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景德镇市2024-2025学年高二物理测试卷（十二）
选必二第四至五章电磁振荡、电磁波与传感器
一、选择题(本题共10小题，共46分。第1-7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分， 第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错 或不答的得0分)
1．关于电磁场和电磁波，下列叙述正确的是（　　）
A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，再经过调谐后，把信号发送到基站中转
B．如果空间某区域有振荡的电场或振荡的磁场，就能产生电磁波
C．电磁波是纵波，不能产生偏振现象
D．电磁波和机械波都不能在真空中传播
2．无线电广播的中波段波长范围为187~560m，为了避免邻近电台的干扰，两个电台的频率范围至少要相差，则此波段中最多能容纳的电台数约为（ ）
A．500个 B．187个 C．100个 D．20个
3．为了测量物体的位移，将与被测物体固定相连的电介质板插入平行金属板电容器中，电容器C可通过开关S与电感L或电源相连，如图所示。当开关S从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知被测物体的位移。关于此装置，下列说法正确的是（　　）
A．电源电动势越小，则振荡电流的频率越低
B．当电容器中电量最大时，电路中的电流也最大
C．当电感自感电动势最大时，电容器中电场能最大
D．检测到振荡电流的频率增加，说明被测物体向左运动
4．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A．回路的周期为0.02s
B．回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．时线圈中磁场能最大
D．时回路中电流沿顺时针方向
5．电磁波在日常生活中有着广泛的应用。下列说法正确的是（　　）
A．微波炉加热食物是利用了红外线的热作用
B．红外线应用在遥感技术中，是利用了它穿透本领强的特性
C．医院用X射线进行透视，是因为它是各种电磁波中穿透能力最强的
D．利用紫外线灭菌消毒，是因为紫外线具有较高的能量
6．雷达是利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，它可以向一定方向发射电磁波脉冲，当电磁波脉冲遇到障碍物时会发生反射。雷达在发射和接收到反射回来的电磁波脉冲时，在监视屏上将对应呈现出一个尖形波。某防空雷达发射的电磁波频率，如果雷达监视屏上显示某次发射和接收的尖形波如图所示（相邻刻线间表示的时间间隔为），则被监视的目标到雷达的距离以及该雷达发出的电磁波的波长分别为（　　）
A．， B．，
C．， D．，
7．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（　　）
A．
B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
8．应用物理原理制成的仪器设备可用于我们生活中的很多方面。图甲是夜晩用红外触发相机拍摄到的野外东北豹的照片，图乙是雷达天线，图丙为生产线上使用的自动计数器，图丁为霍尔元件，下列说法中正确的是（　　）

A．红外触发相机是利用红外线的热效应进行成像
B．雷达可用于测定物体位置，是利用长波波长较长、衍射现象明显的特点
C．自动计数器中的光敏电阻可以将光学量转化为电学量
D．霍尔元件可以把电学量转化为磁学量
9．自动控制电路中常用到半导体材料，光敏电阻便是其中的一种。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。现将一只光敏电阻R连入电路，与定值电阻、小灯泡L（灯丝电阻视为不变）组成如图所示的电路，，光照强度为某一值时，。若将照射R的光照强度减弱，则（　　）
A．小灯泡变暗
B．光敏电阻R消耗的功率先增大后减小
C．电源输出功率一直减小
D．小灯泡与电阻消耗的总功率越小
10．如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场.在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置.由以上信息可知（）
A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C．当用手触摸屏幕使，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D．如果用戴了绝缘手套的手触摸屏幕，控制器照样能计算触摸点位置
二、非选择题(本题共5小题，共54分)
11．2020年，新冠肺炎蔓延全球，额温枪测量体温成为小区、商场常态。额温枪中常用的测温元器件是热敏电阻。
（1）物理兴趣小组连接了如图甲所示电路探究热敏电阻的特性，请画出电路原理图。
（2）若由实验测得该热敏电阻两端的电压与通过它的电流的关系如图乙所示，可知该热敏电阻的阻值随温度的升高 （选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“恒定不变”）。
（3）该小组设计了如图丙所示的电路验证额温枪测量度的准确性，已知电源电动势，内阻忽略不计，，热敏电阻的阻值与温度的关系如图丁所示，由此可知温度越高，电压表示数 （选填“越大”或“越小”）；闭合开关后，发现电压表示数，则热敏电阻的温度为 ℃（保留一位小数）。
12．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力的关系如下表∶
压力/ 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
输出电压/ 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 （最大电阻）及部分其它器材组成了图（a）所示的电路，闭合开关，当线圈中的电流时，电磁继电器的衔铁被吸合。已知继电器线圈的电阻为，继电器控制电路的电压由传感器的输出电压提供。（假设不受继电器电路影响）
(1)根据表格中数据，请在图乙（b）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)当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在 （选填“”或“”）两端；
(3)为使车重时启动报警系统，则电阻箱的电阻应调节到 。
(4)通过调整电阻箱R′的阻值，可以调整报警车重，能使该装置报警的最小车重为 。
13．如图所示的LC电路中，电容C为，电感L为1mH。已充电的平行板电容器两极板水平放置。开关S断开时，极板间有一带负电灰尘恰好静止。当时闭合开关S，灰尘在电容器内运动，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）LC电路中电磁振荡的周期；
（2）当时，带电灰尘的加速度大小；
（3）如电容器两板电压最大为，则在内的平均电流大小和方向。
14．电磁波在科学探索和现实生活中有着广泛的应用。取电磁波在真空中的速度。
（1）世界上最大的单口径球面射电望远镜FAST坐落在我国贵州，被誉为“中国天眼”。当火星与地球之间的距离为时，若从火星向地球发射一电磁波信号，求FAST接收到信号所用时间。
（2）已知手机单端天线的长度为接收的电磁波波长的四分之一时，电磁波在天线中产生的感应电动势将达到最大值。如果某手机接收的电磁波频率为，为使感应电动势达到最大值，求该手机单端天线应设计的长度。
（3）某收音机中的LC电路由固定线圈和可调电容器组成，能够产生500kHz到1500kHz的电磁振荡。已知LC电路的周期T与电容C、电感L的关系为，求可调电容器的最大电容和最小电容之比。
15．如图所示，一定厚度和宽度的导体板放在匀强磁场中，当导体板通过一定电流，且电流与磁场方向垂直时，在导体板的上侧面A和下侧面之间会产生一定的电势差，这种现象称为霍尔效应。
(1)若图中的电流I是电子的定向运动产生的，则导体板上、下两个侧面中，哪个电势高？
(2)设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e。试证明：发生霍尔效应时，导体板上、下侧面间的电势差。
(3)由上问的结论可知，在I、n、e、d都相同的情况下，与B成正比，由的数值可以比较B的大小，因此可以把这种导体板做成磁敏元件。试问：用这种磁敏元件探测某空间的磁场时，磁敏元件摆放的方向对是否有影响？如果把这种导体板上、下侧面间的电压进行线性放大显示，用它做成的磁传感器的示数是否跟被测磁感应强度有线性关系？
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B【详解】A．客户通话时，手机将声音信号转变成电信号，经过调制后，把信号发送到基站，A错误；
B．振荡的电场或振荡的磁场会在周围空间产生振荡的电磁场，就能产生电磁波，B正确；
C．电磁波是横波，C错误；
D．电磁波可以在真空中传播，D错误。故选B。
2．C【详解】由公式当时时
则 故选C。
3．C【详解】A．振荡电流的频率则振荡频率与电源电动势无关，故A错误；
B．由LC震荡电路可知，当电容器中电量最大时，电路中的电流为零，故B错误；
C．当电感自感电动势最大时，此时刚刚充电完毕，电容器中电场能最大，故C正确；
D．检测到振荡电流的频率增加，则电容减小，根据可知，电介质在被拔出，说明被测物体向右运动，故D错误。故选C。
4．C【详解】A．以顺时针电流为正方向，LC电路中电流和电荷量变化的图像如下：
时电容器下极板带正电荷且最大，根据图像可知周期为，故A错误；
B．根据图像可知电流最大时，电容器中电荷量为0，电场能最小为0，故B错误；
CD．时，经过，根据图像可知此时电流最大，电流沿逆时针方向，说明电容器放电完毕，电能全部转化为磁场能，此时磁场能最大，故C正确，D错误。故选C．
5．D【详解】A．微波炉加热食物是利用微波进行加热的，A错误；
B．红外遥感技术是基于一切物体都在辐射红外线，用红外探测器接收物体发出的红外线，然后进行分析，从而得知被测物体的信息，B错误；
C．γ射线的穿透能力比X射线的强，C错误；
D．紫外线具有较高的能量，足以破坏细胞核中的物质，从而进行灭菌消毒，D正确；故选D。
6．B
【详解】电磁波从发射到接收，通过的距离是雷达到目标距离的双倍。从题图中可以看出，两个尖形波间隔为10个小格，即全程的时间为，单程的时间为，由得
该雷达发出的电磁波的波长故B正确。故选B。
7．C【详解】AB．题意可知水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。控制开关自动开启低水位预警，此时水位较低，压力传感器的电阻值较大，由于a、b两端此时的电压大于，根据串联电路电压分部特点可知，为压力传感器，故高水位时压力传感器的电阻值越小，压力传感器两端电压变小， ，AB错误；
CD．根据闭合电路欧姆定律可知，a、b两端的电压为
若定值电阻的阻值越大，当开启低水位预警时a、b两端的电压大于时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低；当a、b两端的电压小于时开启高水位预警时，压力传感器阻值需要越大，则水位越低。C正确，D错误。
故选C。
8．AC【详解】A．红外线能使被照射的物体发热，具有热效应，红外触发相机就是利用红外线的热效应，故A正确；
B．雷达是利用测微波来测定物体位置的无线电设备，是利用微波波长较短、衍射现象不明显的特点，故B错误；
C．光敏电阻随着光照强弱不同，电阻不同，可以通过遮光情况对流水线上的产品计数，将光照强弱这个光学量转化为电阻这个电学量，故C正确；
D．霍尔元件可以把磁学量转化为电学量，故D错误。故选AC。
9．ACD【详解】A．光照强度减弱，光敏电阻阻值增大，通过灯泡的电流变小，灯泡功率减小，灯泡变暗，故A正确；
B．根据闭合电路欧姆定律可知，总电流为
光敏电阻R消耗的功率为
将看作内阻，当外电阻等于内阻时，等效电源输出功率最大，即R消耗功率最大，一开始，则光照强度减弱的过程中，R消耗的功率一直减小，故B错误；
C．同理可知光照强度减弱的过程中，电源的输出功率一直减小，故C正确；
D．小灯泡与电阻为定值电阻，功率
将照射R的光照强度减弱时R越大，电流I越小，小灯泡及电阻消耗功率越小，故D正确。故选ACD。
10．AB【详解】A、据题意知,人是导体,人的手指和电容触摸屏上形成电容;所以A选项是正确的;
B、由平行板电容器的决定式可以知道,接触面积增大时,电容增大;所以B选项是正确的,C错误;
D、绝缘手套与工作面不能形成一个电容器,所以不能在电容屏上进行触控操作,故D错误.故选AB
11． 逐渐减小 越大 28.0
【详解】（1）[1]根据实物图可知，电路中控制电路采用了分压式，测量电路采用了电流表外接法，作出电路原理图，如图所示
（2）[2]图像中，图线上某点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，图线上某点与坐标原点连线的斜率随电流的增大而增大，则该热敏电阻的阻值随温度的升高而逐渐减小。
（3）[3]根据图丁可知，当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，电路接入的总电阻减小，干路电流增大，根据
可知，温度越高，电压表示数越大；
[4]闭合开关后，若发现电压表示数，则有，解得
结合图丁可知，此时热敏电阻的温度为28.0℃。
12． C、D 100
【详解】(1)[1]横坐标表示压力，纵坐标表示输出电压，对应表中数据，绘制图像如下：
(2)[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20mA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)[3]从图中可知当时，而使得电磁继电器的衔铁被吸合的最小电流为20mA，故电路总电阻，所以电阻箱接入电路的阻值；
(4)[4]因为使电磁继电器衔铁闭合的最小电流，继电器线圈的电阻，所以要使该装置报警，压力传感器输出的电压最小值为，由图像可知，输出电压为0.5V时，对应的压力为。
【点睛】此题需注意两点：
(1)压力传感器的本质是可变电源，线圈和电阻箱串联，通过的电流相等；
(2)电路中达到电磁继电器闭合的电流时，电磁铁才把衔铁吸下，发出超重报警信号，重点是电磁继电器的工作原理。
13．（1）；（2）；（3），逆时针方向
【详解】（1）由电磁振荡的周期公式可得
（2）开关断开时，灰尘恰好静止，则有
当时，电流
电荷量最大但电场的方向与开始时相反，则有
解得
（3）如电容器两板电压最大为，则电容器带电量最大值为
由于则在内的平均电流大小
开关S断开时，极板间带负电灰尘恰好静止，则电容器的上极板带正电，则在内的电流的方向是逆时针方向。
14．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设火星与地球之间距离为x，所用时间为t，根据得
（2）设天线长度为L，接受的电磁波频率为v、波长为，根据可得
由题意，可得
（3）根据和，可得
当时，C最大，设为；时，C最小，设为，可得
15．(1)A′；(2)见解析；(3)有影响；是线性关系；
【详解】(1)导体的电子定向移动形成电流，电子的运动方向与电流方向相反，电流方向向右，则电子向左运动。由左手定则判断，电子会偏向A端面，A′板上出现等量的正电荷，电场线向上，所以下侧面A′的电势高于侧面A的电势。
(2)当电场力与洛伦兹力平衡时，则有
由电流微观表达式得I＝neSv=nehdv解得
(3)用这种磁敏元件探测某空间的磁场时，磁敏元件的侧面要与磁场垂直，即摆放的方向对有影响；根据
可得在I、n、e、d都相同的情况下B与UH成正比，则如果把这种导体板上、下侧面间的电压进行线性放大显示，用它做成的磁传感器的示数跟被测磁感应强度是线性关系。
答案第1页，共2页

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