階段驗(yàn)收評(píng)價(jià)（四）  電磁振蕩與電磁波  傳感器(本試卷滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．電磁波給人們的生活帶來日新月異變化的同時(shí)，也帶來了電磁污染。長(zhǎng)期使用如圖所示的通訊裝置，會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響的是(　　)解析：選C　手機(jī)是通過電磁波來傳遞信息的，長(zhǎng)期使用會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生影響。搖柄電話、撥號(hào)電話、按鍵電話都是通過導(dǎo)線中的電流進(jìn)行信息傳播的，沒有電磁波的污染，故C正確。2．以下電場(chǎng)中能產(chǎn)生電磁波的是(　　)A．E＝10 N/C　　　　　　 B．E＝5sin(4t＋1)N/CC．E＝(3t＋2)N/C   D．E＝2t N/C解析：選B　振蕩的電場(chǎng)可以在周圍產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)，形成電磁波，故B正確。3．無線電廣播的中波段波長(zhǎng)范圍為187～560 m，為了避免鄰近電臺(tái)的干擾，兩個(gè)電臺(tái)的頻率范圍至少要相差104 Hz，則此波段中最多能容納的電臺(tái)數(shù)約為(　　)A．500個(gè)   B．187個(gè)C．100個(gè)   D．20個(gè)解析：選C　由公式λ＝， 知f＝，其中c＝3×108 m/s。當(dāng)λ1＝187 m時(shí)，f1＝1.60×106 Hz；λ2＝560 m時(shí)，f2＝0.536×106 Hz。n＝＝個(gè)＝106個(gè)，比較一下選項(xiàng)，應(yīng)選C選項(xiàng)。4．下列說法中正確的是(　　)A．遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院給病人做的腦部CT中的X射線波長(zhǎng)相同B．電磁波是由恒定不變的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的C．麥克斯韋預(yù)言了空間存在電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D．紅外線最顯著的作用是熒光效應(yīng)，紫外線最顯著的作用是熱效應(yīng)解析：選C　紅外線波長(zhǎng)一定大于X射線波長(zhǎng)，故A錯(cuò)誤；電磁波是由周期性變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)產(chǎn)生的，故B錯(cuò)誤；根據(jù)物理學(xué)史的內(nèi)容可知，麥克斯韋預(yù)言了空間存在電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故C正確；紫外線最顯著的作用是熒光效應(yīng)，紅外線最顯著的作用是熱效應(yīng)，故D錯(cuò)誤。5.如圖為手機(jī)信號(hào)屏蔽器。手機(jī)信號(hào)屏蔽器主要針對(duì)各類考場(chǎng)、加油站、軍事重地等禁止使用手機(jī)的場(chǎng)所。手機(jī)工作時(shí)，是在一定頻率范圍內(nèi)，手機(jī)和基站通過無線電波聯(lián)系起來，完成數(shù)據(jù)的傳輸。針對(duì)這種通信原理，手機(jī)信號(hào)屏蔽器在工作過程中以一定的速度從手機(jī)通信所使用的頻率的底端向高端掃描，在掃描過程中向手機(jī)發(fā)送一定頻率的電磁波信號(hào)，使手機(jī)不能與基站建立正常的聯(lián)系，從而對(duì)手機(jī)形成干擾。對(duì)于手機(jī)信號(hào)屏蔽器的工作過程，下列說法中正確的是(　　)A．手機(jī)信號(hào)屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理來工作的B．手機(jī)信號(hào)屏蔽器是利用靜電感應(yīng)的原理來工作的C．手機(jī)信號(hào)屏蔽器工作時(shí)能阻止基站發(fā)出的電磁波傳播到限制場(chǎng)所內(nèi)D．手機(jī)信號(hào)屏蔽器通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的解析：選D　手機(jī)信號(hào)屏蔽器是利用屏蔽器發(fā)出的信號(hào)去干擾手機(jī)接收從基站傳過來的信號(hào)，從而起到屏蔽作用。因此手機(jī)信號(hào)屏蔽器通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。6．在新型冠狀病毒肺炎疫情防控期間，測(cè)量體溫成為重要的防疫措施之一。如圖所示，醫(yī)學(xué)上常用的水銀體溫計(jì)可以在家庭中使用，紅外測(cè)溫槍在居民區(qū)、辦公樓、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所廣泛應(yīng)用。某同學(xué)查閱資料，獲得以下信息：自然界中任何高于絕對(duì)零度的物體都在隨時(shí)隨地地向外輻射能量。單位時(shí)間內(nèi)，物體表面單位面積上所發(fā)射的總輻射能叫輻射功率，輻射功率與該物體的溫度有確定的關(guān)系，非接觸式溫度測(cè)量即測(cè)量輻射功率的大小，并由此得到一個(gè)與該物體溫度成一定關(guān)系的信號(hào)。紅外測(cè)溫槍是能夠測(cè)量物體輻射功率大小并轉(zhuǎn)化為物體溫度的儀器。根據(jù)以上信息和學(xué)過的知識(shí)，作出如下判斷，其中正確的是(　　)A．水銀體溫計(jì)可以用來測(cè)量沸水的溫度B．水銀體溫計(jì)離開人體后，水銀迅速流回水銀泡C．紅外測(cè)溫槍向人體發(fā)射紅外線，從而測(cè)量人體溫度D．紅外測(cè)溫槍測(cè)量人體溫度時(shí)，離人體越遠(yuǎn)，顯示溫度越低解析：選D　水銀體溫計(jì)的測(cè)量范圍一般為35～42 ℃，而沸水的溫度為100 ℃，所以水銀體溫計(jì)不可以用來測(cè)量沸水的溫度，故A錯(cuò)誤；因?yàn)轶w溫計(jì)玻璃泡的上方有一處細(xì)管叫縮口，縮口可以阻止水銀流回到玻璃泡內(nèi)，這樣就可以離開人體讀數(shù)而不用擔(dān)心示數(shù)不準(zhǔn)了，故B錯(cuò)誤；紅外測(cè)溫槍是通過測(cè)量人體發(fā)射出的紅外線，從而測(cè)量人體溫度的，故C錯(cuò)誤；紅外測(cè)溫槍在測(cè)量人體溫度時(shí)，離人體越遠(yuǎn)，紅外測(cè)溫槍接受到人體輻射的功率會(huì)越小，所以顯示溫度越低，故D正確。7．(2021·江門高二檢測(cè))為了測(cè)量?jī)?chǔ)罐中不導(dǎo)電液體的高度，將與儲(chǔ)罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器C置于儲(chǔ)罐中，電容器可通過開關(guān)S與線圈L或電源相連，如圖所示。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí)，由L與C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生周期為T＝2π 的振蕩電流。下列說法正確的是(　　)A．若罐中的液面上升，振蕩電流的頻率變小B．若罐中的液面上升，振蕩電流的周期變小C．當(dāng)S從a撥到b之后的半個(gè)周期內(nèi)，回路中的磁場(chǎng)先變?nèi)鹾笞儚?qiáng)D．當(dāng)S從a撥到b之后的四分之一周期內(nèi)，回路中的電流增大，L的自感電動(dòng)勢(shì)變大解析：選A　兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容器中間的不導(dǎo)電液體是一種電介質(zhì)，液體的高度升高，相當(dāng)于插入的電介質(zhì)增多，電容增大，根據(jù)T＝2π可知，電容增大時(shí)，振蕩電流的周期增大，則頻率減小，A正確，B錯(cuò)誤；在S從a撥到b之后的半個(gè)周期內(nèi)，剛開始電容器作為電源放電，線圈中產(chǎn)生逐漸增大的電流，此時(shí)磁場(chǎng)增強(qiáng)，放電完畢后，電路中電流最大，此后電路中電流逐漸減小，電容器充電，磁場(chǎng)變?nèi)?，C錯(cuò)誤；在S從a撥到b之后的四分之一個(gè)周期內(nèi)，回路中的電流先逐漸增大，但電流變化越來越慢，故L的自感電動(dòng)勢(shì)變小，D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)8．在運(yùn)行的火車車廂里，你若打開收音機(jī)是不能聽清聲音的，你若打移動(dòng)電話，是絲毫不受影響的，收音機(jī)、手機(jī)都是靠無線電傳遞信號(hào)的，所不同的是，收音機(jī)利用的無線電信號(hào)頻率低，手機(jī)利用的無線電信號(hào)頻率高，下列說法正確的是(　　)A．低頻無線電信號(hào)傳播的速度小，追不上火車B．低頻無線電信號(hào)傳播的速度大，已經(jīng)超過了火車C．高頻無線電信號(hào)衍射能力差，穿透能力強(qiáng)，可以進(jìn)入火車車廂D．低頻無線電信號(hào)衍射能力強(qiáng)，穿透能力弱，不能進(jìn)入火車車廂解析：選CD　無線電信號(hào)在空氣中的波速約等于光速，它的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，穿透能力越弱，衍射能力越強(qiáng)。C、D兩項(xiàng)正確。9．自動(dòng)控制電路中常用到半導(dǎo)體材料，光敏電阻便是其中的一種。光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小?，F(xiàn)將一只光敏電組R連入電路，與定值電阻R1、小燈泡L(燈絲電阻RL視為不變)組成如圖所示的電路，RL＝r，光照強(qiáng)度為某一值時(shí)，R＝RL＋R1＋r。若將照射R的光照強(qiáng)度減弱，則(　　)A．小燈泡變暗B．光敏電阻R消耗的功率先增大后減小C．電源輸出功率一直減小D．小燈泡與電阻R1消耗的總功率減小解析：選ACD　光照強(qiáng)度減弱，光敏電阻阻值增大，通過燈泡的電流變小，燈泡功率減小，燈泡變暗，故A正確；根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，總電流為I＝，光敏電阻R消耗的功率為PR＝，將r＋RL＋R1看作內(nèi)阻，當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，等效電源輸出功率最大，即R消耗功率最大，一開始R＝RL＋R1＋r，則光照強(qiáng)度減弱的過程中，R消耗的功率一直減小，故B錯(cuò)誤；同理可知光照強(qiáng)度減弱的過程中，電源的輸出功率一直減小，故C正確；小燈泡與電阻R1為定值電阻，功率P＝I2(RL＋R1)，R越大，電流I越小，小燈泡及電阻R1消耗功率減小，故D正確。10．如圖甲所示，“火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)”電路中，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10∶1，原線圈接入圖乙所示的電壓，電壓表和電流表均為理想電表，R0為半導(dǎo)體熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，R1為變阻器，當(dāng)通過報(bào)警器的電流超過某值時(shí)，報(bào)警器將報(bào)警。下列說法正確的是(　　)A．電壓表V的示數(shù)為10 VB．R0處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表A的示數(shù)減小C．R0處出現(xiàn)火情時(shí)，變壓器的輸入功率增大D．要使報(bào)警器報(bào)警的臨界溫度升高，可將R1的滑片P適當(dāng)向下移動(dòng)解析：選AC　若原線圈的輸入電壓為U，其有效值為U1，根據(jù)有效值的定義，有·＝T，其中U＝100 V，解得U1＝100 V，由變壓器原理可得副線圈輸出電壓即電壓表V的示數(shù)U2＝10 V，選項(xiàng)A正確。R0處出現(xiàn)火情時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，副線圈電流增大，根據(jù)變壓器原理可知，電流表A的示數(shù)增大，變壓器輸入功率增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確。將R1的滑片P向上移動(dòng)，副線圈電路的總電阻變小，總電流增大，R0處電壓變大，報(bào)警器的分壓變小，電流也減小，報(bào)警器報(bào)警的臨界溫度升高，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11．(7分)如圖(a)所示是小球過橋時(shí)對(duì)不同類型的橋面壓力的實(shí)驗(yàn)。采用DIS方法對(duì)模型進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果如圖(b)中電腦屏幕所示。(1)圖(a)中的傳感器為________傳感器；(2)圖(a)中甲、乙、丙分別為三種不同類型的橋面。對(duì)于凸形橋甲，其相對(duì)應(yīng)的壓力圖線應(yīng)是圖(b)電腦屏幕上的________(填“a”“b”或“c”)。解析：該傳感器把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，屬于壓力傳感器；小球經(jīng)過凸形橋甲的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面的壓力小于其自身重力，其相對(duì)應(yīng)的壓力圖線應(yīng)是電腦屏幕上的c。答案：(1)壓力　(2)c12．(9分)利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度變化，不但反應(yīng)快，而且精確度高。(1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個(gè)電路，只使熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低，電路中電流將變________(填“大”或“小”)。(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度。如果刻度盤正中的溫度為20  ℃(電流表表盤如圖甲所示)，則25 ℃刻度應(yīng)在20 ℃刻度的________(填“左”或“右”)側(cè)。(3)將該熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測(cè)大棚內(nèi)溫度的變化。請(qǐng)用圖乙中的器材(可增加元件)設(shè)計(jì)一個(gè)電路。解析：(1)因?yàn)樨?fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時(shí)，電阻增大，故電路中電流會(huì)變小。 (2)由(1)的分析知，溫度越高，電流越大，25 ℃的刻度值應(yīng)對(duì)應(yīng)較大的電流，故在20 ℃刻度的右側(cè)。(3)電路如圖所示。答案：(1)小　(2)右　(3)見解析圖13．(11分)電感線圈的電流在Δt＝0.2 s內(nèi)的變化為ΔI＝1 A，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝18 mV，由該線圈和一電容器組成的振蕩電路所輻射的無線電波的波長(zhǎng)為36 km，求電容器的電容。(感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E與電感L的關(guān)系式為E＝)解析：由E＝，可得L＝3.6×10－3 H，而λ＝cT＝2cπ，解得C＝＝10－7 F＝0.1 μF。答案：0.1 μF14.(12分)如圖所示，線圈L的自感系數(shù)為25 mH，電阻為零，電容器C的電容為40 μF，燈泡D的規(guī)格是“4 V,2 W”。開關(guān)S閉合后，燈泡正常發(fā)光，S斷開后，LC振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流。若從開關(guān)S斷開開始計(jì)時(shí)，求：(1)當(dāng)t＝×10－3 s時(shí)，電容器的右極板帶何種電荷；(2)當(dāng)t＝π×10－3 s時(shí)，LC振蕩電路中的電流是多少。解析：(1)由T＝2π知，T＝2π× s＝2π×10－3 s。t＝×10－3 s＝T。斷開開關(guān)S時(shí)，電流最大，經(jīng)，電流最小，電容器兩極板間電壓最大。在此過程中線圈對(duì)電容器充電，右極板帶正電荷。(2)t＝π×10－3 s＝，此時(shí)電流最大，與沒有斷開開關(guān)S時(shí)的電流大小相等，則I＝＝ A＝0.5 A。答案：(1)正電荷　(2)0.5 A15.(15分)如圖所示為檢測(cè)某傳感器的電路圖。傳感器上標(biāo)有“3 V　0.9 W”的字樣(傳感器可看作是一個(gè)純電阻)，滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10 Ω 　1 A”的字樣，電流表的量程為0～0.6 A，電壓表的量程為0～3 V。(1)求傳感器的電阻和額定電流。(2)為了確保電路各部分的安全，在A、B之間所加的電源電壓最大值是多少？(3)如果傳感器的電阻變化超過1 Ω，則該傳感器就失去作用。實(shí)際檢測(cè)時(shí)，將一個(gè)恒壓電源加在圖中A、B之間，閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓。檢測(cè)記錄如下： 電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A第一次1.480.16第二次0.910.22 若不計(jì)檢測(cè)電路對(duì)傳感器電阻的影響，你認(rèn)為這個(gè)傳感器是否仍可使用？此時(shí)A、B間所加的電壓是多少？解析：(1)傳感器的電阻R傳＝＝ Ω＝10 Ω額定電流I傳＝＝ A＝0.3 A。(2)最大電流I＝I傳＝0.3 A電源電壓最大值Umax＝U傳＋U0maxU傳為傳感器的額定電壓，U0max為R0＝10 Ω時(shí)R0兩端的電壓，即U0max＝I傳R0＝0.3×10 V＝3 V，此時(shí)剛好不超過電壓表量程故Umax＝U傳＋U0max＝3 V＋3 V＝6 V。(3)實(shí)際檢測(cè)時(shí)加在A、B間的電壓記為U。傳感器的實(shí)際電阻為R傳′，根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)有U＝I1R傳′＋U1根據(jù)第二次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)有U＝I2R傳′＋U2代入數(shù)據(jù)解得R傳′＝9.5 Ω，U＝3 V傳感器的電阻變化為ΔR＝R傳－R傳′＝10 Ω－9.5 Ω＝0.5 Ω＜1 Ω，所以此傳感器仍可使用。答案：(1)10 Ω　0.3 A　(2)6 V　(3)仍可使用　3 V

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