2024年高中物理新教材同步學(xué)案 選擇性必修第二冊(cè) 第5章 章末檢測(cè)試卷(五)（含解析）

章末檢測(cè)試卷(五)(滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題6分，共42分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．(2022·廣東佛山一中期中)傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用了下列哪種傳感器()A．生物傳感器 B．壓電傳感器C．溫度傳感器 D．光電傳感器答案C解析空調(diào)機(jī)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，所以內(nèi)部使用了溫度傳感器，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2．話筒內(nèi)有傳感器。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。下列說法正確的是()A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不變D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)答案B解析當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，故A錯(cuò)，B對(duì)；膜片隨著聲波而振動(dòng)，穿過金屬線圈的磁通量也是變化的，故C錯(cuò)；膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈切割磁感線，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故D錯(cuò)。3.如圖所示是某種汽車上的一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置。R是滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭龋涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的金屬片向下移動(dòng)時(shí)()A．電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面降低B．電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面升高C．電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面降低D．電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面升高答案D解析油面升高，金屬片向下移動(dòng)，R接入電路中的電阻減小，電路中電流增大，所以選項(xiàng)D正確。4.如圖所示是溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理圖，圖中1是電磁鐵，2是銜鐵，3是觸點(diǎn)，4是水銀溫度計(jì)(水銀導(dǎo)電)。則下列說法正確的是()A．溫度高于警戒溫度時(shí)，電鈴不報(bào)警、指示燈亮B．溫度低于警戒溫度時(shí)，電鈴報(bào)警、指示燈熄滅C．溫度高于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴報(bào)警D．溫度低于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴不報(bào)警答案D解析溫度高于警戒溫度時(shí)，控制電路的電磁鐵中有電流通過，電磁鐵吸引銜鐵，此時(shí)電鈴?fù)ㄟ^觸點(diǎn)與工作電路接通，電鈴報(bào)警，指示燈的電路中沒有電流，指示燈熄滅，故A、C錯(cuò)誤；溫度低于警戒溫度時(shí)，控制電路處于斷路狀態(tài)，電磁鐵中沒有電流通過，沒有磁性，此時(shí)指示燈通過觸點(diǎn)與工作電路接通，指示燈亮，電鈴不報(bào)警，故B錯(cuò)誤，D正確。5．(2023·江蘇南京一中月考)氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中的一氧化碳濃度的檢測(cè)，它的電阻阻值隨一氧化碳濃度的變化而變化。在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同阻值，這樣，電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察電壓表指針位置就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)。有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出了電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))—一氧化碳濃度曲線，如圖乙所示。下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖像正確的是()答案D解析設(shè)傳感器的電阻為R1，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，由題意：氧化錫傳感器電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))—一氧化碳濃度曲線，得到eq\f(1,R1)＝kc，k是比例系數(shù)。又根據(jù)歐姆定律得，電壓表示數(shù)U0＝eq\f(R0,R0＋R＋r＋R1)E＝eq\f(R0,R0＋R＋r＋\f(1,kc))E由數(shù)學(xué)知識(shí)分析，當(dāng)c增大時(shí)，U0增大，c與U0是非線性關(guān)系，圖像是曲線，而且是增函數(shù)。故D正確。6．(2023·重慶西南大學(xué)附中高二期末)圖甲表示某種電阻R隨攝氏溫度t變化的圖像。把這個(gè)電阻接入如圖乙中電路，用這個(gè)電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻溫度計(jì)，則()A．t1應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上B．t1應(yīng)標(biāo)在電流較小的刻度上C．通過電流表的電流與溫度呈線性關(guān)系D．通過電流表的電流隨溫度的升高而增大答案A解析由題圖甲可知，隨著溫度的升高，電阻R的阻值增大，電路中的電流減小；反之，溫度降低，阻值減小，電流增大。當(dāng)溫度為t1時(shí)，整個(gè)電路的電阻最小，電流最大，故t1應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度上，A正確，B錯(cuò)誤；由題圖甲可知，電阻阻值可表示為R＝R0＋kt，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(E,R)＝eq\f(E,R0＋kt)，可知通過電流表的電流與溫度呈非線性關(guān)系，I隨t的升高而減小，C、D錯(cuò)誤。7.如圖所示為一種常見的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測(cè)量?jī)x接收，測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M0的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒有站人時(shí)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái)，測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為()A．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UB.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UC．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)D.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)答案D解析當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒有站人時(shí)，2x＝vt0，當(dāng)測(cè)重臺(tái)站人時(shí)，2(x－h(huán))＝vt，聯(lián)立可得h＝eq\f(1,2)v(t0－t)，當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒有站人時(shí)，U0＝kM0g，當(dāng)測(cè)重臺(tái)站人時(shí)，U＝k(M0g＋mg)，聯(lián)立可得，m＝eq\f(M0,U0)(U－U0)，故選項(xiàng)D正確。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題8分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得8分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的得0分)8．如圖所示為用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡(jiǎn)易水污染指示器，下列說法中正確的是()A．嚴(yán)重污染時(shí)，LDR是高電阻B．輕度污染時(shí)，LDR是高電阻C．無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定D．該儀器的使用會(huì)因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊懘鸢窤D解析嚴(yán)重污染時(shí)，透過污水照到LDR上的光較弱，LDR電阻較大，A對(duì)，B錯(cuò)；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化，光照強(qiáng)度增大，阻值減小，反之阻值增大，C錯(cuò)；白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同，會(huì)影響LDR的電阻，D對(duì)。9．(2023·廣州高二期末)傳感器是采集信息的一種重要元件，如圖所示是一種電容式壓力傳感器，當(dāng)待測(cè)壓力作用于可動(dòng)電極時(shí)，使它發(fā)生形變，從而改變傳感器的電容。若電流從靈敏電流計(jì)“＋”接線柱流進(jìn)時(shí)指針向右偏，從“－”接線柱流進(jìn)時(shí)向左偏。當(dāng)待測(cè)壓力突然增大時(shí)，下列說法中不正確的是()A．電容器的電容將減小B．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低C．靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D．若電流計(jì)示數(shù)穩(wěn)定且不為零，說明壓力F不再變化答案ACD解析由題可知，電容器的電壓不變，由C＝eq\f(εrS,4πkd)，當(dāng)待測(cè)壓力突然增大時(shí)，F(xiàn)向上壓可動(dòng)電極，可知d減小，電容增大，電荷量增大，電容器充電，電路中形成逆時(shí)針方向的電流，則靈敏電流計(jì)指針向右偏；電流從N流向M，故M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低，A、C錯(cuò)誤，B正確；若電流計(jì)示數(shù)穩(wěn)定且不為零，說明電容器正在充放電，電容器的電容變化，說明壓力F變化，D錯(cuò)誤。10.如圖為一種風(fēng)向和風(fēng)速傳感器的原理圖。兩個(gè)收集板極是銅絲網(wǎng)狀導(dǎo)體，有良好的導(dǎo)電性和通風(fēng)能力，粒子源極是一條直徑很小的鎳鉻絲，粒子源極與兩收集板極相互平行且等距。粒子源極附近的空氣在強(qiáng)電場(chǎng)作用下電離，正離子沿電場(chǎng)方向移動(dòng)流向收集板極，從而形成正離子電流，由兩電流表測(cè)量，測(cè)量時(shí)保持風(fēng)向與收集板極垂直，電流表A1、A2的示數(shù)分別為I1、I2，ΔI＝|I1－I2|，已知有風(fēng)時(shí)正離子的速度為電場(chǎng)引起的速度和風(fēng)速的矢量和，則()A．若I1＞I2，則風(fēng)向向右B．若I1＞I2，則風(fēng)向向左C．風(fēng)速越大，ΔI越大D．風(fēng)速越大，ΔI越小答案BC解析若風(fēng)向向左，單位時(shí)間打到左收集板極上的正離子數(shù)較多，則I1＞I2，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；風(fēng)速越大，則單位時(shí)間打到兩收集板極的正離子數(shù)之差越大，故兩電流表的示數(shù)之差越大，即ΔI越大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題共2小題，共34分)11．(16分)(2021·山東卷)熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件，某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律?？晒┻x擇的器材有：待測(cè)熱敏電阻RT(實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐)；電源E(電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻r約為0.5Ω)；電阻箱R(阻值范圍0～9999.99Ω)；滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值20Ω)；滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值2000Ω)；微安表(量程100μA，內(nèi)阻等于2500Ω)；開關(guān)兩個(gè)，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲所示的測(cè)量電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖示連接電路；②閉合S1、S2，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏；③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開S2，調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針半偏；④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了更準(zhǔn)確地測(cè)量熱敏電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(填“R1”或“R2”)。(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖中將實(shí)物圖(不含溫控裝置)連接成完整電路。(3)某溫度下微安表半偏時(shí)，電阻箱的讀數(shù)為6000.00Ω，該溫度下熱敏電阻的測(cè)量值為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)，該測(cè)量值________(填“大于”或“小于”)真實(shí)值。(4)多次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸________(填“增大”或“減小”)。答案(1)R1(3分)(2)見解析圖(4分)(3)3500(3分)大于(3分)(4)減小(3分)解析(1)用半偏法測(cè)量熱敏電阻的阻值，盡可能讓該電路的電壓在S2閉合前、后保持不變，由于該支路與滑動(dòng)變阻器前半部分并聯(lián)，滑動(dòng)變阻器的阻值越小，S2閉合前、后該部分電阻變化越小，從而電壓的值變化越小，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1。(2)電路連接圖如圖所示(3)微安表半偏時(shí)，該支路的總電阻為原來的2倍，即RT＋RμA＝6000Ω可得RT＝3500Ω當(dāng)斷開S2，微安表半偏時(shí)，由于該支路的電阻增加，電壓略有升高，根據(jù)歐姆定律，總電阻比原來2倍略大，也就是電阻箱的阻值略大于熱敏電阻與微安表的總電阻，而認(rèn)為電阻箱的阻值等于熱敏電阻與微安表的總電阻，因此熱敏電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏大。(4)由于是lnRT－eq\f(1,T)圖像，當(dāng)溫度T升高時(shí)，eq\f(1,T)減小，從圖中可以看出lnRT減小，從而RT減小，因此熱敏電阻隨溫度的升高逐漸減小。12．(18分)如圖甲所示是某同學(xué)自制的電子秤原理圖，利用電壓表(內(nèi)阻很大)的示數(shù)來表示物體的質(zhì)量。托盤與電阻可忽略的彈簧相連，托盤與彈簧的質(zhì)量均不計(jì)。滑動(dòng)變阻器的滑片與彈簧上端連接，當(dāng)托盤中沒有放物體時(shí)，電壓表的示數(shù)為零。設(shè)滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R，總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻為R0，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g。若不計(jì)一切摩擦和其他阻力。(1)求出電壓表示數(shù)Ux與待測(cè)物體質(zhì)量m的關(guān)系式。(2)由(1)的計(jì)算結(jié)果可知，電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量不成正比，不便于制作刻度。為使電壓表示數(shù)與待測(cè)物體質(zhì)量成正比，請(qǐng)利用原有器材進(jìn)行改進(jìn)，在圖乙的基礎(chǔ)上完成改進(jìn)后的電路原理圖，并得出電壓表示數(shù)Ux與待測(cè)物體質(zhì)量m的關(guān)系式。答案(1)Ux＝eq\f(mgER,kLR0＋r＋mgR)(2)見解析圖Ux＝eq\f(mgER,R0＋r＋RLk)解析(1)設(shè)彈簧的形變量為x由