(共42张PPT)
章末检测试卷(第四、五章)
一、单项选择题
1.(2023·广州市真光中学高二期中)如图所示，酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少的仪器。酒精检测器的核心传感器是
A.声音传感器 B.温度传感器
C.压力传感器 D.化学传感器
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酒精检测仪是把酒精浓度转化为电学量的传感器，属于化学传感器。故选D。
2.我国北斗导航系统所使用的电磁波频率约1 561 MHz，家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约2 450 MHz；家用WiFi所使用的电磁波频率约5 725 MHz，则家用WiFi所使用的电磁波
A.不会产生偏振现象
B.比微波炉所使用的电磁波的波长短
C.传播速度大于3×108 m/s
D.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时其频率会变化
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电磁波可以发生偏振现象，A错误；
家用WiFi所使用的电磁波频率较高，波长较短，B正确；
电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s，家用WiFi所使用的电磁波的传播速度不会大于3×108 m/s，C错误；
电磁波的频率由波源决定，则从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时，频率不变，D错误。
3.(2024·山东省高二大联考)军队在行军打仗时需要用电台相互联络，为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施
A.增大电容器极板的正对面积
B.减小电容器极板的间距
C.减少自感线圈的匝数
D.提高供电电压
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要增大无线电台向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，由f=可知减小L和C可以提高f。由平行板电容器决定式C=，增大电容器极板的正对面积S或减小电容器极板的间距d，电容C增大，LC振荡电路振荡频率减小，故A、B错误；
减少自感线圈的匝数，自感系数L减小，LC振荡电路振荡频率增大，故C正确；
提高供电电压，不改变LC振荡电路振荡频率，故D错误。
4.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是
A.LC电路的电容器在充电时，电流增大
B.如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C.LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D.电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
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LC电路的电容器在充电时，电流减小，故A错误；
增大LC电路中电容器两极板间距离，电容器的电容会变小，根据T=2π可知，LC电路的振荡周期将减小，故B错误；
LC电路中，电容器充电时，电流减小得越来越快，线圈中的自感电动势增大，故C正确；
电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故D错误。
5.(2023·南京市一中月考)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中的一氧化碳浓度的检测，它的电阻阻值随一氧化碳浓度的变化而变化。在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同阻值，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针位置就能判断一氧化碳浓度
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是否超标。有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出了电导(即电阻的倒数)—一氧化碳浓度图像，如图乙所示。下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图像正确的是
设传感器的电阻为R1，电源的电动势为E，内
阻为r，由氧化锡传感器电导(即电阻的倒
数)—一氧化碳浓度图像，得到=kc，k是比
例系数。又根据欧姆定律得，电压表示数U0=E=E
由数学知识分析，当c增大时，U0增大，且c与U0是非线性关系，图像是曲线。故D正确。
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6.(2024·青岛市高二期末)某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上(图中未画出)。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。电压传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是
A.若电路中的电阻忽略不计，电压一定
随时间等幅振荡
B.若增大C，则t3-t2的值将减小
C.在t1~t2时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D.在t2~t3时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大
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电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个，分别是电路向外辐射电磁波和电路本身的发热转化为内能，故A错误；
若增大C，则电路的振荡周期增大，则t3-t2增大，故B错误；
在t1~t2时间段电容器处于正向充电，电流方向为题图甲中的顺时针方向，故C错误；
在t2~t3时间段电容器处于正向放电，线圈中的磁场能正逐渐增大，故D正确。
7.(2024·广州市高二期中)物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开
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关来控制照明系统(照明系统不影响光敏电阻)，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图甲所示，电路中的电阻R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E=3 V，内阻不计，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示，当控制开关两端电压U≥2 V时，控制开关自动启动照明系统。
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
则下列说法正确的是
A.R1为定值电阻，R2为光敏电阻
B.照度越大，该电路控制开关
两端的电压越大
C.若定值电阻的阻值为20 kΩ，该天18：00后照明系统即可工作
D.该电路中定值电阻阻值越大，该天的照明系统工作的时间越长
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电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
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当控制开关两端电压U≥2 V时，控制开关自动启动照明系统，可知照度小时，控制开关两端电压大；根据表格数据可知照
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
度小时，光敏电阻阻值大，则R1为光敏电阻，R2为定值电阻；照度越大，光敏电阻R1阻值越小，该电路控制开关两端的电压越小，故A、B错误；
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若定值电阻的阻值为20 kΩ，由电路分压原理知控制开关自动启动时光敏电阻为40 kΩ，此时对应照度为0.4 lx，根据
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
图乙可知该天系统工作时间段为0~6：00、18：00~24：00，故C正确；
该电路中定值电阻阻值越大，控制开关自动启动时光敏电阻越大，此时对应照度越小，该天的照明系统工作的时间越短，故D错误。
二、多项选择题
8.(2024·承德市高二联考)关于下列仪器的原理说法正确的是
A.当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗
粒对光的散射，光电三极管将接收到光信
号，从而触发火灾警报
B.红外体温计是根据物体的温度越高发射的
红外线波长越长的原理进行工作的
C.电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，
这时应调节调温旋钮使调温旋钮上升
D.当电熨斗温度升高时，双金属片下层的膨
胀大于上层
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当有烟雾进入火灾报警器时，LED发出的光经烟雾作用后到达光电三极管，从而触发火灾警报，故A正确；
红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的，故B错误；
熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，即
温度较低时金属片就需离开触点，所以要将调温旋钮旋转上升，保证在温度达到一较低的定值时，金属片与触点断开，故C正确；
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当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，从而断开触点，因此可知金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，金属片向下弯曲，故D错误。
9.(2024·温州市高二期末)在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若LC振荡电路某时刻线圈中的磁场方向及电容器两极板所带的电荷情况如图所示，下列说法正确的是
A.此时电容器的电压正在增大
B.此时电场能正向磁场能转化
C.在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的频率减小
D.增大平行板电容器极板间的距离，LC振荡电路的频率减小
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由题图可知，此时电流方向由下极板流向上极板，则此时电容器正在放电，电容器的电压正在减小，电场能正向磁场能转化，故A错误，B正确；
根据f=，在线圈中插入铁芯，则L增大，LC振荡电路的频率减小，故C正确；
根据f=，C=，增大平行板电容器极板间的距离，则电容减小，LC振荡电路的频率增大，故D错误。
量时保持风向与收集板极垂直，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，ΔI=|I1-I2|，已知有风时正离子的速度为电场引起的速度和风速的矢量和，则
A.若I1>I2，则风向向右 B.若I1>I2，则风向向左
C.风速越大，ΔI越大 D.风速越大，ΔI越小
10.如图为一种风向和风速传感器的原理图。两个收集板极是铜丝网状导体，有良好的导电性和通风能力，粒子源极是一条直径很小的镍铬丝，粒子源极与两收集板极相互平行且等距。粒子源极附近的空气在强电场作用下电离，正离子沿电场方向移动流向收集板极，从而形成正离子电流，由两电流表测量，测
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若风向向左，单位时间打到左收集板极上的正离子数较多，则I1>I2，选项B正确，A错误；
风速越大，则单位时间打到两收集板极的正离子数之差越大，故两电流表的示数之差越大，即ΔI越大，选项C正确，D错误。
三、非选择题
11.飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置，那么黑匣子发出的电磁波波长是 m。若接收电路是由LC振荡电路组成的，其中该接收装置内线圈的电感L=4.0 mH，此时产生电谐振的电容为 F。
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由公式c=λf得：
λ== m=8 000 m
由公式f=得：C=
= F
≈4.5×10-9 F。
12.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电
压为U，则该同学的身高为 ，质量为 。
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v(t0-t)
(U-U0)
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当测重台没有站人时，2x=vt0，当测重台站人时，2(x-h)=vt，联立可得h=v(t0-t)，当测重台没有站人时，U0=kM0g，当测重台站人时，U=k(M0g+mg)，联立可得m=(U-U0)。
13.(2022·重庆卷改编)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0 μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。
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(1)用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0 μA，须调节
(选填一种给定的实验器材)。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0 μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻 (选填“远大于”“接近”“远小于”)RT阻值的电压表。
可变电阻R1
远大于
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由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节RT的温度后，导致整个回路的总电阻改变，而要确保电流表的示数仍为50.0 μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1；
连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后的并联电阻R并减小，则根据并联电阻的关系有R并==，则要保证R并不变，需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表；
(2)测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0 ℃变化到40.0 ℃的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率的绝对值是___ kΩ·
℃-1(保留2位有效数字)。
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由题图可得温度为35.0 ℃时电压表的示数为1.55 V，且实验设定恒定电流为50.0 μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1=31 kΩ；温度为40.0 ℃时电压表的示数为1.25 V，且实验设定恒定
电流为50.0 μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2=25 kΩ，则温度从35.0 ℃变化到40.0 ℃的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率的绝对值是|k|==1.2 kΩ·℃-1。
14.用压敏电阻可制成压力传感器，它受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以对汽车称重。经实测，某压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表：
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压力/(×105 N) 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
将该压力传感器水平放置，并和电阻箱R'(最大电阻999.9 Ω)及其他器材组成了如图甲所示的电路。闭合开关S，当线圈中的电流I≥20 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25 Ω，继电器控制电路的电压由传感器的输出电压U提供(假设U不受继电器电路影响)。
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(1)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；
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压力/(×105 N) 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
答案 见解析图
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横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，根据表中数据，所作图像如图所示。
(2)当压力增大到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在________
(选填“A、B”或“C、D”)两端；
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C、D
当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间。
(3)为使车的重力G≥3.0×105 N时启动报警系统，则电阻箱R'的电阻应调节到 Ω；
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100
由图可知当FN=3.0×105 N时，U=2.5 V，而使电磁继电器的衔铁被吸合的最小电流为0.02 A，故继电器线圈和电阻箱的总电阻R总== Ω
=125 Ω，所以电阻箱接入电路的阻值R'=R总-R线=125 Ω-25 Ω=100 Ω。
(4)通过调整电阻箱R'的阻值，可以调整报警车的重力，能使该装置报警的车的最小重力为 N。
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6.0×104
因为使电磁继电器衔铁吸合的最小电流I=20 mA=0.02 A，继电器线圈的电阻R线=25 Ω，将电阻箱阻值调节为零，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值U最小=IR线=0.02 A×25 Ω=0.5 V，由图像可知，输出电压为0.5 V时，对应的压力为6.0×104 N。
15.(2023·滨州市高二期末)如图甲，振荡电路电容器的电容为50 pF，线圈自感系数为50 μH。电容器两极板间电压与时间的关系为余弦函数，如图乙。求：
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(1)电磁振荡的周期T(结果保留3位有效数字)；
答案 3.14×10-7 s
振荡电路的周期T=2π
代入数值解得T≈3.14×10-7 s
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(2)到时间内平均振荡电流(结果保留3位有效数字)；
答案 1.26×10-2 A
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电容器两极板间电压u=18cos t V
t=T时，电容器带电荷量Q1=C|u1|
t=T时，电容器带电荷量Q2=C|u2|
平均电流=
代入数值解得≈1.26×10-2 A
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(3)t=188T时刻的振荡电流。
答案 0
当t=188T时电容器两极板电压u为最大值，则振荡电流最小，i=0。章末检测试卷(第四、五章)
(满分：100分)
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.(2023·广州市真光中学高二期中)如图所示，酒精检测仪是用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少的仪器。酒精检测器的核心传感器是 ( )
A.声音传感器 B.温度传感器
C.压力传感器 D.化学传感器
2.我国北斗导航系统所使用的电磁波频率约1 561 MHz，家用微波炉加热食物所使用的电磁波频率约2 450 MHz；家用WiFi所使用的电磁波频率约5 725 MHz，则家用WiFi所使用的电磁波 ( )
A.不会产生偏振现象
B.比微波炉所使用的电磁波的波长短
C.传播速度大于3×108 m/s
D.从一个房间穿越墙壁进入另一个房间时其频率会变化
3.(2024·山东省高二大联考)军队在行军打仗时需要用电台相互联络，为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施 ( )
A.增大电容器极板的正对面积
B.减小电容器极板的间距
C.减少自感线圈的匝数
D.提高供电电压
4.近场通信(NFC)是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是 ( )
A.LC电路的电容器在充电时，电流增大
B.如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C.LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D.电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
5.(2023·南京市一中月考)氧化锡传感器主要用于汽车尾气中的一氧化碳浓度的检测，它的电阻阻值随一氧化碳浓度的变化而变化。在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同阻值，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针位置就能判断一氧化碳浓度是否超标。有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出了电导(即电阻的倒数)—一氧化碳浓度图像，如图乙所示。下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图像正确的是 ( )
6.(2024·青岛市高二期末)某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上(图中未画出)。先把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。电压传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是 ( )
A.若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡
B.若增大C，则t3-t2的值将减小
C.在t1~t2时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向
D.在t2~t3时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大
7.(2024·广州市高二期中)物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为lx。某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统(照明系统不影响光敏电阻)，光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图甲所示，电路中的电阻R1和R2，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E=3 V，内阻不计，实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示，当控制开关两端电压U≥2 V时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是 ( )
照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻/kΩ 75 40 24 20 18 15
A.R1为定值电阻，R2为光敏电阻
B.照度越大，该电路控制开关两端的电压越大
C.若定值电阻的阻值为20 kΩ，该天18：00后照明系统即可工作
D.该电路中定值电阻阻值越大，该天的照明系统工作的时间越长
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8.(2024·承德市高二联考)关于下列仪器的原理说法正确的是 ( )
A.当有烟雾进入火灾报警器时，由于烟雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报
B.红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C.电熨斗熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这时应调节调温旋钮使调温旋钮上升
D.当电熨斗温度升高时，双金属片下层的膨胀大于上层
9.(2024·温州市高二期末)在超声波悬浮仪中，由LC振荡电路产生高频电信号，通过压电陶瓷转换成同频率的超声波，利用超声波最终实现小水珠的悬浮。若LC振荡电路某时刻线圈中的磁场方向及电容器两极板所带的电荷情况如图所示，下列说法正确的是 ( )
A.此时电容器的电压正在增大
B.此时电场能正向磁场能转化
C.在线圈中插入铁芯，LC振荡电路的频率减小
D.增大平行板电容器极板间的距离，LC振荡电路的频率减小
10.如图为一种风向和风速传感器的原理图。两个收集板极是铜丝网状导体，有良好的导电性和通风能力，粒子源极是一条直径很小的镍铬丝，粒子源极与两收集板极相互平行且等距。粒子源极附近的空气在强电场作用下电离，正离子沿电场方向移动流向收集板极，从而形成正离子电流，由两电流表测量，测量时保持风向与收集板极垂直，电流表A1、A2的示数分别为I1、I2，ΔI=|I1-I2|，已知有风时正离子的速度为电场引起的速度和风速的矢量和，则 ( )
A.若I1>I2，则风向向右
B.若I1>I2，则风向向左
C.风速越大，ΔI越大
D.风速越大，ΔI越小
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.(6分)飞机失事后，为了分析事故的原因，必须寻找黑匣子，而黑匣子在30天内能以37.5 kHz的频率自动发出信号，人们就可利用探测仪查找黑匣子发出的电磁波信号来确定黑匣子的位置，那么黑匣子发出的电磁波波长是 m。若接收电路是由LC振荡电路组成的，其中该接收装置内线圈的电感L=4.0 mH，此时产生电谐振的电容为 F。
12.(8分)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高为 ，质量为 。
13.(12分)(2022·重庆卷改编)某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0 μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。
(1)(8分)用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0 μA，须调节 (选填一种给定的实验器材)。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0 μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻 (选填“远大于”“接近”“远小于”)RT阻值的电压表。
(2)(4分)测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0 ℃变化到40.0 ℃的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率的绝对值是 kΩ·℃-1(保留2位有效数字)。
14.(12分)用压敏电阻可制成压力传感器，它受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以对汽车称重。经实测，某压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表：
压力/(×105 N) 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
将该压力传感器水平放置，并和电阻箱R'(最大电阻999.9 Ω)及其他器材组成了如图甲所示的电路。闭合开关S，当线圈中的电流I≥20 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为25 Ω，继电器控制电路的电压由传感器的输出电压U提供(假设U不受继电器电路影响)。
(1)(3分)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；
(2)(3分)当压力增大到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 (选填“A、B”或“C、D”)两端；
(3)(3分)为使车的重力G≥3.0×105 N时启动报警系统，则电阻箱R'的电阻应调节到 Ω；
(4)(3分)通过调整电阻箱R'的阻值，可以调整报警车的重力，能使该装置报警的车的最小重力为 N。
15.(16分)(2023·滨州市高二期末)如图甲，振荡电路电容器的电容为50 pF，线圈自感系数为50 μH。电容器两极板间电压与时间的关系为余弦函数，如图乙。求：
(1)(4分)电磁振荡的周期T(结果保留3位有效数字)；
(2)(8分)到时间内平均振荡电流(结果保留3位有效数字)；
(3)(4分)t=188T时刻的振荡电流。
答案精析
1.D 2.B 3.C
4.C [LC电路的电容器在充电时，电流减小，故A错误；增大LC电路中电容器两极板间距离，电容器的电容会变小，根据T=2π可知，LC电路的振荡周期将减小，故B错误；LC电路中，电容器充电时，电流减小得越来越快，线圈中的自感电动势增大，故C正确；电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故D错误。]
5.D [设传感器的电阻为R1，电源的电动势为E，内阻为r，由氧化锡传感器电导(即电阻的倒数)—一氧化碳浓度图像，得到=kc，k是比例系数。又根据欧姆定律得，电压表示数U0=E=E
由数学知识分析，当c增大时，U0增大，且c与U0是非线性关系，图像是曲线。故D正确。]
6.D [电容器两端的电压逐渐减小的原因有两个，分别是电路向外辐射电磁波和电路本身的发热转化为内能，故A错误；若增大C，则电路的振荡周期增大，则t3-t2增大，故B错误；在t1~t2时间段电容器处于正向充电，电流方向为题图甲中的顺时针方向，故C错误；在t2~t3时间段电容器处于正向放电，线圈中的磁场能正逐渐增大，故D正确。]
7.C [当控制开关两端电压U≥2 V时，控制开关自动启动照明系统，可知照度小时，控制开关两端电压大；根据表格数据可知照度小时，光敏电阻阻值大，则R1为光敏电阻，R2为定值电阻；照度越大，光敏电阻R1阻值越小，该电路控制开关两端的电压越小，故A、B错误；若定值电阻的阻值为20 kΩ，由电路分压原理知控制开关自动启动时光敏电阻为40 kΩ，此时对应照度为0.4 lx，根据图乙可知该天系统工作时间段为0~6：00、18：00~24：00，故C正确；该电路中定值电阻阻值越大，控制开关自动启动时光敏电阻越大，此时对应照度越小，该天的照明系统工作的时间越短，故D错误。]
8.AC [当有烟雾进入火灾报警器时，LED发出的光经烟雾作用后到达光电三极管，从而触发火灾警报，故A正确；红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的，故B错误；熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，即温度较低时金属片就需离开触点，所以要将调温旋钮旋转上升，保证在温度达到一较低的定值时，金属片与触点断开，故C正确；当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，从而断开触点，因此可知金属片上层的膨胀系数大于下层的膨胀系数，金属片向下弯曲，故D错误。]
9.BC [由题图可知，此时电流方向由下极板流向上极板，则此时电容器正在放电，电容器的电压正在减小，电场能正向磁场能转化，故A错误，B正确；
根据f=，在线圈中插入铁芯，则L增大，LC振荡电路的频率减小，故C正确；
根据f=，C=，增大平行板电容器极板间的距离，则电容减小，LC振荡电路的频率增大，故D错误。]
10.BC [若风向向左，单位时间打到左收集板极上的正离子数较多，则I1>I2，选项B正确，A错误；风速越大，则单位时间打到两收集板极的正离子数之差越大，故两电流表的示数之差越大，即ΔI越大，选项C正确，D错误。]
11.8 000 4.5×10-9
解析 由公式c=λf得：
λ== m=8 000 m
由公式f=得：C=
= F
≈4.5×10-9 F。
12.v(t0-t) (U-U0)
解析 当测重台没有站人时，2x=vt0，当测重台站人时，2(x-h)=vt，联立可得h=v(t0-t)，当测重台没有站人时，U0=kM0g，当测重台站人时，U=k(M0g+mg)，联立可得m=(U-U0)。
13.(1)可变电阻R1 远大于 (2)1.2
解析 (1)由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节RT的温度后，导致整个回路的总电阻改变，而要确保电流表的示数仍为50.0 μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1；
连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后的并联电阻R并减小，则根据并联电阻的关系有R并==，则要保证R并不变，需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表；
(2)由题图可得温度为35.0 ℃时电压表的示数为1.55 V，且实验设定恒定电流为50.0 μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1=31 kΩ；温度为40.0 ℃时电压表的示数为1.25 V，且实验设定恒定电流为50.0 μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2=25 kΩ，则温度从35.0 ℃变化到40.0 ℃的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率的绝对值是|k|==1.2 kΩ·℃-1。
14.(1)见解析图 (2)C、D (3)100 (4)6.0×104
解析 (1)横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，根据表中数据，所作图像如图所示。
(2)当压力增大到一定程度时，压力传感器输出电压达到一定数值，线圈中电流大于或等于20 mA时，电磁继电器的衔铁被吸合，C、D间的电路就会被接通，因此电铃应接在C、D之间。
(3)由图可知当FN=3.0×105 N时，U=2.5 V，而使电磁继电器的衔铁被吸合的最小电流为0.02 A，故继电器线圈和电阻箱的总电阻R总== Ω=125 Ω，所以电阻箱接入电路的阻值R'=R总-R线=125 Ω-25 Ω=100 Ω。
(4)因为使电磁继电器衔铁吸合的最小电流I=20 mA=0.02 A，继电器线圈的电阻R线=25 Ω，将电阻箱阻值调节为零，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值U最小=IR线=0.02 A×25 Ω=0.5 V，由图像可知，输出电压为0.5 V时，对应的压力为6.0×104 N。
15.(1)3.14×10-7 s (2)1.26×10-2 A
(3)0
解析 (1)振荡电路的周期
T=2π
代入数值解得T≈3.14×10-7 s
(2)电容器两极板间电压u=18cos t V
t=T时，电容器带电荷量Q1=C|u1|
t=T时，电容器带电荷量Q2=C|u2|
平均电流=
代入数值解得≈1.26×10-2 A
(3)当t=188T时电容器两极板电压u为最大值，则振荡电流最小，i=0。
