币被投入自动售货机的投币口时，硬币被挡住，暂时停止在A处，以便让机器测

出电阻，如果电阻值在机器内计算机芯片所认可的范围内，支持物A下降，硬币沿斜面滚下

B.当硬币通过两块磁铁时，硬币内产生了涡流，从而受到安培力的作用，导致速度减小

C.当硬币通过磁铁后，传感器测出它的速度，并且与存储在计算机中的标准值比较，如

果速度适当，开关B就打开，硬币被接受

D.当硬币通过磁铁后，传感器测出它的速度，并且与存储在计算机中的标准值比较，如

果速度过快，开关B就打开，硬币被接受

答案：D

解析：由题图可知选项A、B、C均为自动售货机投币系统工作原理，故D错误，本题选

Do

3.（2024.江苏扬州期中）如图所示，两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关K将

金属板与一个〃匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化磁场中。两板间放一台很小

的压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为机、电荷量为十q的小球，K断开时传

感器上有示数，K闭合稳定后传感器上恰好示数为0,则线圈中的磁场的变化情况和磁通量变

化率分别是（）

△①mgd

A.正在增强,

△tq

△①mgd

B.正在减弱,

AZnq

△①mgd

C.正在减弱,

AZq

△①mgd

D.正在增强,

A?nq

答案：D

解析：开关闭合稳定后，对小球有qE=mg,解得E=等，又E卷,根据法拉第电磁感

应定律有"解得济鬻

由小球带正电，可知上金属板带负电，根据楞次定律可知,

磁场正在增强，故D正确，A、B、C错误。

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

下说法正确的是（）

A.温度升高至74℃时,Li亮灯报警

B.温度升高至74℃时,L2亮灯报警

C.温度升高至78℃时,Li亮灯报警

D.温度升高至78℃时,L2亮灯报警

答案：D

解析：当温度低于78℃时，线圈中没有电流，此时灯Li亮，但不报警，当温度升高到

78℃时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮且报警，温度升高至74℃

时，线圈中没有电流，只是灯Li亮，不会报警。故D正确。

5.（2024.重庆模拟预测）某电容式电子秤的部分结构如图所示。将该电子秤水平放置，未

测物品时，两金属板M,N平行正对，带有等量异种电荷且保持不变；当放置物品时，M板

受到压力R而发生微小形变，则（）

NI1

A.M、N两板间电势差变小

B.M、N两板间场强处处不变

C.M、N两板构成的电容器的电容变小

D.M、N两板构成的电容器的电容不变

答案：A

解析：根据题意，由电容器的决定式。=品可知，M板受到压力R而发生微小形变,

板间距离d减小，则电容器电容增大，故C、D错误；根据题意，由电容器的定义式C=g可

知，由于极板上电荷量不变，电容增大，则M、N两板间电势差变小，故A正确；M板受到

压力口而发生微小形变，M、N两板不平行，则M、N两板间场强不再是匀强电场，则一定不

是场强处处不变，故B错误。

6.（2024.江苏泰州高二期末）地磅工作原理图如图所示，地磅空载时变阻器滑片P位于A

点，满载时滑片P位于3点，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（）

A.电压表两端电压与被测汽车的质量成反比

B.电池长时间使用后，称量值会偏小

C.若称量值偏小，可在Ro上串联一个电阻进行校正

D.若将一个电阻与电压表串联，可增大地磅量程

答案：B

解析：设变阻器A3的总电阻为R,总长度为L,根据闭合电路的欧姆定律得：E=KR+

ER

Ro+r）,设AP之间的距离为x,由欧姆定律得。=/兄=7+凡+厂尸'汽车平衡时，由平衡条

件得加g=2乙，联立解得与笑,从公式可以看出电压表两端电压。与被测汽车

的质量加成正比，故A错误；电池长时间使用后，内阻会变大，导致电流减小，AP上的电压

减小，所以称量值会偏小，故B正确；若称量值偏小，可以通过在R）上并联一个电阻，回路

中总电阻变小，总电流增大，可变电阻上的电压增大，使称量值不变，故C错误；若将一个

电阻与电压表串联，AP之间的最大电压不受此电阻的影响，没有办法增大地磅量程，故D错

误。

7.热敏电阻与光敏电阻在生活中有很多应用，如图为一个智慧农场利用热敏电阻与光敏

电阻感应大棚内温度与光照强度变化的简单电路原理图，Ri为负温度系数热敏电阻（阻值随温

度升高而减小），尺为光敏电阻（阻值随光照强度升高而减小），治和&均为定值电阻，电源电

压保持不变，V为理想电压表。若发现电压表的示数增大，可能发生的情况是（)

A.大棚内温度升高B.大棚内温度降低

C.大棚内光照强度增强D.大棚内光照强度减弱

答案：AD

解析：大棚内温度升高，RT阻值减小，根据串反并同可知与它串联的电压表示数增大，

故A正确；大棚内温度降低，Rr阻值增大，根据串反并同可知与它串联的电压表示数减小，

故B错误；大棚内光照强度增强，用阻值减小，根据串反并同可知与它并联的电压表示数减

小，故C错误；大棚内光照强度减弱，N阻值增大，根据串反并同可知与它并联的电压表示

数增大，故D正确。故选AD。

8.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到

绳子的悬点。处，然后让小球自由下落。用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间变化图线如

图乙所示。根据图线所提供的信息，以下判断正确的是（）

A.九时刻小球速度最大

B.及、/5时刻小球的动能最小

C.白、以时刻小球的速度不同

D.小球在运动过程中机械能守恒

答案：BC

解析：当球的速度、动能最大时球的加速度、合力为零，在A时绳刚伸直，弹力为零，球

的速度还要增大，A错误；短、/5时刻绳上弹力最大，绳的伸长量应达到最大，此时球的速度

为零，动能最小，B正确；从拉力最大值逐渐减小可知球运动中有空气阻力存在，机械能不守

恒，白、久时刻球的速度大小必不相等，且方向相反，C正确，D错误。

9.如今智能手机中普遍安装了陀螺仪，它是一种加速度传感器，尺寸目前可以做到

（3X3Xl）mm,可集成于手机内部，用来检测手机的姿态。其工作原理如图所示，当手机运动

状态改变时，固连在手机上的A部分随手机一起运动，质量块B是通过弹性物体连接手机，

由于惯性，运动状态不会随手机立刻发生变化，出现运动滞后，这样电容器电容值就发生了变

化，变化的电容值会通过电信号传输给处理单元，就可测量手机的姿态，铺三层这种结构，就

可以测出手机的前后左右和上下以及旋转，这样就可以360。无死角检测手机运动。以下说法

中正确的是（）

A.在外太空，完全失重的情况下，这种传感器仍然可以使用

B.可以测量出任意情况下手机相对地面的速度

C.这种探测器可以测量地磁场强度，进而进行GPS定位

D.改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的

答案：AD

解析：这种传感器的使用原理是惯性，跟重力无关，所以在外太空，完全失重的情况下,

这种传感器仍然可以使用，故A正确；这种传感器可以测出手机的前后左右和上下以及旋转,

不可以测量出任意情况下手机相对地面的速度，也不可以测量地磁场强度，进行GPS定位，

故B、C错误；由图可知，手机上的A部分与质量块B发生相对移动时，电容的正对面积和

板间距d发生变化，所以改变电容的值是通过改变正对面积和板间距d来实现的，故D正确。

10.（2024.宁夏银川一模）电容式加速度传感器是常见的手机感应装置，结构如图所示。质

量块的前端连接轻质弹簧，后端连接电介质，弹簧与电容器固定在外框上，质量块带动电介质

移动改变电容，则下列说法正确的是（）

A.当传感器处于静止状态时，电容器不带电

B.电介质插入极板越深，电容器所带电量越多

C.当传感器由静止突然向前加速时，会有电流由a流向6

D.当传感器以恒定加速度向前运动，达到稳定后电流表指针不偏转

答案：BD

解析：当传感器处于静止状态时，电容器带电，左极板带正电，右极板带负电，且两极板

之间电势差大小。恒等于电源电动势，故A错误；根据电容器的定义式C=与，可知，电解质

插入极板越深，电容器电容C越大，电容器电压不变，则电容器所带电量越多，故B正确；

当传感器由静止突然向前加速时，向前弹力增加，弹簧会伸长，电介质插入极板深度增加。根

据电容器的决定式C=黑，可知电容器电容增大，根据电容的定义式C=g,可知，电容器

电压不变，电容增大，则两极板电荷量增大，会有电流由6流向a,故C错误；当传感器以恒

定加速度向前运动，达到稳定后弹簧弹力不变，电介质插入极板深度不变，则电容器电容不变，

极板电荷量也不变，故电流表中没有电流通过，指针不偏转，故D正确。

第II卷（非选择题共60分）

二、填空题（4小题，共34分。把答案直接填在横线上）

11.（6分）（2024.辽宁模拟预测）传感器在现代生活、生产中有着相当广泛的应用。一个测

量温度的传感器设计电路如图甲所示，要求从温度/=0℃时开始测量，并能从表盘上直接读

出温度值（电流表满偏时指针所指刻度为0℃）。其中舟是保护电阻，&是调零电阻（总阻值为

100Q）,理想电流表量程为0〜6mA,电源电动势为E=3V（内阻不计），金属热电阻的阻值R

与温度t的对应关系如图乙所示。

（1）选取并安装好保护电阻后，要对温度传感器进行调零，调零后闭合电路的总电阻为

_________O;

（2）现对表盘进行重新赋值，原5mA刻度线应标注_________℃；

（3）由于电池老化，电动势降低，但温度传感器仍可以调零，用此调零后的温度传感器测

量温度，测量值_________（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

答案：（1）500⑵60（3）大于

F

解析：（1）因为电流表的量程为6mA,由欧姆定律可得，电路中的总电阻为R,.=7=500Q。

/g

（2）当电流表满偏示数为6mA,即温度值为0℃时，电路中的总电阻为R总=500Q=R+

R+&,

由图乙可知，金属热电阻在/=0℃的电阻阻值为R）=50C,解得R+R2=450Q,当电流

p

表示数为5mA时，金属热电阻R的阻值为P=J-R1-R2,解得=150。，由图乙可得,

金属热电阻R与温度/的关系式为R=$+50C,解得R'=150。时的温度为f=60℃。

E

（3）满偏电流/g=d",当电池老化，电动势减小时，可通过调小调零电阻&使得

K1十人2十Ko

E'

上式仍成立，则用'<R2,当温度为t',对应为电流/'时，有/'=-------------?—=

+Ho+京'

FPt'

-----------[,则。，故传感器测得的温度值大于真实值。

R+RZ+RO+F测"

12.（8分）（2023・湖北高二期中）某研究性学习小组学习传感器知识后设计制作了简易测力

计，其工作原理图如图甲所示。所用器材有：输出电压为9V的恒压电源、量程为0-0.6A

的电流表（内阻不计）、电阻箱、阻值随长度均匀变化的电阻丝（长度为0.06m,总阻值为30。）、

弹簧、开关、导线（电阻不计）。已知弹簧处于原长时，滑片P位于电阻丝的最左端，弹簧弹力

R与弹簧伸长量x

（1）为了电路的安全，电阻箱的阻值至少调至

⑵按甲图原理由电流表改装的测力计，表盘上拉力间隔值相同时对应的刻度线

（填“均匀”“不均匀”）。

（3）若电阻箱的阻值为20Q,则当电流表的示数为0.2A时，对应标示的拉力值为

_________No

（4）若考虑电流表的阻值引起的系统误差，拉力测量值比真实值________（填“偏大”“偏

小”或“相等”)。

答案：(1)15(2)不均匀(3)100(4)偏小

E9

解析：(1)为了电路的安全，电路中电流不超过0.6A,则电路中最小电阻为几面=厂=万7

-ZmaxU.O

Q=15Q,即电阻箱的阻值至少调至15。。

(2)由图乙知尸=乙，其中左=七=10000N/m,

设电阻丝总长为I,电阻丝总电阻为Ri,则由闭合电路的欧姆定律知，电路电流为1=

E___________E

R+一RiR+RL『I

可见，电流与拉力并非线性关系，所以表盘上拉力间隔值相同时对应的刻度线不均匀。

1Qf)

(3)若电阻箱的阻值为20Q,可得/J。/

则当电流表的示数为0.2A时，对应标示的拉力值为F=100No

(4)若考虑电流表的阻值引起的系统误差，设电流表的阻值为Ro,则1=-----------万一整

R-\-Ri+7?o—万R

w

理得尸=布［/(7?+舟+&)—E］由此可知，忽略Ho时，R值偏小，则可知拉力测量值偏小。

13.(8分)(2024.湖南长沙高二期末)为节能减排，保护环境，公共场所使用声、光控照明

系统，声、光控开关需要同时满足光线较暗、有活动声音时才打开的工作要求(电源及电流表

内阻不计)，其示意图如图甲所示。

⑴其中光控开关的结构如图乙所示，现用多用电表测量电磁继电器的等效电阻，完成基

本操作后将多用电表的选择开关置于“XI”挡，进行(选填“机械调零”或“欧姆调

零”），调零后，测量的示数如图丁所示，则电磁继电器的等效电阻为Qo

（2）光敏电阻的阻值随照度（照度可以反映光的强弱，光越强，照度越大，单位为lx）的变化

关系如图丙所示，由图丙可知随光照强度的减小，光敏电阻的阻值_______（选填“增加"''减

小”或“不变”）。

（3）已知光控开关的电源电动势为3.0V,电阻箱的阻值为25。。若设计要求当流过电磁继

电器的电流为0.04A时，光控开关闭合，则此时的照度约为Ixo为了节约用电，需要

降低光照度值，应该把电阻箱的阻值________（选填“调大”或“调小”）。

答案：⑴欧姆调零20⑵增加（3）0.3调小

解析：（1）用多用电表测量电磁继电器的等效电阻，完成基本操作后将多用电表的选择开

关置于“XI”挡，进行欧姆调零；欧姆表指针指在刻线20位置，则电磁继电器的等效电阻为

20X1Q=20Qo

（2）由图丙可知随光照强度的减小，光敏电阻的阻值增加。

p

（3）根据闭合电路欧姆定律有/=一^,代入数据解得品=50Q,根据图丙可知品=50。

对应的光的照度约为0.3lx；为了节约用电，需要降低光照度值，即要在低照度条件下才打开，

光敏电阻的阻值变大，要在流过电磁继电器的电流为0.04A时亮灯，根据闭合电路欧姆定律

可知，需要调小电阻箱阻值。

14.（12分）用如图甲所示的电路研究压敏电阻应变片后的压阻效应。电源的电动势为3V,

内阻忽略不计。除图甲中的器材外，实验室还提供了如下器材可供选择：

电压表V（量程为0〜15V,内阻约为20k。，其读数用。表示）

电流表Ai（量程为0〜0.6A,内阻厂i=1.5C,其读数用Z表示）

电流表A2（量程为0〜0.6A,内阻约为2d其读数用上表示）

(1)请在选好器材后完成图甲中虚线框内的部分电路；

(2)在电阻尺上施加压力R闭合开关S,记下电表读数，该电路测量电阻尺阻值的表达

式为兄=(用题目中给出的字母表示)。改变压力R得到不同的心值，记录数据并

绘成兄一R图像如图乙所示；

(3)一同学想把电流表改成简易压力表，他仍然使用原来的表盘，只是把表盘上标示的数

字”0.2、0.4、0.6”改为相应的压力值，实验采用的电路如图丙所示。他在表盘上表示0.1A

的刻度线处标上数字0,则电路中滑动变阻器的阻值应为Ro=C；此压力表表盘上

0.20A的刻度线处标上的压力值为No

Jyri

答案：(1)见解析⑵片W(3)10.57.5

解析：(1)电源的电动势为3V,实验所给电压表量程为0〜15V,读数误差较大，不宜使

用。由于电流表Ai内阻已知，则可用电流表Ai作电压表使用，如下图所示。

⑵根据并串联电路规律和欧姆定律可得，该电路测量电阻尺阻值的表达式为&=立力。

(3)根据闭合电路的欧姆定律有E=/(Ro+ri+&),由题可知，当1=0.1A时，压力为零，

结合图乙可知&=18Q,代入数据解得Ro=10.5。；由图乙可知，心与所受压力R成一次函

数关系，两者关系为兄=18—2尸，则根据闭合电路的欧姆定律有If、斐々=而飞，可

Ro+n+Rx30—2F

知当/=0.2A时，压力值为R=7.5N。

三、论述、计算题(本题共2小题，共26分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要

演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

15.(12分)有一种测量压力的电子秤，其原理如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的

电源。Ro是一个阻值为300Q的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R

是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小的变化而改变，两者关系如下表所示。C是一个用来保

护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计，试分析:

称台

------1~~

R

11

C

压力F/N050100150200250300・・・

电阻R/Q300280260240220200180・・・

(1)利用表中的数据，写出电阻R随压力P变化的数学关系式；

⑵若电容器的耐压值为5V,该电子秤的最大称量值为多少？

(3)如果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均匀？

答案：(l)R=300—0.4R(Q)(2)600N(3)不均匀

解析：(1)由表中数据可知，左=第=黑/=—0.4Q/N,所以电阻R随压力R变化的数学

关系式为T?=300-0.4F(Q)o

(2)R上受到的压力越大，R的阻值越小，电容器两极板间电压越大，由题意知，电容器两

5V6V

极板间电压不能超过5V。所以号=正'，解得H=60Q。

KoR+Ro

又因为H=300—0.4/(Q),得Fmax=600No

、、EE

(3)电流表中的电流/=Ro+R=600-0.4NA)

电流/与压力歹之间不是