第四章 电磁振荡与电磁波 第五章 传感器 单元检测卷（培优版） -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

绝密★启用前 第四章电磁振荡与电磁波~第五章传感器 单元检测卷（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。关于机械波和电磁波，下列结论错误的是（　　） A．它们都是波，能产生反射、折射、干涉和衍射现象 B．真空中电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 C．电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播 D．机械波有横波和纵波，而电磁波都是横波 【答案】C 【详解】A．机械波与电磁波都是波，均具有博得特性，即均能产生反射、折射、干涉和衍射现象，故A正确，不符合题意； B．真空中电磁波传播的速度为光速，其波长和频率满足关系式，故B正确，不符合题意； C．机械波传播需要介质，电磁波能够在真空中传播，即电磁波传播不需要介质，故C错误，符合题意； D．机械波有横波和纵波，而电磁波能够发生偏振现象，即电磁波都是横波，故D正确，不符合题意。 故选C。 2．关于机械波与电磁波，下列说法错误的是（    ） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度 D．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向 【答案】A 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度都等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误，符合题意； B．衍射现象是波特有的现象，而偏振现象是横波特有的现象，电磁波也是一种横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故B正确，不符合题意； C．光在介质中传播，频率越高，传播速度越小，紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故C正确，不符合题意； D．机械波沿其传播方向既能传递能量，又能传递信息，故D正确，不符合题意。 故选A。 3．电磁波和机械波相比较，下列说法正确的是（　　） A．电磁波、机械波传播均需要介质 B．机械波、电磁波都会传递能量和信息 C．机械波会产生折射反射，电磁波不会产生折射反射 D．电磁波在任何介质中传播速度均相同，机械波波速大小决定于介质 【答案】B 【详解】A．电磁波是电磁场在空间中的传播，传播不需要介质，机械波的传播需要介质，故A错误； B．电磁波和机械波都能传递能量和信息，故B正确； C．机械波和电磁波都具有波的特性，都能发生反射、折射、干涉和衍射现象，故C错误； D．电磁波在不同的物质中传播速度不相同，机械波波速大小决定于介质，故D错误。 故选B。 4．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法正确的是（　　） A．卡文迪什利用扭秤实验测出了静电力常量k的数值 B．富兰克林通过油滴实验测定了电荷量e的数值 C．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场 D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论并用实验证明了电磁波的存在 【答案】C 【详解】A．卡文迪什利用扭秤实验测出了万有引力常量，故A错误； B．密立根通过油滴实验测定了电荷量e的数值，故B错误； C．法拉第提出了场的概念，并提出了用电场线形象地描述电场，故C正确； D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选C。 5．下列说法不正确的是（　　） A．磁电式仪表中，把线圈绕在铝框上，起到电磁驱动的作用 B．真空冶炼炉能在真空环境下使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C．电磁波在介质中的波速与介质和自身频率均有关 D．振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半 【答案】A 【详解】A．磁电式仪表中，把线圈绕在铝框上，起到电磁阻尼的作用，故A错误； B．真空冶炼炉能在真空环境下，利用电磁感应现象，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属，故B正确； C．电磁波是物质波，波速由介质和自身的频率共同决定，故C正确； D．由振荡电路的周期性可知，振荡电流相邻两次为零时间间隔等于振荡周期的一半，故D正确。 本题选不正确的，故选A。 6．2021年5月15日7时18分，我国的“天问一号”探测器在火星乌托邦平原着陆。着陆前“天问一号”探测器分成了两部分，一部分是环绕器，继续围绕火星转动，探测火星情报，另一部分是着陆器，它像一个“罩”一样，包着火星车，最终一起落在了火星上。而这个火星车就是“祝融号”，主要负责在火星实地考察。火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的1.88倍。火星距离地球最近达5400万千米，最远达4亿千米（探测器需飞行约7个月抵达火星）。“天问一号”火星探测器是利用电磁波与地球保持联系的，光速约为30万千米/秒，下列说法合理的是（　　） A．2021年5月15日7时18分是指时间 B．研究火星自转时可以将其看作质点 C．可估算，从火星到地球，“祝融号”完成一次信息传输时间大约需要17分钟 D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以太阳为参考系 【答案】C 【详解】A．题中2021年5月15日7时18分是指时刻。故A错误； B．研究火星自转时不能看作质点。故B错误； C．一般情况下电磁波从火星到地球完成一次信息传输时间，最近的需要3分钟，最远的需要22分钟，现“祝融号”从火星乌托邦平原南部到中国的航天控制中心完成一次信息传输时间大约需17分钟是合理的。故C正确； D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以火星表面为参考系。故D错误。 故选C。 7．如图所示为某水库用来检测水库水深的电路简图，其中R为可调电阻，为一定值电阻，可调电阻的滑动触头与一刚性轻杆连接，轻杆另一端与浮于液面的浮标相连接。当水库的液面高度发生变化时，灵敏电流计的指针发生改变。则下列说法正确的是（　　） A．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小 B．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大 C．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小 D．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大 【答案】D 【详解】AB．水库的液面降低时，可调电阻的触头向上移动，其接入电路的阻值增大，电路的总阻值增大，灵敏电流计的示数变小，选项AB错误； CD．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，其接入电路的电阻阻值减小，电路的总电阻阻值减小，灵敏电流计的示数变大，选项C错误，D正确。 故选D。 8．某加速度计工作原理如图所示，滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接，R为滑动变阻器，其滑动片与滑块固定连接；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在变阻器的中间位置。已知滑动片与滑动变阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，并将此加速度计按图示方式固定在一辆运动的汽车上，汽车沿弹簧方向向前行驶，发现指针向零点左侧偏转。下列说法正确的是（　　） A．加速度表盘的刻度非均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在加速 B．加速度表盘的刻度非均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在减速 C．加速度表盘的刻度均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在加速 D．加速度表盘的刻度均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在减速 【答案】C 【详解】当a端的电势高于b端时，说明滑动片由中间位置向右移动了，此时电压表的指针向零点右侧偏转。若发现指针向零点左侧偏转，则说明滑动片由中间位置向左移动了距离L，此时滑块向左移动了L，左侧弹簧压缩L，右侧弹簧拉伸L，滑块受到的合力向右，由牛顿第二定律有 解得 加速度方向向右，说明汽车在加速。 又由题知电压表的示数是滑动片从中间向两侧移动的距离的电阻的电压，由欧姆定律知，滑动片向左移动L长度的电阻的电压为 故有 所以加速度表盘的刻度均匀分布，故ABD错误，C正确。 故选C。 9．某同学准备用一种热敏电阻制作一只电阻温度计。他先通过实验描绘出一段该热敏电阻的I一U曲线，如图甲所示，再将该热敏电阻Rt，与某一定值电阻串联接在电路中，用理想电压表与定值电阻并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．从图甲可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 B．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度越高 C．温度越高，整个电路消耗的功率越小 D．若热敏电阻的阻值随温度均匀变化，则表盘上标注温度刻度也一定是均匀的 【答案】B 【详解】A．I−U图象上的点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，由甲图可知，I越大，电阻越小，而温度越高，则热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，选项A错误； B．温度越高，Rt阻值越小，热敏电阻Rt与定值电阻R串联接在电路中，电路中电流越大，R的电压越大，电压表的指针偏转角越大，因此电压表的指针偏转角越大，温度值越大，选项B正确； C．温度越高，电路中电流越大，由P=IU可知，整个电路消耗的功率越大，选项C错误； D．若热敏电阻的阻值随温度线性变化，由闭合电路欧姆定律 可知电路中电流I随温度是非线性变化的，由电压表的示数U=IR可知，U随温度是非线性变化的，因此表盘标注温度刻度一定是不均匀的，选项D错误。 故选B。 10．如图所示，是一种加速度计的设计图．较重的滑块2可以在光滑的框架l中平移，滑块两侧用两根相同的弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．两个电池E的电压相同．按图连接电路后，调电压表指针恰好在中央的零点．已知当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转．将框架固定在运动的物体上，则下列说法正确的是（  ） A．当框架和物体一起向右匀速运动时，电压表的指针将向右偏转 B．当框架和物体一起向左匀速运动时，电压表的指针将向右偏转 C．当框架和物体一起向右加速运动时，电压表的指针将向右偏转 D．当框架和物体一起向左加速运动时，电压表的指针将向右偏转 【答案】D 【详解】A、B、当框架和物体一起向右或向左匀速运动时，物块处于正中央平衡，电压表两端点P与Q间的电势相等，则电压表示数为零，则A、B均错误．C、当物体具有向右的加速度a时，滑块所受的弹簧的拉力的合力向右，滑块向左移动，根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势低于Q点的电势，则电压表的指针将向零点左侧偏转，故C错误．D、当物体有向左的加速度a时，滑块所受的弹簧的合力向左，滑块向右移动，根据顺着电流方向电势降低，可知P端的电势高于Q点的电势，则电压表的指针将向零点右侧偏转，故D正确．故选D． 【点睛】本题中应变式加速度计体现了一种重要的实验设计思想--转换思想，即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量．这类题目是力与电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁． 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．下列说法正确的是（　　） A．胃镜利用了光的全反射原理 B．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的 【答案】AD 【详解】A．胃镜利用了光的全反射原理，故A正确； B．三棱镜观察太阳光谱，是利用光的折射率不同，出现光的折射色散现象，故B错误； C．标准平面检查光学平面的平整程度，是利用光的空气薄层的反射面，得到频率相同的光，进行相互叠加，体现光的干涉现象，故C错误； D．遥控器是利用发出红外线，波长较长，容易发生衍射，故D正确； 故选AD。 12．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为光敏电阻，当照射光强度增大时的阻值减小，为滑动变阻器，平行板电容器与定值电阻并联，则下列判断正确的是（　　） A．仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小 B．仅减弱光照强度，电源的输出功率一定减小 C．仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器储存的电场能将减小 D．仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率增大 【答案】CD 【详解】A．当仅增加光照强度时，的阻值减小，故总电阻减小，增大，则减小，根据部分电路欧姆定律可知，通过的电流减小，由于增大则导致通过支路的电流增大，则两端电压增大，故电容器所带电荷量增大，故选项A错误； B．仅减弱光照强度，则的阻值减小，故总电阻减小，当时电源的输出功率最大，根据题意由于和r的大小关系不知，故电源的输出功率不一定减小，故选项B错误； C．仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，则接入电路的阻值减小，故总电阻减小， 增大，则减小，则通过支路的电流减小，则电阻两端电压减小，故电容器两端电压减小，故电容器储存的电场能将减小，故选项C正确； D．仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，则则接入电路的阻值增大，故外电压 增大，则电源的效率，电源的效率增大，故选项D正确。 故选CD。 13．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。 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用下列方法测量其常温下的阻值。 （1）用多用电表的欧姆挡“”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作指针偏转如图甲所示。实验小组应将倍率更换至__________（选填“”或“”）倍率，正确操作并读出热敏电阻阻值； （2）实验小组在粗略测量热敏电阻阻值后，用以下的器材精确测量它的阻值。 A．电流表（，内阻约为） B．电流表（量程，内阻约为） C．电压表（，内阻约为） D．电压表（，内阻约为） E．滑动变阻器R（，允许通过的最大电流为） F．电源（，内阻约为） G．开关 H．导线 ①为了尽可能精确的测量热敏电阻的阻值，电流表选_______，电压表选_______；（选填元件前面的序号） ②下列电路图设计合理的是_______。（选填“乙”或“丙”） （3）已知热敏电阻与温度的关系如下表所示： 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丁所示，图中E为直流电源（电动势为，内阻可忽略），报警系统接在之间，当之间的输出电压低于时，便触发报警器报警，若要求开始报警时环境温度为，测试发现温度达到时报警器就开始报警，则应______（选填“调小”或“调大”）电阻箱的阻值。 【答案】 A C 丙 调小 【详解】（1）[1]选择“×10”倍率时，指针偏转角度偏小，重选相邻的大倍率“×100”。 （2）[2][3]电源电动势是5V，电压表选择0~5V，电压全部加在热敏电阻上，电流约为5mA，电流表量程选0~5mA，选电流表选A电压表选C； [4]滑动变阻器的最大阻值远远小于热敏电阻阻值，所以用分压式连接，选丙。 （3）[5]测试发现温控室中温度达到55℃时报警器就开始报警，说明热敏电阻偏大，所以应调小电阻箱的阻值，使其在要求温度下报警。 15．热电传感器利用了热敏电阻对温度变化响应很敏感的特性。某学习小组的同学拟探究某种类型的热敏电阻的阻值如何随温度变化。从室温升到80时，所提供的热敏电阻Rt的阻值变化范围可能是由5Ω变到1Ω或由5Ω变到45Ω。除热敏电阻外，可供选用的器材如下： 温度计，测温范围－10~100； 电流表A1，量程3A，内阻rA=0.1Ω； 电流表A2，量程0.6A，内阻约为0.2Ω； 电压表V1，量程6V，内阻rV=1.5kΩ； 电压表V2，量程3V，内阻约为1kΩ； 标准电阻，阻值R1=100Ω； 滑动变阻器R2，阻值范围0~5Ω； 电源E，电动势3V，内阻不计； 开关及导线若干。 (1)甲同学利用如图甲所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值。要使测量效果最好，应选下列________组器材。 A．A1和V1　　 B．A2和V2　C．A1和V2 (2)在测量过程中，随着倒入烧杯中的开水增多，热敏电阻的温度升高到80时，甲同学发现电流表、电压表的示数几乎都不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变（电路保持安全完好），这说明热敏电阻的阻值随温度升高而________。（选填“增大”或“减小”） (3)学习小组的同学根据甲同学的实验，建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时重新设计电路，更换器材。请你在如图乙所示的虚线框内完成测量温度80时热敏电阻阻值的实验电路图______。 【答案】 B 增大 【详解】(1)[1]电源的电动势为3V，故电压表选V2，电阻为几十欧姆，故电流较小，故电流表较A2，故选B (2)[2]由题意知，调节滑动变阻器起不到改变电流的作用，说明待测电阻较大，故热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 (3)[3]因80时热敏电阻阻值较大，而滑动变阻器阻值较小，故滑动变阻器采用分压接法，又因电阻阻值较大，故电流表不能准确测量电流，故采用电压表V1与定值电阻R1并联后充当电流表来测量电流，故电路图如图所示 16．手机和收音机都依靠电磁波传递信号。尝试将手机或收音机放入不同材质的容器中，例如：铝膜袋、塑料袋或者金属饭盒中，观察手机或收音机是否还能正常工作。观察的结果与容器的材质和器壁厚度有没有关系？如何用实验验证？ 【答案】见解析 【详解】手机和收音机都依靠电磁波传递信号，电磁波的传递不需要介质，所以将手机或收音机放入不同材质的容器中，例如：铝膜袋、塑料袋或者金属饭盒中，手机或收音机还能正常工作，但会对手机信号的接收造成一定程度的干扰，若容器的材质和器壁厚度越厚，干扰程度就会越大，可以通过在空旷地带和在较为密闭的空间，手机接收信号的强弱来验证。 17．有一种测量压力的电子秤，其原理如下图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源．R0是一个阻值为400Ω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是压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计． 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 ．．．．．． 电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 ．．．．．． （1）在坐标系中画出电阻R随压力F变化的图线，并归纳出电值R随压力F变化的函数关系式； （2）写出压力随电流变化的关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀； （3）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的量程是多少牛顿． 【答案】（1）R=300-0.4F（2） ，电流刻度均匀，F的刻度不均匀，但满足电流越大，力越大．（3）F=550N 【分析】(1)根据电阻随压力变化的数据来画图，把压力和电阻作为一组有序数对在坐标系中描点然后连接即可．再根据R的阻值随压力F的大小变化的图象可知电阻与压力成一次函数关系，利用待定系数法可确定函数关系式； (2)根据欧姆定律推导串联电路电流的关系式，结合R与F的关系式推导压力与电流的关系式可知测力显示器的刻度是否均匀； (3)根据串联电路电压规律可知压敏电阻两端的电压，根据串联电路特点可计算压敏电阻的值，进一步计算测力计的最大测量值． 【详解】(1) 把压力大小作为横坐标，把电阻大小作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R的阻值随压力F的大小变化的图象，如图： 根据R的阻值随压力F的大小变化的图象可知压敏电阻R的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为R=KF+b 把F=50N，R=280Ω和F=100N，R=260Ω代入得： 280=50K+b…①， 260=100K+b…②． 解得K=-0.4，b=300， 所以它们的关系式为R=300-0.4F； (2) 根据欧姆定律得 把R=-0.4F+300，U=6V，R0=400Ω代入上式 化简得：F=1750- 所以压力和电流不成一次函数关系，故该测力显示器的刻度是不均匀的； (3) 从上式可知，压力增大时，压敏电阻值减小， 当电阻两端的电压为5V时，压敏电阻两端的电压为： U1=U-U0=6V-5V=1V 根据串联电路特点可得 即 得 R=80Ω 把R=80Ω代入R=300-0.4F 即80=-0.4F+300 解得F=550N． 18．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流放大器，D为路灯。请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。 【答案】 【详解】当有光照射到光敏电阻时，产生较大的电流，经过放大器输出一个更大的电流，它驱动电磁继电器吸下衔铁，使两个触点断开；当无光照时，光电流很小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作，电路如图所示 19．如图所示，倾角为θ=37°的足够长平行光滑的两导轨，间距为L=1 m，导轨间有垂直于轨道平面向下的磁场，磁感应强度大小B1=1T；底端ab间连一电阻R1=3Ω；顶端通过导线连接一横截面积为S=0.1m2、总电阻为r=0.8Ω、匝数N=100匝的线圈（线圈中轴线沿竖直方向），线圈内有沿竖直方向、且随时间均匀变化的磁场B2．一质量为m=0.1kg、电阻为R2=2Ω、长度也为L的导体棒cd横放在导轨上，导体棒与导轨始终良好接触．不计导轨和导线的电阻，取g=10m/s2, sin37°=0.6，求： （1）若断开开关K，静止释放导体棒，则导体棒能达到的最大速率是多少？此时cd两端电势差Ucd为多少？ （2）若闭合开关K，为使导体棒始终静止在导轨上，判断线圈中所加磁场的方向并计算其变化率的大小． 【答案】（1）3m/s；1.8V（2）线圈中所加磁场如果在增强，方向为竖直向下；如果在减弱，方向为竖直向上．0.2T/s 【分析】（1）当导体棒达到最大速度时，安培力等于重力沿斜面向下的分力，列式求解最大速度；（2）根据法拉第电磁感应定律求解；根据楞次定律判断磁场的方向． 【详解】（1）当导体棒达到最大速度时，F安= B1IL =mgsin37°     由,                               E=B1Lv                            得v=3m/s              Ucd=IR1=1.8V     （2）线圈中的感应电动势 =I总R总    其中I总==1A         R总=R并+r=2Ω    得=0.2T/s      由楞次定律可知，线圈中所加磁场如果在增强，方向为竖直向下；如果在减弱，方向为竖直向上． 试卷第14页，共18页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 第四章电磁振荡与电磁波~第五章传感器 单元检测卷（培优） 姓名 准考证号 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s2 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选绝不给分） 1．我们通常听到的声音是靠声波来传播的，而手机接收的是电磁波。关于机械波和电磁波，下列结论错误的是（　　） A．它们都是波，能产生反射、折射、干涉和衍射现象 B．真空中电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式 C．电磁波和机械波一样，都必须在介质中传播 D．机械波有横波和纵波，而电磁波都是横波 2．关于机械波与电磁波，下列说法错误的是（    ） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度 D．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向 3．电磁波和机械波相比较，下列说法正确的是（　　） A．电磁波、机械波传播均需要介质 B．机械波、电磁波都会传递能量和信息 C．机械波会产生折射反射，电磁波不会产生折射反射 D．电磁波在任何介质中传播速度均相同，机械波波速大小决定于介质 4．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法正确的是（　　） A．卡文迪什利用扭秤实验测出了静电力常量k的数值 B．富兰克林通过油滴实验测定了电荷量e的数值 C．法拉第提出了场的概念并用电场线形象地描述电场 D．麦克斯韦提出了电磁场统一理论并用实验证明了电磁波的存在 5．下列说法不正确的是（　　） A．磁电式仪表中，把线圈绕在铝框上，起到电磁驱动的作用 B．真空冶炼炉能在真空环境下使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C．电磁波在介质中的波速与介质和自身频率均有关 D．振荡回路中，振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半 6．2021年5月15日7时18分，我国的“天问一号”探测器在火星乌托邦平原着陆。着陆前“天问一号”探测器分成了两部分，一部分是环绕器，继续围绕火星转动，探测火星情报，另一部分是着陆器，它像一个“罩”一样，包着火星车，最终一起落在了火星上。而这个火星车就是“祝融号”，主要负责在火星实地考察。火星是离太阳第四近的行星，也是太阳系中仅次于水星的第二小的行星，火星的直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期则与地球相近，但公转周期是地球的1.88倍。火星距离地球最近达5400万千米，最远达4亿千米（探测器需飞行约7个月抵达火星）。“天问一号”火星探测器是利用电磁波与地球保持联系的，光速约为30万千米/秒，下列说法合理的是（　　） A．2021年5月15日7时18分是指时间 B．研究火星自转时可以将其看作质点 C．可估算，从火星到地球，“祝融号”完成一次信息传输时间大约需要17分钟 D．研究“祝融号”火星车在火星表面运行的路线和速度大小，应当以太阳为参考系 7．如图所示为某水库用来检测水库水深的电路简图，其中R为可调电阻，为一定值电阻，可调电阻的滑动触头与一刚性轻杆连接，轻杆另一端与浮于液面的浮标相连接。当水库的液面高度发生变化时，灵敏电流计的指针发生改变。则下列说法正确的是（　　） A．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小 B．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大 C．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小 D．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大 8．某加速度计工作原理如图所示，滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接，R为滑动变阻器，其滑动片与滑块固定连接；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在变阻器的中间位置。已知滑动片与滑动变阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，并将此加速度计按图示方式固定在一辆运动的汽车上，汽车沿弹簧方向向前行驶，发现指针向零点左侧偏转。下列说法正确的是（　　） A．加速度表盘的刻度非均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在加速 B．加速度表盘的刻度非均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在减速 C．加速度表盘的刻度均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在加速 D．加速度表盘的刻度均匀分布，指针向零点左侧偏转说明汽车在减速 9．某同学准备用一种热敏电阻制作一只电阻温度计。他先通过实验描绘出一段该热敏电阻的I一U曲线，如图甲所示，再将该热敏电阻Rt，与某一定值电阻串联接在电路中，用理想电压表与定值电阻并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A．从图甲可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大 B．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度越高 C．温度越高，整个电路消耗的功率越小 D．若热敏电阻的阻值随温度均匀变化，则表盘上标注温度刻度也一定是均匀的 10．如图所示，是一种加速度计的设计图．较重的滑块2可以在光滑的框架l中平移，滑块两侧用两根相同的弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．两个电池E的电压相同．按图连接电路后，调电压表指针恰好在中央的零点．已知当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转．将框架固定在运动的物体上，则下列说法正确的是（  ） A．当框架和物体一起向右匀速运动时，电压表的指针将向右偏转 B．当框架和物体一起向左匀速运动时，电压表的指针将向右偏转 C．当框架和物体一起向右加速运动时，电压表的指针将向右偏转 D．当框架和物体一起向左加速运动时，电压表的指针将向右偏转 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．下列说法正确的是（　　） A．胃镜利用了光的全反射原理 B．用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象 C．用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象 D．电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来换频道的 12．如图所示，电源电动势为E，内阻为r，为定值电阻，为光敏电阻，当照射光强度增大时的阻值减小，为滑动变阻器，平行板电容器与定值电阻并联，则下列判断正确的是（　　） A．仅增加光照强度时，电容器所带电荷量将减小 B．仅减弱光照强度，电源的输出功率一定减小 C．仅将滑动变阻器的滑片向上移动时，电容器储存的电场能将减小 D．仅将滑动变阻器的滑片向下移动时，电源的效率增大 13．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 非选择题部分 三、非选择题(本题共5小题，共58分) 14．已知一热敏电阻当温度从升至时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用下列方法测量其常温下的阻值。 （1）用多用电表的欧姆挡“”倍率测量热敏电阻的阻值，正确操作指针偏转如图甲所示。实验小组应将倍率更换至__________（选填“”或“”）倍率，正确操作并读出热敏电阻阻值； （2）实验小组在粗略测量热敏电阻阻值后，用以下的器材精确测量它的阻值。 A．电流表（，内阻约为） B．电流表（量程，内阻约为） C．电压表（，内阻约为） D．电压表（，内阻约为） E．滑动变阻器R（，允许通过的最大电流为） F．电源（，内阻约为） G．开关 H．导线 ①为了尽可能精确的测量热敏电阻的阻值，电流表选_______，电压表选_______；（选填元件前面的序号） ②下列电路图设计合理的是_______。（选填“乙”或“丙”） （3）已知热敏电阻与温度的关系如下表所示： 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 2400.0 1500.0 1150.0 860.0 435.0 120.0 利用该热敏电阻制作温控报警器，其电路原理如图丁所示，图中E为直流电源（电动势为，内阻可忽略），报警系统接在之间，当之间的输出电压低于时，便触发报警器报警，若要求开始报警时环境温度为，测试发现温度达到时报警器就开始报警，则应______（选填“调小”或“调大”）电阻箱的阻值。 15．热电传感器利用了热敏电阻对温度变化响应很敏感的特性。某学习小组的同学拟探究某种类型的热敏电阻的阻值如何随温度变化。从室温升到80时，所提供的热敏电阻Rt的阻值变化范围可能是由5Ω变到1Ω或由5Ω变到45Ω。除热敏电阻外，可供选用的器材如下： 温度计，测温范围－10~100； 电流表A1，量程3A，内阻rA=0.1Ω； 电流表A2，量程0.6A，内阻约为0.2Ω； 电压表V1，量程6V，内阻rV=1.5kΩ； 电压表V2，量程3V，内阻约为1kΩ； 标准电阻，阻值R1=100Ω； 滑动变阻器R2，阻值范围0~5Ω； 电源E，电动势3V，内阻不计； 开关及导线若干。 (1)甲同学利用如图甲所示的电路测量室温下热敏电阻的阻值。要使测量效果最好，应选下列________组器材。 A．A1和V1　　 B．A2和V2　C．A1和V2 (2)在测量过程中，随着倒入烧杯中的开水增多，热敏电阻的温度升高到80时，甲同学发现电流表、电压表的示数几乎都不随滑动变阻器R2的阻值的变化而改变（电路保持安全完好），这说明热敏电阻的阻值随温度升高而________。（选填“增大”或“减小”） (3)学习小组的同学根据甲同学的实验，建议他在测量较高温度热敏电阻的阻值时重新设计电路，更换器材。请你在如图乙所示的虚线框内完成测量温度80时热敏电阻阻值的实验电路图______。 16．手机和收音机都依靠电磁波传递信号。尝试将手机或收音机放入不同材质的容器中，例如：铝膜袋、塑料袋或者金属饭盒中，观察手机或收音机是否还能正常工作。观察的结果与容器的材质和器壁厚度有没有关系？如何用实验验证？ 17．有一种测量压力的电子秤，其原理如下图所示．E是内阻不计、电动势为6V的电源．R0是一个阻值为400Ω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是压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计． 压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 ．．．．．． 电阻R/Ω 300 280 260 240 220 200 180 ．．．．．． （1）在坐标系中画出电阻R随压力F变化的图线，并归纳出电值R随压力F变化的函数关系式； （2）写出压力随电流变化的关系式，说明该测力显示器的刻度是否均匀； （3）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的量程是多少牛顿． 18．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流放大器，D为路灯。请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。 19．如图所示，倾角为θ=37°的足够长平行光滑的两导轨，间距为L=1 m，导轨间有垂直于轨道平面向下的磁场，磁感应强度大小B1=1T；底端ab间连一电阻R1=3Ω；顶端通过导线连接一横截面积为S=0.1m2、总电阻为r=0.8Ω、匝数N=100匝的线圈（线圈中轴线沿竖直方向），线圈内有沿竖直方向、且随时间均匀变化的磁场B2．一质量为m=0.1kg、电阻为R2=2Ω、长度也为L的导体棒cd横放在导轨上，导体棒与导轨始终良好接触．不计导轨和导线的电阻，取g=10m/s2, sin37°=0.6，求： （1）若断开开关K，静止释放导体棒，则导体棒能达到的最大速率是多少？此时cd两端电势差Ucd为多少？ （2）若闭合开关K，为使导体棒始终静止在导轨上，判断线圈中所加磁场的方向并计算其变化率的大小． 试卷第8页，共10页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $