第五章 传感器（单元自测·提高卷）物理粤教版选择性必修第二册

2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第五章·提高通关 1、 选择题：本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D B D B C ABD ABC BD 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11． （1分） （1分） 10 （1分） （2分） 不均匀（1分） 12．(1) （2分） （1分） (2) 200.0 （1分） 200（2分） (3) 100 （1分） 0.900（1分） 三、计算题：本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）（1）由牛顿第二定律可知 2kx＝ma 　（2分） 得 （2分） 方向向右； （2）设加速度为a时，滑动变阻器的滑片距中间的距离为x，则敏感元件的输出电压为 （2分） 再设系统向左加速时滑片右移x，则敏感元件的动力学方程为 2kx＝ma （2分） 联立可得 （2分） 14．（14分）（1）为了实现对电路的控制，应采用串联方式，且两端大于（记为），控制开关自动开启加热系统，又因为时的电阻时R的两倍，则需与加热系统并联，电路如下 （4分） （2）表格可知时，，根据闭合电路欧姆定律，两端（2分） 代入题中数据，解得（2分） （3）[1]根据题意，若环境温度低于20℃，1，2两端大于2V，控制开关自动开启加热系统，现若设置环境温度低于18℃时自动开启加热系统，则两端电阻较20℃时变大，根据串联电路分压规律可知，此时要使1，2两端大于2V，定值电阻应大于;（4分） [2]两端小于时，控制开关自动关闭加热系统，改变定值电阻后，即定值电阻增大后，两端电压会减小，若要让它电压与与之前不变，则热敏电阻要增大，即温度会小于。（2分） 15．（16分）（1）当不测重物时，定值电阻R与金属杆串联，由闭合电路欧姆定律 （1分） 得电路中的电流 （1分） 金属杆接入电路中的电阻 （1分） 得 （1分） 金属杆单位长度的电阻 （1分） 得 （1分） （2）当托盘中放置重力为240N的重物时，根据胡克定律 （1分） 由闭合电路欧姆定律得 （1分） 金属杆接入电路中的电阻 （2分） 联立可得 （2分） （3）电压传感器即一个电压和一个重力相对应，则有传感器在电源内阻变化前后的电路传感器分压应该相同，则有 （2分） 联立得 （2分） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第五章·提高通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 【答案】B 【详解】A．图a为电容式话筒的组成结构示意图，振动膜片与固定电极间的距离发生变化，从而实现将声音信号转化为电信号，故A正确； B．熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高，故B错误； C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，加速度向左，则滑片向右移动，此时P点电势高于Q点电势，故C正确； D．在梁的自由端施加向下的力F，上应变片长度变长，电阻变大，下应变片长度变短，电阻变小，故D正确。 本题选择错误选项，故选B。 2．如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中为加热电阻丝 （可视为定值电阻），为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），为电容器。开关闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器两板间的电场强度增大 D．电阻丝消耗的功率减小 【答案】A 【详解】AB．由电路图可知，S闭合后，当温度降低时，正温度系数热敏电阻的阻值越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知干路中的总电流I增大，根据 可知路端电压减小，即灯泡L两端的电压减小，根据 可知流过灯泡的电流IL减小，故灯泡变暗； 根据 可知流过的电流增大， 根据 可知两端的电压增大， 根据可知两端的电压减小，即电容器两端的电压减小， 根据可知电容器所带的电量减小，故A正确，B错误； C．根据可知电容器C两板间的电场强度减小，故C错误； D．根据可知消耗的功率增大，故D错误。 故选A。 3．角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。其简化结构如图所示，质量为的元件与轻质弹簧连接，可在杆上自由滑动，弹簧的自然长度为、劲度系数为，电源电动势为、内阻不计，滑动变阻器总长也为，电阻分布均匀，系统静止时在点，不计一切阻力，当系统绕轴以角速度转动时，元件发生位移并输出相应的电压信号，则（　　） A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．输出电压随角速度的增大而减小 C．弹簧的伸长量为 D．输出电压与的函数式为 【答案】D 【详解】A．系统在水平面内以角速度转动时，无论角速度增大还是减小，BC的电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，与角速度无关，故A错误； BCD．设系统在水平面内以角速度转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件A，根据牛顿第二定律得 则 又输出电压 联立两式得 所以输出电压随角速度的增大而增大，故BC错误，D正确。 故选D。 4．光电式火灾报警器的原理如图所示，红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（　　） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．减小干簧管上线圈的匝数 【答案】B 【详解】A．增大电阻箱的阻值，则红外光源发出的红外线强度减小，若烟雾浓度降低，则光敏电阻接收的光强降低，阻值变大，则干簧管的电流减小，则干簧管中的两个簧片不能被磁化而接通，触发蜂鸣器不能报警，故A错误； B. 若烟雾浓度降低，则光敏电阻接收的光强降低，阻值变大，若再减小电阻箱的阻值，则干簧管的电流增大，则干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警，故B正确； C．增大电源的电动势，对干簧管的通断无影响，故C错误； D．减小干簧管上线圈的匝数，干簧管中产生磁场强度减弱，则干簧管中的两个簧片不能被磁化而接通，蜂鸣器不报警，故D错误。 故选B。 5．如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱 C．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动 【答案】D 【详解】A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体的周围存在磁场，故A错误； BC．闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，说明压力增大，电路中的电流增大，由欧姆定律可知电路中的总电阻减小，和串联，设定限载质量后，不变，力敏电阻的阻值减小，可以得到力敏电阻的阻值随压力的增大而减小，检测时，车的质量越大，对力敏电阻的压力越大，力敏电阻的阻值越小，电路中的电流越大，电磁铁的磁性越强，故BC错误； D．若要提高设定的限载质量，此时力敏电阻的阻值减小，电磁铁吸下衔铁时的电流不变，根据欧姆定律可知电路的总电阻不变，应该增大滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左移动，故D正确。 故选D。 6．电容式位移传感器示意图如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系，则当被测物体向右匀速运动时，流过电流表的电流（　　） A．均匀增大 B．保持恒定 C．均匀减小 D．先增大后减小 【答案】B 【详解】当物体向右匀速运动时，则电介质板进入电容器的长度x均匀减小，根据 可知电容C均匀减小，Q均匀减小，所以流过电流表的电流保持恒定。 故选B。 7．如图所示为一个简易的高温报警器原理图。为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V，下列说法正确的是（　　） A．A端为高电势时蜂鸣器报警 B．温度升高，热敏电阻阻值增大 C．滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度 D．若无斯密特触发器，可通过将与调换位置实现同样的功能 【答案】C 【详解】A．A端为高电势时，Y端从高电势跳到低电势，小于蜂鸣器工作的电压，不报警，A错误； B．温度升高，热敏电阻阻值减小，B错误； C．滑片P向b端移动，连入电路中电阻减小，根据串联电路特点，有 若使报警不变，则A端电势不变，应减小，即温度升高，所以滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度，C正确； D．若无斯密特触发器，将与调换位置后，当温度升高时，阻值减小，A端电势升高，蜂鸣器工作，当温度降低时，阻值增大，A端电势降低，蜂鸣器不工作，与斯密特触发器的工作特点不同，D错误。 故选C。 8．图（a）为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图（b）所示。电源电动势，内阻，电阻、中的一个是声敏电阻，另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　） A．为声敏电阻，为定值电阻 B．电压表的示数为2.5V时，声音强度为80dB C．声音强度越大，电源的总功率越小 D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 【答案】ABD 【详解】A．由于电压表的量程为，电源电动势为，定值电阻为，由图（a）可知，声敏电阻阻值大于，且为串联电路，显然电压表因为量程不能测量声敏电阻的电压，只能测量定值电阻的电压，故为声敏电阻，为定值电阻，故A正确。 B．当电压表的示数为时，流过电路的电流， 声敏电阻的阻值 代入数据可得 结合题图（a）可知声音强度为，故B正确。 C．电源的总功率 则总电阻越小，功率越大，其中阻值不变，所以越小，总电阻越小，而越小，声音强度越大，电源总功率越大，故C错误。 D．电压表的示数 电压表量程不变，若换用阻值更小的定值电阻，则声敏电阻阻值的最小值变小，结合题图（a）可知电路能测量的最大声音强度将变大，故D正确。 故选ABD。 9．如图1所示，理想变压器原线圈接电压有效值恒为的正弦交流电源，副线圈通过保护电阻连接负载电路，负载电路由电阻和光敏电阻并联组成。已知变压器的原副线圈匝数比，电表均为理想交流电表，光敏电阻阻值随环境光照强度变化的关系如图2所示。将环境光照强度从10lx升至40lx的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电压表V的示数将变小 B．电流表A的示数最大值为5A C．保护电阻的功率最大值为245W D．光敏电阻的功率最大值为 【答案】ABC 【详解】A．电源电压和原副线圈匝数比不变，则副线圈电压不变，环境光照强度从10lx升至40lx的过程，光敏电阻的阻值逐渐减小，所以与的并联电阻变小，其分压减小，电压表示数将减小，故A正确； B．由题意有， 又电流表电流 整理得 由图2可知，401x时取值最小值为，代入可得此时电流取到最大值5A，故B正确； C．当取值最小时，流过的电流最大，此时其功率最大，有 ，故C正确； D．将B选项代入光敏电阻的功率 整理可得 当，即时，有最大值，但，因此当时，有最大值100W，故D错误。 故选ABC。 10．图1是一种测量血压的压力传感器，其核心电路结构图如图2所示，绝缘圆形薄片P上有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为：对O点施加一个垂直纸面的压力，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸，电阻片R3、R4横向拉伸纵向缩短，电阻片厚度均视为不变，用数字电压表测量a、b两点间的电压。闭合开关S，O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是（　　） A．O点未受到压力时，电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4 B．O点受到压力后，R1的电阻变大，R3的电阻变小 C．O点受到压力后，a点电势高于b点电势 D．O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数越大 【答案】BD 【详解】A．根据电桥平衡原理可知，即 解得R1R2=R4R3，故A错误； B．根据电阻定律，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短（S变小）纵向拉伸（L变大），电阻变大，电阻片R3、R4横向拉伸（S变大）纵向缩短（L变小），电阻变小，故B正确； CD．规定电源负极电势为0，路端电压为U，则有 a、b两点电势分别为， O点未受到压力时，有，O点受到压力后，电阻片R1、R2电阻变大，电阻片R3、R4电阻变小，则有，故a点电势φa低于b点电势φb，O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数也变大，故C错误，D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻R的阻值。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应位于_______端（填“a”或“b”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为U、电流表示数为I，则压敏电阻_______（用所给物理量特号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力F大小，测出不同压力下压敏电阻R的阻值，可得到图乙所示图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为_______； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力F与电流I的关系式为_______N（代入各已知量的值，表达式中只有电流I未知）；可见改装后压力计的刻度是_______（填“均匀”或“不均匀”）的。 【答案】 10 不均匀 【详解】（1）[1]滑片位于端，变阻器连入电路的电阻最大，起到保护作用； [2]根据题意，由欧姆定律有 解得。 （3）[3]根据题意，由闭合电路欧姆定律有 可得。 （4）[4][5]由图像得 结合 可得 与不是线性关系，所以刻度不均匀。 12．（8分）小明同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律，实验器材有：电源，电压表（，约），滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱，开关、导线若干。 (1)小明同学设计了如图甲所示的电路，要使两端电压可从0开始变化，请帮小明完成该电路图___________。其中滑动变阻器应选_____________（填“”或“”）。 (2)正确连线后，将滑动变阻器的滑片P移到最左侧，电阻箱调至合适阻值，闭合开关。将开关切换到，调节滑片P使电压表示数。再将开关切换到，电阻箱调至如图乙所示，则此时接入电路的电阻_____________，记录调温箱温度、电压表示数，则温度下热敏电阻______________（结果保留三位有效数字）。 (3)保持、滑片P位置和开关状态不变，改变调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值如图丙所示，则调温箱温度时热敏电阻___________，此时电压表的示数______________。（结果均保留三位有效数字） 【答案】(1) (2) 200.0 200 (3) 100 0.900 【详解】（1）[1][2]要使两端电压可从0开始变化，滑动变阻器应连成分压电路，电路图如答案图所示，为了方便调节，应选。 （2）[1][2]电阻箱接入电路的电阻，调温箱温度、电压表示数，可知此时电阻箱两端电压，故温度下热敏电阻。 （3）[1][2] 由题图丙可知，调温箱温度时热敏电阻，由分压原理可知此时电压表的示数。 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出。已知敏感元件的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为E且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为L。静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零。 （1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移大小和方向？ （2）求用输出信号的电压U来表示待测系统加速度a大小关系的表达式？ 【答案】（1） ，方向向右；（2） 【分析】（1）加速时由牛顿第二定律求得形变量； （2）设系统向左加速时滑片右移x，由牛顿第二定律得到加速的表达式，联立方程就可以得到加速度与电压的关系式． 【详解】（1）由牛顿第二定律可知 2kx＝ma 　 得 方向向右； （2）设加速度为a时，滑动变阻器的滑片距中间的距离为x，则敏感元件的输出电压为 再设系统向左加速时滑片右移x，则敏感元件的动力学方程为 2kx＝ma 联立可得 14．（14分）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表： 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 如图，若环境温度低于两端大于（记为），控制开关自动开启加热系统，若环境温度高于两端小于一定值，控制开关自动关闭加热系统。某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻，控制开关和加热系统，以及开关和若干导线，完成电路设计。（不考虑控制开关对电路的影响）。 (1)在虚线框内完成电路设计原理图，注明各元件的符号。 (2)求的大小 (3)、不变。现要求环境温度低于时恰好自动开启加热系统，只改变定值电阻，则选用的定值电阻阻值应___________（选填“大于3kΩ”或“小于3kΩ”）。改变定值电阻后，加热系统恰好自动关闭时环境温度会___________（选填“大于28℃”或“小于”）。 【答案】(1) (2) (3) 大于 小于 【详解】（1）为了实现对电路的控制，应采用串联方式，且两端大于（记为），控制开关自动开启加热系统，又因为时的电阻时R的两倍，则需与加热系统并联，电路如下 （2）表格可知时，，根据闭合电路欧姆定律，两端 代入题中数据，解得 （3）[1]根据题意，若环境温度低于20℃，1，2两端大于2V，控制开关自动开启加热系统，现若设置环境温度低于18℃时自动开启加热系统，则两端电阻较20℃时变大，根据串联电路分压规律可知，此时要使1，2两端大于2V，定值电阻应大于; [2]两端小于时，控制开关自动关闭加热系统，改变定值电阻后，即定值电阻增大后，两端电压会减小，若要让它电压与与之前不变，则热敏电阻要增大，即温度会小于。 15.（16分）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均匀金属杆上。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，电阻箱此时电阻，电源的电动势，内阻。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度，测得压力传感器两端电压为。不计摩擦和底盘的电阻，求： （1）金属杆单位长度的电阻； （2）在托盘中放置重力为240N的重物时，压力传感器两端电压； （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。 【答案】（1）；（2）；（3）120N 【详解】（1）当不测重物时，定值电阻R与金属杆串联，由闭合电路欧姆定律 得电路中的电流 金属杆接入电路中的电阻 得 金属杆单位长度的电阻 得 （2）当托盘中放置重力为240N的重物时，根据胡克定律 由闭合电路欧姆定律得 金属杆接入电路中的电阻 联立可得 （3）电压传感器即一个电压和一个重力相对应，则有传感器在电源内阻变化前后的电路传感器分压应该相同，则有 联立得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第五章·提高通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 2．如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中为加热电阻丝 （可视为定值电阻），为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），为电容器。开关闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器两板间的电场强度增大 D．电阻丝消耗的功率减小 3．角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。其简化结构如图所示，质量为的元件与轻质弹簧连接，可在杆上自由滑动，弹簧的自然长度为、劲度系数为，电源电动势为、内阻不计，滑动变阻器总长也为，电阻分布均匀，系统静止时在点，不计一切阻力，当系统绕轴以角速度转动时，元件发生位移并输出相应的电压信号，则（　　） A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．输出电压随角速度的增大而减小 C．弹簧的伸长量为 D．输出电压与的函数式为 4．光电式火灾报警器的原理如图所示，红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（　　） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．减小干簧管上线圈的匝数 5．如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱 C．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动 6．电容式位移传感器示意图如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系，则当被测物体向右匀速运动时，流过电流表的电流（　　） A．均匀增大 B．保持恒定 C．均匀减小 D．先增大后减小 7．如图所示为一个简易的高温报警器原理图。为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V，下列说法正确的是（　　） A．A端为高电势时蜂鸣器报警 B．温度升高，热敏电阻阻值增大 C．滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度 D．若无斯密特触发器，可通过将与调换位置实现同样的功能 8．图（a）为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图（b）所示。电源电动势，内阻，电阻、中的一个是声敏电阻，另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　） A．为声敏电阻，为定值电阻 B．电压表的示数为2.5V时，声音强度为80dB C．声音强度越大，电源的总功率越小 D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 9．如图1所示，理想变压器原线圈接电压有效值恒为的正弦交流电源，副线圈通过保护电阻连接负载电路，负载电路由电阻和光敏电阻并联组成。已知变压器的原副线圈匝数比，电表均为理想交流电表，光敏电阻阻值随环境光照强度变化的关系如图2所示。将环境光照强度从10lx升至40lx的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电压表V的示数将变小 B．电流表A的示数最大值为5A C．保护电阻的功率最大值为245W D．光敏电阻的功率最大值为 10．图1是一种测量血压的压力传感器，其核心电路结构图如图2所示，绝缘圆形薄片P上有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为：对O点施加一个垂直纸面的压力，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸，电阻片R3、R4横向拉伸纵向缩短，电阻片厚度均视为不变，用数字电压表测量a、b两点间的电压。闭合开关S，O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是（　　） A．O点未受到压力时，电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4 B．O点受到压力后，R1的电阻变大，R3的电阻变小 C．O点受到压力后，a点电势高于b点电势 D．O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数越大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻R的阻值。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应位于_______端（填“a”或“b”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为U、电流表示数为I，则压敏电阻_______（用所给物理量特号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力F大小，测出不同压力下压敏电阻R的阻值，可得到图乙所示图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为_______； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力F与电流I的关系式为_______N（代入各已知量的值，表达式中只有电流I未知）；可见改装后压力计的刻度是_______（填“均匀”或“不均匀”）的。 12．（8分）小明同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律，实验器材有：电源，电压表（，约），滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱，开关、导线若干。 (1)小明同学设计了如图甲所示的电路，要使两端电压可从0开始变化，请帮小明完成该电路图___________。其中滑动变阻器应选_____________（填“”或“”）。 (2)正确连线后，将滑动变阻器的滑片P移到最左侧，电阻箱调至合适阻值，闭合开关。将开关切换到，调节滑片P使电压表示数。再将开关切换到，电阻箱调至如图乙所示，则此时接入电路的电阻_____________，记录调温箱温度、电压表示数，则温度下热敏电阻______________（结果保留三位有效数字）。 (3)保持、滑片P位置和开关状态不变，改变调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值如图丙所示，则调温箱温度时热敏电阻___________，此时电压表的示数______________。（结果均保留三位有效数字） 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出。已知敏感元件的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为E且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为L。静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零。 （1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移大小和方向？ （2）求用输出信号的电压U来表示待测系统加速度a大小关系的表达式？ 14．（14分）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表： 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 如图，若环境温度低于两端大于（记为），控制开关自动开启加热系统，若环境温度高于两端小于一定值，控制开关自动关闭加热系统。某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻，控制开关和加热系统，以及开关和若干导线，完成电路设计。（不考虑控制开关对电路的影响）。 (1)在虚线框内完成电路设计原理图，注明各元件的符号。 (2)求的大小 (3)、不变。现要求环境温度低于时恰好自动开启加热系统，只改变定值电阻，则选用的定值电阻阻值应___________（选填“大于3kΩ”或“小于3kΩ”）。改变定值电阻后，加热系统恰好自动关闭时环境温度会___________（选填“大于28℃”或“小于”）。 15.（16分）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均匀金属杆上。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，电阻箱此时电阻，电源的电动势，内阻。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度，测得压力传感器两端电压为。不计摩擦和底盘的电阻，求： （1）金属杆单位长度的电阻； （2）在托盘中放置重力为240N的重物时，压力传感器两端电压； （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。 试题 第3页（共10页） 试题 第4页（共10页） 试题 第1页（共10页） 试题 第2页（共10页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年高二年级选择性必修二物理单元自测 第五章·提高通关 建议用时：75分钟，满分：100分 第Ⅰ卷 选择题 一．选择题（本题共10小题，共46分，在每小题给出的四个选项中，1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，8~10题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答得0分。） 1．以下关于传感器的说法错误的是（　　） A．将声音信号转化为电信号 B．图b为电熨斗的构造示意图，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，此时应降低升降螺钉的高度 C．图c为加速度计示意图，当向右减速时，P点电势高于Q点电势 D．图d为应变片测力原理示意图。在梁的自由端施加向下的力F，则梁发生弯曲，上表面应变片电阻变大，下表面应变片电阻变小 2．如图所示是某兴趣小组设计的电热水器模拟电路原理图，其中为加热电阻丝 （可视为定值电阻），为正温度系数热敏电阻（阻值随温度升高而变大），为电容器。开关闭合后，当温度降低时，下列说法正确的是（　　） A．电容器的带电荷量减小 B．灯泡L变亮 C．电容器两板间的电场强度增大 D．电阻丝消耗的功率减小 3．角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源。其简化结构如图所示，质量为的元件与轻质弹簧连接，可在杆上自由滑动，弹簧的自然长度为、劲度系数为，电源电动势为、内阻不计，滑动变阻器总长也为，电阻分布均匀，系统静止时在点，不计一切阻力，当系统绕轴以角速度转动时，元件发生位移并输出相应的电压信号，则（　　） A．电路中电流随角速度的增大而增大 B．输出电压随角速度的增大而减小 C．弹簧的伸长量为 D．输出电压与的函数式为 4．光电式火灾报警器的原理如图所示，红外光源发射的光束经烟尘粒子散射后照射到光敏电阻上，光敏电阻接收的光强与烟雾的浓度成正比，其阻值随光强的增大而减小。闭合开关，当烟雾浓度达到一定值时，干簧管中的两个簧片被磁化而接通，触发蜂鸣器报警。为了能在更低的烟雾浓度下触发报警，下列调节正确的是（　　） A．增大电阻箱的阻值 B．减小电阻箱的阻值 C．增大电源的电动势 D．减小干簧管上线圈的匝数 5．如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变，R1是力敏电阻，其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S，当车的质量超过限载质量时，电磁铁吸下衔铁，电铃响。根据不同的路面可以改变滑动变阻器滑片P的位置，来设定不同的限载质量。下列说法正确的是（　　） A．电磁铁能吸下衔铁，是由于通电导体在磁场中受力 B．检测时，车的质量越大电磁铁的磁性越弱 C．力敏电阻R1的阻值随压力的增大而增大 D．若要提高设定的限载质量，应将滑片P向左移动 6．电容式位移传感器示意图如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两板之间移动。为判断被测物体是否发生位移，将该传感器与恒压直流电源和电流表串联组成闭合回路（电路未画出），已知电容器的电容C与电介质板进入电容器的长度x之间满足关系，则当被测物体向右匀速运动时，流过电流表的电流（　　） A．均匀增大 B．保持恒定 C．均匀减小 D．先增大后减小 7．如图所示为一个简易的高温报警器原理图。为热敏电阻，S为斯密特触发器，其工作特点为当A端电势上升到高电势1.6V时，Y端从高电势跳到低电势0.25V；当A端电势下降到低电势0.8V时，Y端从低电势跳到高电势3.4V。已知蜂鸣器的工作电压为3~5V，下列说法正确的是（　　） A．A端为高电势时蜂鸣器报警 B．温度升高，热敏电阻阻值增大 C．滑片P向b端移动，可提高温度报警器的报警温度 D．若无斯密特触发器，可通过将与调换位置实现同样的功能 8．图（a）为某声敏电阻的阻值R随声音强度L（单位：dB）变化关系的图像，某同学利用该声敏电阻制作了声音强度检测装置，其简化电路如图（b）所示。电源电动势，内阻，电阻、中的一个是声敏电阻，另一个是定值电阻。已知定值电阻的阻值为，电压表的量程为0~3V，声音强度越大，电压表的示数也越大。下列说法正确的是（　　） A．为声敏电阻，为定值电阻 B．电压表的示数为2.5V时，声音强度为80dB C．声音强度越大，电源的总功率越小 D．若换用阻值更小的定值电阻，则电路能测量的最大声音强度将变大 9．如图1所示，理想变压器原线圈接电压有效值恒为的正弦交流电源，副线圈通过保护电阻连接负载电路，负载电路由电阻和光敏电阻并联组成。已知变压器的原副线圈匝数比，电表均为理想交流电表，光敏电阻阻值随环境光照强度变化的关系如图2所示。将环境光照强度从10lx升至40lx的过程中，下列说法正确的是（    ） A．电压表V的示数将变小 B．电流表A的示数最大值为5A C．保护电阻的功率最大值为245W D．光敏电阻的功率最大值为 10．图1是一种测量血压的压力传感器，其核心电路结构图如图2所示，绝缘圆形薄片P上有四个可形变的电阻片R1、R2、R3、R4关于圆心O点对称分布。测量血压的原理可简化为：对O点施加一个垂直纸面的压力，薄片形变后使电阻片R1、R2横向缩短纵向拉伸，电阻片R3、R4横向拉伸纵向缩短，电阻片厚度均视为不变，用数字电压表测量a、b两点间的电压。闭合开关S，O点未受到压力时电压表的示数为零。下列说法正确的是（　　） A．O点未受到压力时，电阻片阻值关系满足R1R3=R2R4 B．O点受到压力后，R1的电阻变大，R3的电阻变小 C．O点受到压力后，a点电势高于b点电势 D．O点受到压力越大，则电阻形变越大，电压表的示数越大 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题：本题共2小题，共14分。 11．（6分）某小组同学利用压敏电阻和电流计做一个测力计。 （1）利用图甲电路测量压敏电阻R的阻值。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应位于_______端（填“a”或“b”）；已知电流表内阻为，某次测量中电压表示数为U、电流表示数为I，则压敏电阻_______（用所给物理量特号表示）； （2）改变作用在压敏电阻上的压力F大小，测出不同压力下压敏电阻R的阻值，可得到图乙所示图像； （3）将该压敏电阻连入图丙电路中，电源电动势，内阻，电流表量程，内阻，如果压力时，电流表刚好满偏，电阻箱的阻值应调整为_______； （4）在图丙电路中，保持不变，将该电流表改装为压力计，则压力F与电流I的关系式为_______N（代入各已知量的值，表达式中只有电流I未知）；可见改装后压力计的刻度是_______（填“均匀”或“不均匀”）的。 12．（8分）小明同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律，实验器材有：电源，电压表（，约），滑动变阻器，滑动变阻器，电阻箱，开关、导线若干。 (1)小明同学设计了如图甲所示的电路，要使两端电压可从0开始变化，请帮小明完成该电路图___________。其中滑动变阻器应选_____________（填“”或“”）。 (2)正确连线后，将滑动变阻器的滑片P移到最左侧，电阻箱调至合适阻值，闭合开关。将开关切换到，调节滑片P使电压表示数。再将开关切换到，电阻箱调至如图乙所示，则此时接入电路的电阻_____________，记录调温箱温度、电压表示数，则温度下热敏电阻______________（结果保留三位有效数字）。 (3)保持、滑片P位置和开关状态不变，改变调温箱温度，记录调温箱温度和相应电压表示数，得到不同温度下的阻值如图丙所示，则调温箱温度时热敏电阻___________，此时电压表的示数______________。（结果均保留三位有效数字） 三、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13．（10分）加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出。已知敏感元件的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为E且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R，且总电阻有效长度为L。静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零。 （1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移大小和方向？ （2）求用输出信号的电压U来表示待测系统加速度a大小关系的表达式？ 14.（14分）在探究热敏电阻的特性及其应用的实验中，测得热敏电阻，在不同温度时的阻值如下表： 温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5 60.4 电阻/（） 220 160 100 60 45 30 25 15 如图，若环境温度低于两端大于（记为），控制开关自动开启加热系统，若环境温度高于两端小于一定值，控制开关自动关闭加热系统。某同学利用上述热敏电阻、电动势（内阻不计）的电源、定值电阻，控制开关和加热系统，以及开关和若干导线，完成电路设计。（不考虑控制开关对电路的影响）。 (1)在虚线框内完成电路设计原理图，注明各元件的符号。 (2)求的大小 (3)、不变。现要求环境温度低于时恰好自动开启加热系统，只改变定值电阻，则选用的定值电阻阻值应___________（选填“大于3kΩ”或“小于3kΩ”）。改变定值电阻后，加热系统恰好自动关闭时环境温度会___________（选填“大于28℃”或“小于”）。 15.（16分）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均匀金属杆上。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，电阻箱此时电阻，电源的电动势，内阻。闭合开关，托盘上不放置重物时，弹簧的长度，测得压力传感器两端电压为。不计摩擦和底盘的电阻，求： （1）金属杆单位长度的电阻； （2）在托盘中放置重力为240N的重物时，压力传感器两端电压； （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。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $