2024年新教材高中物理第4章電磁振蕩與電磁波第5章傳感器達標(biāo)檢測卷新人教版選擇性必修第二冊

第四、五章達標(biāo)檢測卷(考試時間：60分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本大題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求)1．關(guān)于在LC振蕩電路的一個周期的時間內(nèi)，下列說法正確的是()①磁場方向變更一次②電容器充、放電各一次③電場方向變更兩次④電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完成兩次A．①② B．②③④C．③④ D．①③④【答案】C【解析】在一個振蕩周期內(nèi)，電場、磁場方向變更兩次，電場能、磁場能轉(zhuǎn)化兩次；電容器充、放電各兩次，故C正確．2．在真空中傳播的電磁波，當(dāng)它的頻率增大時，它的傳播速度及其波長()A．速度不變，波長減小B．速度不變，波長增大C．速度減小，波長變大D．速度增大，波長不變【答案】A【解析】電磁波在真空中的傳播速度始終為3×108m/s，與頻率無關(guān)；由c＝λf知，波速不變，頻率增大，波長減小，故B、C、D錯誤，A正確．3．用一自感系數(shù)為L的線圈和一電容器構(gòu)成一收音機的調(diào)諧電路，要使該調(diào)諧電路能接收到波長為λ的無線電波，則電容器的電容應(yīng)為(已知無線電波在空氣中的速度為c)()A．eq\f(λ,2πLc) B．eq\f(1,2π\(zhòng)r(Lcλ))C．eq\f(λ2,2πLc2) D．eq\f(λ2,4π2Lc2)【答案】D【解析】由λ＝eq\f(c,f)可得波長為λ的無線電波的頻率f＝eq\f(c,λ)，故調(diào)諧電路的頻率也為f，又f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，所以eq\f(c,λ)＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))，得C＝eq\f(λ2,4π2Lc2)，故D正確．4．光電式感煙探測器(簡稱煙感器)由光源、光電元件和電子開關(guān)組成．利用光散射原理對火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進行探測，并剛好發(fā)出報警信號．該報警器利用的傳感器是()A．力傳感器 B．聲傳感器C．位移傳感器 D．光傳感器【答案】D【解析】由于光電式感煙探測器是利用光散射原理對火災(zāi)初期產(chǎn)生的煙霧進行探測，故該報警器利用的傳感器是光傳感器，D正確．5．如圖所示為電容式傳感器部分構(gòu)件的示意圖．當(dāng)動片(實線圖)和定片(虛線圖)之間正對扇形區(qū)的圓心角的角度θ發(fā)生變更時，電容C便發(fā)生變更，圖中能正確反映C和θ間的函數(shù)關(guān)系的是() A B C D【答案】D【解析】當(dāng)角度θ發(fā)生變更時，極板正對面積發(fā)生變更，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正確．6．為了保證汽車剎車時車輪不被抱死，使車輪仍有肯定的滾動而不是純滑動，這樣既可以提高剎車效果，又不使車輪失去限制．為此須要一種測定車輪是否還在轉(zhuǎn)動的裝置，這種檢測裝置稱為電磁脈沖傳感器，假如該裝置檢測出車輪不再轉(zhuǎn)動，它就會自動放松剎車機構(gòu)，讓車輪仍保持轉(zhuǎn)動狀態(tài)，這就是ABS防抱死系統(tǒng)．如圖是電磁脈沖傳感器示意圖，B是一根永久磁體，外面繞有線圈，它們的左端靠近一個鐵質(zhì)齒輪A.齒輪與轉(zhuǎn)動的車輪是同步的，則以下說法正確的是()A．車輪轉(zhuǎn)動時，由于齒輪在永久磁體的磁場中切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流B．車輪轉(zhuǎn)動時，由于齒輪被磁化使線圈中的磁場發(fā)生變更，產(chǎn)生感應(yīng)電流C．車輪轉(zhuǎn)速減慢時，輸出電流的周期變小，電流強度也變小D．車輪轉(zhuǎn)速減慢時，輸出電流的周期變大，電流強度也變大【答案】B【解析】此傳感器是利用線圈中磁通量的變更產(chǎn)生感應(yīng)電流的原理來實現(xiàn)檢測的．當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，帶動齒輪轉(zhuǎn)動．相當(dāng)于將鐵塊插入和拔出線圈，從而使線圈中磁通量發(fā)生變更而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故A錯誤，B正確；當(dāng)車輪轉(zhuǎn)速減慢時，線圈中磁通量的變更減慢，產(chǎn)生的感應(yīng)電流的周期變大，由E＝eq\f(ΔΦ,Δt)可知，電流強度變小，故C、D錯誤．7．如圖所示為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求是：正常狀況綠燈亮，有險情時電鈴報警，則圖中的甲、乙、丙分別是()A．小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡B．半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡C．綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻D．半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴【答案】B【解析】甲的回路應(yīng)為限制電路，故甲應(yīng)是半導(dǎo)體熱敏電阻；熱敏電阻的特點是溫度高時電阻小，電流大，電磁繼電器工作，觸頭被吸下，乙被接通應(yīng)報警，即乙是小電鈴；平常時，溫度低時電阻大，電流小，丙被接通，丙應(yīng)是綠燈泡，B正確．二、多項選擇題(本大題共3小題，每小題6分，共18分．在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求．全選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)8．電磁波廣泛應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)療中．下列屬于電磁波應(yīng)用的醫(yī)用器械有()A．殺菌用的紫外燈B．拍胸片的X光機C．治療咽喉炎的超聲波霧化器D．檢查血流狀況的“彩超”機【答案】AB【解析】紫外燈的頻率高，能量強，所以用于殺菌，屬于電磁波的應(yīng)用，A正確；X光的穿透實力較強，所以用于拍胸片，屬于電磁波的應(yīng)用，B正確；超聲波霧化器是超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，C錯誤；彩超屬于超聲波的應(yīng)用，與電磁波無關(guān)，D錯誤．9．下列說法正確的是()A．勻稱變更的電場四周產(chǎn)生勻稱變更的磁場，勻稱變更的磁場四周產(chǎn)生勻稱變更的電場B．只要空間某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波C．電磁波必需依靠于介質(zhì)傳播D．電磁波中每一處的電場強度和磁感應(yīng)強度總是相互垂直，且與波的傳播方向垂直【答案】BD【解析】只有變更的電場(磁場)四周才能產(chǎn)生磁場(電場)，并且勻稱變更的電場(磁場)四周產(chǎn)生的磁場(電場)是穩(wěn)定的，A錯誤；只要空間某個區(qū)域有振蕩的電場或磁場，電磁場就能由近及遠(yuǎn)地傳播，形成電磁波，B正確；電磁波是周期性變更的電場與磁場交替激發(fā)由近及遠(yuǎn)傳播的，所以傳播不須要介質(zhì)，C錯誤；變更的電場與變更的磁場共同產(chǎn)生電磁場，電磁波的電場強度與磁感應(yīng)強度總是相互垂直的，且與波的傳播方向垂直，D正確．10．如圖所示，用兩種不同的金屬絲組成的一個回路，觸點1插在熱水中，觸點2插在冷水中，電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象．下列有關(guān)溫差發(fā)電現(xiàn)象的說法中正確的是()A．該試驗符合能量守恒定律B．該試驗中有部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電路的電能C．該試驗中熱水的溫度降低，冷水的溫度上升D．該試驗中熱水的溫度降低，冷水的溫度不變更【答案】ABC【解析】該試驗遵循能量守恒定律，最終將達到熱平衡，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能，熱水溫度降低，冷水溫度上升．故A、B、C正確．三、非選擇題(本大題共4小題，共54分)11．(10分)利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的溫度傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變更，反應(yīng)快，而且精確度高．(1)假如將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和電阻串聯(lián)成一個電路，如圖甲所示，其他因素不變，只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變________(填“大”或“小”)．(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度(如圖乙所示)換成相應(yīng)的溫度刻度，就能干脆顯示出熱敏電阻旁邊的溫度．假如刻度盤正中的溫度為20℃，則25℃的刻度應(yīng)在20℃的刻度的________(填“左”或“右”)側(cè)．【答案】(1)小(2)右【解析】(1)因為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度上升時電阻減小，溫度降低時電阻增大，故電路中電流會變?。?2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25℃的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流，故在20℃對應(yīng)電流刻度的右側(cè)．12．(14分)如圖所示，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動勢約為3V，內(nèi)阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)．已知RT在95℃時的阻值為150Ω，在20℃時的阻值約為550Ω.現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95～20℃之間的多個溫度下RT的阻值．(1)在圖中畫出連線，完成試驗原理電路圖．(2)完成下列試驗步驟中的填空：a．依照試驗原理電路圖連線．b．調(diào)整控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT的溫度為95℃.c．把電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?，以保證儀器平安．d．閉合開關(guān)，調(diào)整電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄________________．e．將RT的溫度降為T1(20℃<T1<95℃)；調(diào)整電阻箱，使得電流表的讀數(shù)____________，記錄________________．f．溫度為T1時熱敏電阻的電阻值RT1＝________________.g．逐步降低T1的數(shù)值，直至20℃為止；在每一溫度下重復(fù)步驟e、f.【答案】(1)如圖(2)電阻箱的讀數(shù)R0仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1R0－R1＋150Ω【解析】(1)電阻箱的最大阻值與熱敏電阻的最大阻值相差不大，因此電阻箱應(yīng)與熱敏電阻串聯(lián)．(2)本試驗原理是當(dāng)電路的電流相等時，外電路的總電阻相等，所以95℃和T1時RT對應(yīng)的電路的電阻相等，有150Ω＋R0＝RT1＋R1，即RT1＝R0－R1＋150Ω.13．(14分)如圖所示，線圈L的自感系數(shù)為25mH，電阻為零，電容器C的電容為40μF，燈泡D的規(guī)格是“4V2W”．開關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光，S斷開后，LC中產(chǎn)生振蕩電流．若從S斷開起先計時，求：(1)當(dāng)t＝eq\f(π,2)×10－3s時，電容器的右極板帶何種電荷；(2)當(dāng)t＝π×10－3s時，LC回路中的電流大?。猓?1)S斷開后，LC中產(chǎn)生振蕩電流，振蕩周期為T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(25×10－3×40×10－6)s＝2π×10－3s，當(dāng)t＝eq\f(π,2)×10－3s＝eq\f(T,4)時，電容器充電完畢，右極板帶正電荷．(2)開關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光時電路中的電流I＝eq\f(P,U)＝eq\f(2,4)A＝0.5A，當(dāng)t＝π×10－3s＝eq\f(T,2)時，LC回路中的電流達到反向最大，即I＝0.5A．14．(16分)有一種測量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示．E是內(nèi)阻不計、電動勢為6V的電源，R0是一個阻值為300Ω的限流電阻，G是由志向電流表改裝成的指針式測力顯示器．R是一個壓力傳感器，其阻值可隨壓力大小變更而變更，其關(guān)系如下表所示．C是一個用來愛護顯示器的電容器．秤臺的重力忽視不計.壓力F/N050100150200250300…電阻R/Ω300280260240220200180…(1)利用表中的數(shù)據(jù)寫出電阻R隨壓力F變更的函數(shù)式．(2)若電容器的耐壓值為5V，該電子秤的最大稱量值為多少？(3)假如把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度是否勻稱？解：(1)由表中數(shù)據(jù)可知k＝eq\f(ΔR,ΔF)＝eq\f(20Ω,