第4、5章达标检测卷（有解析）高中物理粤教版选择性必修第二册

第四、五章达标检测卷
(考试时间：60分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分．在每小题给出的四个选项中，第1～7小题只有一项符合题目要求，第8～10小题有多项符合题目要求)
1．关于在LC振荡电路的一个周期的时间内，下列说法正确的是(　　)
①磁场方向改变一次　②电容器充、放电各一次　③电场方向改变两次　④电场能向磁场能转化完成两次
A．①② B．②③④
C．③④ D．①③④
2．在真空中传播的电磁波，当它的频率增大时，它的传播速度及其波长(　　)
A．速度不变，波长减小 B．速度不变，波长增大
C．速度减小，波长变大 D．速度增大，波长不变
3．如图甲所示为收音机的调谐电路，改变可变电容器C的电容，进而改变调谐电路的频率．若“调频”后，电路中的最强的高频电流i随时间t的变化规律为图乙所示的正弦曲线．下列说法或做法正确的是(　　)
A．改变电容器C的电容的目的是使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同
B．将可变电容器的电容减小，电路将接收到波长更大的电信号
C．在t1～t2时间内，电容器C正在放电
D．电路中电场能随时间变化的周期等于t4
4．关于传感器的应用，下列说法正确的是(　　)
A．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
B．温度升高时，双金属片会发生形变，双金属片属于力敏感元件
C．发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号
D．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置可能是压力传感器
5．如图所示为电容式传感器部分构件的示意图．当动片(实线图)和定片(虚线图)之间正对扇形区的圆心角的角度θ发生变化时，电容C便发生变化，下图中能正确反映C和θ间的函数关系的是(　　)
　　　　　　　　　　　　
　　　　　　A　　　　　　　　B　　　　　　　　C　　　　　 　　D
6．为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有一定的滚动而不是纯滑动，这样既可以提高刹车效果，又不使车轮失去控制．为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置，这种检测装置称为电磁脉冲传感器，如果该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让车轮仍保持转动状态，这就是ABS防抱死系统．如图是电磁脉冲传感器示意图，B是一根永久磁体，外面绕有线圈，它们的左端靠近一个铁质齿轮A.齿轮与转动的车轮是同步的，则以下说法正确的是(　　)
A．车轮转动时，由于齿轮在永久磁体的磁场中切割磁感线，产生感应电流
B．车轮转动时，由于齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生感应电流
C．车轮转速减慢时，输出电流的周期变小，电流强度也变小
D．车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流强度也变大
7．LC振荡电路在某一时刻的电场和磁场方向如图所示．下列说法中不正确的是(　　)
A．电容器正在充电
B．电路中电场能在向磁场能转化
C．电路中的电流在逐渐变大
D．电路中电流沿逆时针方向
8．国产新能源汽车安装了“防撞预警安全系统”．如图所示，新能源汽车配备的雷达会发射毫米级电磁波(简称“毫米波”)，并对前车反射的毫米波进行处理．下列关于毫米波和防撞系统的说法正确的是(　　)
A．毫米波是横波
B．毫米波不能在真空中传播
C．毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
D．该系统运用了多普勒效应
9．目前雷达发射的电磁波频率多在200～1 000 MHz 的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　　)
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3～1.5 m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C．测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D．波长越短的电磁波，直线传播性能越强
10．某同学利用热敏电阻设计孵化箱控温系统．如图所示，电路中的R1为热敏电阻，R2为电阻箱．保持R2不变，温度高于T1，MN两点间电压大于定值U1时，控制开关自动断开加热系统；温度低于T2，M、N两端的电压小于定值U2，控制开关自动开启加热系统．下列说法正确的是(　　)
A．热敏电阻R1阻值随温度升高而减小
B．热敏电阻R1阻值随温度升高而增大
C．若孵化箱温度比预期温度高，为降低孵化箱温度可以调大电阻箱R2
D．若孵化箱温度比预期温度高，为降低孵化箱温度可以调小电阻箱R2
二、非选择题(本题共4小题，共40分)
11．(8分)利用负温度系数热敏电阻制作的温度传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．
(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和电阻串联成一个电路，如图甲所示，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”).
(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度(如图乙所示)换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧．
12．(10分)如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度下RT的阻值．
(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．
(2)完成下列实验步骤中的填空：
a．依照实验原理电路图连线．
b．调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃.
c．把电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．
d．闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________________．
e．将RT的温度降为T1(20 ℃f．温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________．
g．逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤e、f.
13．(10分)如图所示，线圈L的自感系数为25 mH，电阻为零，电容器C的电容为40 μF，灯泡D的规格是“4 V　2 W”．开关S闭合后，灯泡正常发光，S断开后，LC中产生振荡电流．若从S断开开始计时，求：
(1)当t＝×10-3 s时，电容器的右极板带何种电荷；
(2)当t＝π×10-3 s时，LC回路中的电流大小．
14．(12分)有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示．E是内阻不计、电动势为6 V的电源，R0是一个阻值为300 Ω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是一个压力传感器，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)利用表中的数据写出电阻R随压力F变化的函数式．
(2)若电容器的耐压值为5 V，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？
答案解析
1、【答案】C　【解析】在一个振荡周期内，电场、磁场方向改变两次，电场能、磁场能转化两次；电容器充、放电各两次，故C正确．
2、【答案】A　【解析】电磁波在真空中的传播速度始终为3×108 m/s，与频率无关；由c＝λf知，波速不变，频率增大，波长减小，故B、C、D错误，A正确．
3、【答案】A　【解析】改变电容器C的电容目的是达到共振，即使调谐电路的固有频率跟接收的电磁波频率相同，A正确；根据f＝，将可变电容器的电容减小，固有频率会增加，根据公式λ＝可知，频率越大，波长越小，所以将可变电容器的电容减小后，将接收到波长更小的电信号，B错误；t1～t2时间内，电路中电流在减小，电容器在充电，C错误；一个周期电容器充放电两次，所以电路中的电场能随时间变化的周期等于t4，D错误．
4、【答案】D　【解析】霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，A错误；温度升高时，双金属片会发生形变，双金属片属于热敏感元件，B错误；发光二极管不是光传感器，C错误；全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置可能是压力传感器，D正确．
5、【答案】D　【解析】当角度θ发生变化时，极板正对面积发生变化，S＝πr2·＝θ，又C＝，所以C＝，故D正确．
6、【答案】B　【解析】此传感器是利用线圈中磁通量的变化产生感应电流的原理来实现检测的．当车轮转动时，带动齿轮转动．相当于将铁块插入和拔出线圈，从而使线圈中磁通量发生变化而产生感应电流，故A错误，B正确；当车轮转速减慢时，线圈中磁通量的变化减慢，产生的感应电流的周期变大，由E＝可知，电流强度变小．故C、D错误．
7、【答案】A　【解析】由图可知，电容器上极板带正电，因为磁场方向向上，根据右手螺旋定则可判断电流方向为逆时针，所以电容器正在放电，电场能在向磁场能转化，则电路中电场能在减小，磁场能在增大，电流在增大，A错误，B、C正确；电容器上极板带正电，且正在放电，则电路中电流方向为逆时针，D正确．
8、【答案】AD　【解析】雷达发射的毫米级电磁波是横波，A正确；毫米波作为电磁波，能在真空中传播，B错误；毫米波由于波长较短，遇到前车时，不会发生明显衍射现象，C错误；设备对前车反射的毫米波进行处理，比较频率发生变化的情况，运用了多普勒效应，D正确．
9、【答案】ACD　【解析】根据λ＝，电磁波频率在200～1 000 MHz 的范围内，则电磁波的波长范围在0.3～1.5 m 之间，故A正确．根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波是由变化的磁场和电场由近及远地向周围传播而形成的，故B错误．雷达是利用电磁波的反射原理，波长越短，直线传播性能越强，雷达和目标的距离x＝c·Δt，故C、D正确．
10、【答案】BD　【解析】由公式U＝R1，变式可得U＝，可知温度越低，R1的分压越小，随温度的降低R1的阻值越小，随温度的升高R1的阻值越大，A错误，B正确；若孵化箱温度比预期温度高，为降低孵化箱温度可以调小电阻箱R2，使R1的分压变大，大于定值U1时，控制开关自动断开加热系统，C错误，D正确．
11、【答案】(1)小　(2)右
【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度升高时电阻减小，温度降低时电阻增大，故电路中电流会变小．
(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃对应电流刻度的右侧．
12、【答案】(1)
(2)电阻箱的读数R0　仍为I0　电阻箱的读数R1
R0－R1＋150 Ω
【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大，因此电阻箱应与热敏电阻串联．
(2)本实验原理是当电路的电流相等时，外电路的总电阻相等，所以95 ℃和T1时RT对应的电路的电阻相等，有150 Ω＋R0＝RT1＋R1，即RT1＝R0－R1＋150 Ω.
13、解：(1)S断开后，LC中产生振荡电流，振荡周期为T＝2π＝2π s＝2π×10-3 s，
当t＝×10-3 s＝时，电容器充电完毕，右极板带正电荷．
(2)开关S闭合后，灯泡正常发光时电路中的电流
I＝＝ A＝0.5 A，
当t＝π×10-3 s＝时，
LC回路中的电流达到反向最大，即I＝0.5 A．
14、解：(1)由表中数据可知k＝＝＝0.4 Ω/N，
所以电阻R随压力F变化的函数表达式为R＝(300－0.4F) Ω.
(2)R上受到的压力越大，R的阻值越小，电容器两端电压越大，但不能超过5 V，所以＝，
解得R的最小值R＝60 Ω，
由R＝(300－0.4F) Ω，得最大称量值F＝600 N.
(3)电流表中的电流I＝＝(A)，电流I与压力F不是线性关系，则该测力显示器的刻度不均匀．