資源簡介

章末檢測試卷(第4、5章)
(滿分：100分)
一、單項選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。
1.我國北斗導航系統所使用的電磁波頻率約1 561 MHz，家用微波爐加熱食物所使用的電磁波頻率約2 450 MHz；家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率約5 725 MHz，則家用Wi-Fi所使用的電磁波(　　)
A.不會產生偏振現象
B.比微波爐所使用的電磁波的波長短
C.傳播速度大于3×108 m/s
D.從一個房間穿越墻壁進入另一個房間時其頻率會變化
2.(2024·山東省高二大聯考)軍隊在行軍打仗時需要用電臺相互聯絡，為了增大無線電臺向空間發射無線電波的能力，對LC振蕩電路的結構可采用下列哪些措施(　　)
A.增大電容器極板的正對面積
B.減小電容器極板的間距
C.減少自感線圈的匝數
D.提高供電電壓
3.(2023·南京市第一中學月考)氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中的一氧化碳濃度的檢測，它的電阻阻值隨一氧化碳濃度的變化而變化。在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對應著傳感器的不同阻值，這樣，電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對應關系，觀察電壓表指針位置就能判斷一氧化碳濃度是否超標。有一種氧化錫傳感器，其技術資料中給出了電導(即電阻的倒數)—一氧化碳濃度圖像，如圖乙所示。下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數U0之間關系的圖像正確的是(　　)
4.(2024·青島市高二期末)某物理學習小組成員把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關按照圖甲連成電路。將電壓傳感器的兩端連在電容器的兩個極板上(圖中未畫出)。先把開關置于電源一側，為電容器充電；稍后再把開關置于線圈一側，使電容器通過線圈放電。電壓傳感器在電腦上顯示的電壓波形如圖乙所示，則下列說法正確的是(　　)
A.若電路中的電阻忽略不計，電壓一定隨時間等幅振蕩
B.若增大C，則t3-t2的值將減小
C.在t1~t2時間段，電流方向為圖甲中的逆時針方向
D.在t2~t3時間段，線圈L中儲存的磁場能在逐漸增大
二、多項選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。
5.(2024·承德市高二聯考)關于下列儀器的原理說法正確的是(　　)
A.當有煙霧進入火災報警器時，由于煙霧顆粒對光的散射，光電三極管將接收到光信號，從而觸發火災警報
B.紅外體溫計是根據物體的溫度越高發射的紅外線波長越長的原理進行工作的
C.電熨斗熨燙絲綢衣物需要設定較低的溫度，這時應調節調溫旋鈕使調溫旋鈕上升
D.當電熨斗溫度升高時，雙金屬片下層的膨脹大于上層
6.5G是“第五代移動通信網絡”的簡稱，目前世界各國正大力發展5G網絡。5G網絡使用的無線電波是通信頻率在3.0 GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖)，比目前4G及以下網絡(通信頻率在0.3~3.0 GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來5G網絡的傳輸速率(指單位時間傳送的數據量大小)可達10 Gbps，是4G網絡傳輸速率的50~100倍。關于5G網絡使用的無線電波，下列說法正確的是(　　)
A.在真空中的傳播速度更快
B.在真空中的波長更長
C.衍射的本領更弱
D.頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大
7.(2024·溫州市高二期末)在超聲波懸浮儀中，由LC振蕩電路產生高頻電信號，通過壓電陶瓷轉換成同頻率的超聲波，利用超聲波最終實現小水珠的懸浮。若LC振蕩電路某時刻線圈中的磁場方向及電容器兩極板所帶的電荷情況如圖所示，下列說法正確的是(　　)
A.此時電容器的電壓正在增大
B.此時電場能正向磁場能轉化
C.在線圈中插入鐵芯，LC振蕩電路的頻率減小
D.增大平行板電容器極板間的距離，LC振蕩電路的頻率減小
8.如圖為一種風向和風速傳感器的原理圖。兩個收集板極是銅絲網狀導體，有良好的導電性和通風能力，粒子源極是一條直徑很小的鎳鉻絲，粒子源極與兩收集板極相互平行且等距。粒子源極附近的空氣在強電場作用下電離，正離子沿電場方向移動流向收集板極，從而形成正離子電流，由兩電流表測量，測量時保持風向與收集板極垂直，電流表A1、A2的示數分別為I1、I2，ΔI=|I1-I2|，已知有風時正離子的速度為電場引起的速度和風速的矢量和，則(　　)
A.若I1>I2，則風向向右
B.若I1>I2，則風向向左
C.風速越大，ΔI越大
D.風速越大，ΔI越小
三、非選擇題：本題共6小題，共60分。
9.(6分)飛機失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內能以37.5 kHz的頻率自動發出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發出的電磁波信號來確定黑匣子的位置，那么黑匣子發出的電磁波波長是　　　　　　m。若接收電路是由LC振蕩電路組成的，其中該接收裝置內線圈的電感L=4.0 mH，此時產生電諧振的電容為　　　　　　　F。
10.(8分)如圖所示為一種常見的身高體重測量儀。測量儀頂部向下發射波速為v的超聲波，超聲波經反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄發射和接收的時間間隔。質量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當測重臺沒有站人時，測量儀記錄的時間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學站上測重臺，測量儀記錄的時間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學的身高為　　　　，質量為　　　　。
11.(8分)如圖所示，感應線圈G上裝兩根帶有球形電極的銅管a、b構成發射天線，兩球的間隙約0.5 cm。將一根導線彎成環狀，導線兩端安裝兩個小金屬球。其間留有空隙，將導線固定到絕緣支架B上靠近感應線圈放置。讓感應線圈工作，當電火花在銅管a、b上的兩個金屬球間跳動時，支架B上導線環兩端的兩個小球間也有電火花跳動。據此回答下列問題。
(1)(2分)人類歷史上，首先捕捉到電磁波的科學家是　　　　。
(2)(6分)對于這一實驗現象的解釋如下，請完成其中的填空。
①感應線圈本質上是一個變壓器，它利用　　　　將低壓交流電變成數千伏的高電壓，由于銅管a、b上兩球間的電壓很高，間隙中電場　　　　(填“很強”或“很弱”)，空氣分子被電離，從而形成一個導電通路。
②當電火花在銅管a、b上的兩個金屬球間跳動時，必定建立了一個迅速變化的電磁場。這種變化的電磁場以　　　　的形式在空間快速傳播。當其經過導線環時，變化的電磁場迅速在導線環中激發出　　　　，擊穿導線環中的空氣，使得導線環的空隙中也產生了電火花。
③在此實驗中，感應線圈及銅管構成了電磁波的　　　　，導線環成了電磁波的　　　　。
12.(12分)(2022·重慶卷改編)某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關系。實驗電路如圖所示，實驗設定恒定電流為50.0 μA，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。
(1)(8分)用加熱器調節RT的溫度后，為使電流表的示數仍為50.0 μA，須調節　　　　　　　　(選填一種給定的實驗器材)。當RT兩端未連接電壓表時，電流表示數為50.0 μA；連接電壓表后，電流表示數顯著增大，須將原電壓表更換為內阻　　　　　　(選填“遠大于”“接近”“遠小于”)RT阻值的電壓表。
(2)(4分)測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率的絕對值是　　　　　　 kΩ·℃-1(保留2位有效數字)。
13.(12分)用壓敏電阻可制成壓力傳感器，它受到的壓力越大，輸出的電壓就越大，用它可以對汽車稱重。經實測，某壓力傳感器輸出電壓與所受壓力的關系如下表：
壓力/×105 N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
輸出電壓/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
將該壓力傳感器水平放置，并和電阻箱R'(最大電阻999.9 Ω)及其他器材組成了如圖甲所示的電路。閉合開關S，當線圈中的電流I≥20 mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。已知繼電器線圈的電阻為25 Ω，繼電器控制電路的電壓由傳感器的輸出電壓U提供(假設U不受繼電器電路影響)。
(1)(3分)根據表格中數據，請在圖乙給定的坐標系中描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖像；
(2)(3分)當壓力增大到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖甲中電鈴應接在　　　　(選填“A、B”或“C、D”)兩端；
(3)(3分)為使車的重力G≥3.0×105 N時啟動報警系統，則電阻箱R'的電阻應調節到　　　　 Ω；
(4)(3分)通過調整電阻箱R'的阻值，可以調整報警車的重力，能使該裝置報警的車的最小重力為　　　　 N。
14.(14分)(2023·濱州市高二期末)如圖甲，振蕩電路電容器的電容為50 pF，線圈自感系數為50 μH。電容器兩極板間電壓與時間的關系為余弦函數，如圖乙。求：
(1)(3分)電磁振蕩的周期T(結果保留3位有效數字)；
(2)(7分)到時間內平均振蕩電流(結果保留3位有效數字)；
(3)(4分)t=188T時刻的振蕩電流。
答案精析
1.B　［電磁波可以發生偏振現象，A錯誤；家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率較高，波長較短，B正確；電磁波在真空中的傳播速度為3×108 m/s，家用Wi-Fi所使用的電磁波的傳播速度不會大于3×108 m/s，C錯誤；電磁波的頻率由波源決定，則從一個房間穿越墻壁進入另一個房間時，頻率不變，D錯誤。］
2.C　［要增大無線電臺向空間發射電磁波的能力，必須提高其振蕩頻率，由f=可知減小L和C可以提高f。由平行板電容器決定式C=，增大電容器極板的正對面積S或減小電容器極板的間距d，電容C增大，LC振蕩電路振蕩頻率減小，故A、B錯誤；減少自感線圈的匝數，自感系數L減小，LC振蕩電路振蕩頻率增大，故C正確；提高供電電壓，不改變LC振蕩電路振蕩頻率，故D錯誤。］
3.D　［設傳感器的電阻為R1，電源的電動勢為E，內阻為r，由氧化錫傳感器電導(即電阻的倒數)—一氧化碳濃度圖像，得到=kc，k是比例系數。又根據歐姆定律得，電壓表示數U0=E=E
由數學知識分析，當c增大時，U0增大，且c與U0是非線性關系，圖像是曲線。故D正確。］
4.D　［電容器兩端的電壓逐漸減小的原因有兩個，分別是電路向外輻射電磁波和電路本身的發熱轉化為內能，故A錯誤；若增大C，則電路的振蕩周期增大，則t3-t2增大，故B錯誤；在t1~t2時間段電容器處于正向充電，電流方向為題圖甲中的順時針方向，故C錯誤；在t2~t3時間段電容器處于正向放電，線圈中的磁場能正逐漸增大，故D正確。］
5.AC　［當有煙霧進入火災報警器時，LED發出的光經煙霧作用后到達光電三極管，從而觸發火災警報，故A正確；紅外測溫儀是根據物體的溫度越高發射的紅外線越強的原理進行工作的，故B錯誤；熨燙絲綢衣物需要設定較低的溫度，即溫度較低時金屬片就需離開觸點，所以要將調溫旋鈕旋轉上升，保證在溫度達到一較低的定值時，金屬片與觸點斷開，故C正確；當溫度升高時，雙金屬片向膨脹系數小的一側彎曲，從而斷開觸點，因此可知金屬片上層的膨脹系數大于下層的膨脹系數，金屬片向下彎曲，故D錯誤。］
6.CD　［無線電波(電磁波)在真空中的傳播速度與光速相同，與頻率沒有關系，故A錯誤；由公式c=λf可知λ=，頻率越大，波長越短，衍射本領越弱，故B錯誤，C正確；無線電波(電磁波)頻率越高，周期越小，相同時間內可傳遞的信息量越大，故D正確。］
7.BC　［由題圖可知，此時電流方向由下極板流向上極板，則此時電容器正在放電，電容器的電壓正在減小，電場能正向磁場能轉化，故A錯誤，B正確；
根據f=，在線圈中插入鐵芯，則L增大，LC振蕩電路的頻率減小，故C正確；
根據f=，C=，增大平行板電容器極板間的距離，則電容減小，LC振蕩電路的頻率增大，故D錯誤。］
8.BC　［若風向向左，單位時間打到左收集板極上的正離子數較多，則I1>I2，選項B正確，A錯誤；風速越大，則單位時間打到兩收集板極的正離子數之差越大，故兩電流表的示數之差越大，即ΔI越大，選項C正確，D錯誤。］
9.8 000　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。
10.v(t0-t)　(U-U0)
解析　當測重臺沒有站人時，2x=vt0，當測重臺站人時，2(x-h)=vt，聯立可得h=v(t0-t)，當測重臺沒有站人時，U0=kM0g，當測重臺站人時，U=k(M0g+mg)，聯立可得m=(U-U0)。
11.(1)赫茲　(2)①電磁感應　很強　②電磁波　感應電動勢　③發射器　檢測器
解析　(1)建立完整的電磁場理論并首先預言電磁波存在的科學家是麥克斯韋，而首先證實電磁波存在，并捕捉到電磁波的科學家是赫茲。
(2)當電火花在感應線圈兩個金屬球間跳動時，必定建立一個快速變化的電磁場，這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間快速傳播，當電磁波經過導線環時，迅速變化的電磁場在導線環中激發出感應電動勢，使得導線環的兩個小球間也產生了電火花。在赫茲實驗中，感應線圈成了電磁波發射器，導線環成了電磁波的檢測器。①感應線圈本質上是一個變壓器，它利用電磁感應將低壓交流電變成數千伏的高電壓，由于a、b管上兩球間的電壓很高，間隙中電場很強，空氣分子被電離，從而形成一個導電通路；②當電火花在a、b管上兩個金屬球間跳動時，必定建立一個迅速變化的電磁場，這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間快速傳播，當其經過導線環時，迅速變化的電磁場在導線環中激發出感應電動勢，擊穿導線環中的空氣，使得導線環的空隙中也產生了電火花；③在此實驗中，感應線圈及銅管構成了電磁波的發射器，導線環成了電磁波的檢測器。
12.(1)可變電阻R1　遠大于　(2)1.2
解析　(1)由題知恒壓直流電源E的電動勢不變，而用加熱器調節RT的溫度后，導致整個回路的總電阻改變，而要確保電流表的示數仍為50.0 μA，則需控制整個回路的總電阻不變，故需要調節的器材是可變電阻R1；
連接電壓表后，電流表示數顯著增大，則說明電壓表與RT并聯后的并聯電阻R并減小，則根據并聯電阻的關系有R并==，則要保證R并不變，需須將原電壓表更換為內阻遠大于RT阻值的電壓表；
(2)由題圖可得溫度為35.0 ℃時電壓表的示數為1.55 V，且實驗設定恒定電流為50.0 μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT1=31 kΩ；溫度為40.0 ℃時電壓表的示數為1.25 V，且實驗設定恒定電流為50.0 μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT2=25 kΩ，則溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率的絕對值是|k|==1.2 kΩ·℃-1。
13.(1)見解析圖　(2)C、D　(3)100　
(4)6.0×104
解析　(1)橫坐標表示壓力，縱坐標表示輸出電壓，根據表中數據，所作圖像如圖所示。
(2)當壓力增大到一定程度時，壓力傳感器輸出電壓達到一定數值，線圈中電流大于或等于20 mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合，C、D間的電路就會被接通，因此電鈴應接在C、D之間。
(3)由圖可知當FN=3.0×105 N時，U=2.5 V，而使電磁繼電器的銜鐵被吸合的最小電流為0.02 A，故電路總電阻R總== Ω=125 Ω，
所以電阻箱接入電路的阻值
R'=R總-R線=125 Ω-25 Ω=100 Ω。
(4)因為使電磁繼電器銜鐵吸合的最小電流I=20 mA=0.02 A，繼電器線圈的電阻R線=25 Ω，將電阻箱阻值調節為零，所以要使該裝置報警，壓力傳感器輸出的電壓最小值U最小=IR線=0.02 A×25 Ω=0.5 V，由圖像可知，輸出電壓為0.5 V時，對應的壓力為6.0×104 N。
14.(1)3.14×10-7 s　(2)1.26×10-2 A
(3)0
解析　(1)振蕩電路的周期T=2π
代入數值解得T≈3.14×10-7 s
(2)電容器兩極板間電壓u=18cos t V
t=T時，電容器帶電荷量Q1=C|u1|
t=T時，電容器帶電荷量Q2=C|u2|
平均電流=
代入數值解得≈1.26×10-2 A
(3)當t=188T時電容器兩極板電壓u為最大值，則振蕩電流最小，i=0。(共49張PPT)
章末檢測試卷(第4、5章)
一、單項選擇題
1.我國北斗導航系統所使用的電磁波頻率約1 561 MHz，家用微波爐加熱食物所使用的電磁波頻率約2 450 MHz；家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率約5 725 MHz，則家用Wi-Fi所使用的電磁波
A.不會產生偏振現象
B.比微波爐所使用的電磁波的波長短
C.傳播速度大于3×108 m/s
D.從一個房間穿越墻壁進入另一個房間時其頻率會變化
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電磁波可以發生偏振現象，A錯誤；
家用Wi-Fi所使用的電磁波頻率較高，波長較短，B正確；
電磁波在真空中的傳播速度為3×108 m/s，家用Wi-Fi所使用的電磁波的傳播速度不會大于3×108 m/s，C錯誤；
電磁波的頻率由波源決定，則從一個房間穿越墻壁進入另一個房間時，頻率不變，D錯誤。
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2.(2024·山東省高二大聯考)軍隊在行軍打仗時需要用電臺相互聯絡，為了增大無線電臺向空間發射無線電波的能力，對LC振蕩電路的結構可采用下列哪些措施
A.增大電容器極板的正對面積
B.減小電容器極板的間距
C.減少自感線圈的匝數
D.提高供電電壓
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要增大無線電臺向空間發射電磁波的能力，必須提高其振蕩頻率，由f=可知減小L和C可以提高f。由平行板電容器決定式C=，增大電容器極板的正對面積S或減小電容器極板的間距d，電容C增大，LC振蕩電路振蕩頻率減小，故A、B錯誤；
減少自感線圈的匝數，自感系數L減小，LC振蕩電路振蕩頻率增大，故C正確；
提高供電電壓，不改變LC振蕩電路振蕩頻率，故D錯誤。
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3.(2023·南京市第一中學月考)氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中的一氧化碳濃度的檢測，它的電阻阻值隨一氧化碳濃度的變化而變化。在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對應著傳感器的不同阻值，這樣，電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對應關系，觀察電壓表指針位置就能判斷一氧化碳濃度是否超標。
有一種氧化錫傳感器，其技術資料
中給出了電導(即電阻的倒數)—一
氧化碳濃度圖像，如圖乙所示。
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下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數U0之間關系的圖像正確的是
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設傳感器的電阻為R1，電源的電動勢為E，內阻為r，由氧化錫傳感器電導(即電阻的倒數)—一氧化碳濃度圖像，得到=kc，k是比例系數。又根據歐
姆定律得，電壓表示數U0=E=E
由數學知識分析，當c增大時，U0增大，且c與U0是非線性關系，圖像是曲線。故D正確。
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4.(2024·青島市高二期末)某物理學習小組成員把線圈、電容器、電源和單刀雙擲開關按照圖甲連成電路。將電壓傳感器的兩端連在電容器的兩個極板上(圖中未畫出)。先把開關置于電源一側，為電容器充電；稍后再把開關置于線圈一側，使電容器通過線圈放電。電壓傳感器在電腦上顯示的電壓波形如圖乙所示，則下列說法正確的是
A.若電路中的電阻忽略不計，
　電壓一定隨時間等幅振蕩
B.若增大C，則t3-t2的值將減小
C.在t1~t2時間段，電流方向為圖甲中的逆時針方向
D.在t2~t3時間段，線圈L中儲存的磁場能在逐漸增大
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電容器兩端的電壓逐漸減小的原因有兩個，分別是電路向外輻射電磁波和電路本身的發熱轉化為內能，故A錯誤；
若增大C，則電路的振蕩周期增大，則t3-t2增大，故B錯誤；
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在t1~t2時間段電容器處于正向充電，電流方向為題圖甲中的順時針方向，故C錯誤；
在t2~t3時間段電容器處于正向放電，線圈中的磁場能正逐漸增大，故D正確。
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二、多項選擇題
5.(2024·承德市高二聯考)關于下列儀器的原理說法正確的是
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A.當有煙霧進入火災報警器時，由于煙霧顆粒對光的散射，光電三極管將接
　收到光信號，從而觸發火災警報
B.紅外體溫計是根據物體的溫度越高發射的紅外線波長越長的原理進行工作的
C.電熨斗熨燙絲綢衣物需要設定較低的溫度，這時應調節調溫旋鈕使調溫旋
　鈕上升
D.當電熨斗溫度升高時，雙金屬片下層的膨脹大于上層
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當有煙霧進入火災報警器時，LED發出的光經煙霧作用后到達光電三極管，從而觸發火災警報，故A正確；
紅外測溫儀是根據物體的溫度越高發射的紅外線越強的原理進行工作的，故B錯誤；
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熨燙絲綢衣物需要設定較低的溫度，即溫度較低時金屬片就需離開觸點，所以要將調溫旋鈕旋轉上升，保證在溫度達到一較低的定值時，金屬片與觸點斷開，故C正確；
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當溫度升高時，雙金屬片向膨脹系數小的一側彎曲，從而斷開觸點，因此可知金屬片上層的膨脹系數大于下層的膨脹系數，金屬片向下彎曲，故D錯誤。
14
13
6.5G是“第五代移動通信網絡”的簡稱，目前世界各國正大力發展5G網絡。5G網絡使用的無線電波是通信頻率在3.0 GHz以上的超高頻段和極高頻段(如圖)，比目前4G及以下網絡(通信頻率在0.3~3.0 GHz間的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率。未來5G網絡的傳輸速率(指單位時間傳送的數據量大小)可達10 Gbps，是4G網絡傳輸速率的50~100倍。關于5G網絡使用的無線電波，下列說法正確的是
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A.在真空中的傳播速度更快
B.在真空中的波長更長
C.衍射的本領更弱
D.頻率更高，相同時間傳遞的信息量更大
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無線電波(電磁波)在真空中的傳播速度與光速相同，與頻率沒有關系，故A錯誤；
由公式c=λf可知λ=，頻率越大，波長越短，衍射本領越弱，故B錯誤，C正確；
無線電波(電磁波)頻率越高，周期越小，相同時間內可傳遞的信息量越大，故D正確。
13
7.(2024·溫州市高二期末)在超聲波懸浮儀中，由LC振蕩電路產生高頻電信號，通過壓電陶瓷轉換成同頻率的超聲波，利用超聲波最終實現小水珠的懸浮。若LC振蕩電路某時刻線圈中的磁場方向及電容器兩極板所帶的電荷情況如圖所示，下列說法正確的是
A.此時電容器的電壓正在增大
B.此時電場能正向磁場能轉化
C.在線圈中插入鐵芯，LC振蕩電路的頻
　率減小
D.增大平行板電容器極板間的距離，LC振蕩電路的頻率減小
√
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由題圖可知，此時電流方向由下極板流向上極板，則此時電容器正在放電，電容器的電壓正在減小，電場能正向磁場能轉化，故A錯誤，B正確；
14
根據f=，在線圈中插入鐵芯，則L增大，LC振蕩電路的頻率減小，故C正確；
根據f=，C=，增大平行板電容器極板間的距離，則電容減小，LC振蕩電路的頻率增大，故D錯誤。
13
8.如圖為一種風向和風速傳感器的原理圖。兩個收集板極是銅絲網狀導體，有良好的導電性和通風能力，粒子源極是一條直徑很小的鎳鉻絲，粒子源極與兩收集板極相互平行且等距。粒子源極附近的空氣在強電場作用下電離，正離子沿電場方向移動流向收集板極，從而形成正離子電流，由兩電流表測量，測量時保持風向與收集板極垂直，電流表A1、A2的示數分別為I1、I2，ΔI=|I1-I2|，已知有風時正離子的速度為電場引起的速度和風速的矢
量和，則
A.若I1>I2，則風向向右
B.若I1>I2，則風向向左
C.風速越大，ΔI越大
D.風速越大，ΔI越小
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√
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若風向向左，單位時間打到左收集板極上的正離
子數較多，則I1>I2，選項B正確，A錯誤；
風速越大，則單位時間打到兩收集板極的正離子
數之差越大，故兩電流表的示數之差越大，即ΔI
越大，選項C正確，D錯誤。
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8 000
4.5×10-9
三、非選擇題
9.飛機失事后，為了分析事故的原因，必須尋找黑匣子，而黑匣子在30天內能以37.5 kHz的頻率自動發出信號，人們就可利用探測儀查找黑匣子發出的電磁波信號來確定黑匣子的位置，那么黑匣子發出的電磁波波長是　　　m。若接收電路是由LC振蕩電路組成的，其中該接收裝置內線圈的電感L=4.0 mH，此時產生電諧振的電容為　　　　　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。
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10.如圖所示為一種常見的身高體重測量儀。測量儀頂部向下發射波速為v的超聲波，超聲波經反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄發射和接收的時間間隔。質量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當測重臺沒有站人時，測量儀記錄的時間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學站上測重臺，測量儀記錄的時間間隔為t，輸出電壓為U，則
該同學的身高為　　　　，質量為　　　　。
v(t0-t)
(U-U0)
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當測重臺沒有站人時，2x=vt0，當測重臺站人時，2(x-h)=vt，聯立可得h=v(t0-t)，當測重臺沒有站人時，U0=kM0g，當測重臺站人時，U=k(M0g+mg)，聯立可得m=(U-U0)。
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11.如圖所示，感應線圈G上裝兩根帶有球形電極的銅管a、b構成發射天線，兩球的間隙約0.5 cm。將一根導線彎成環狀，導線兩端安裝兩個小金屬球。其間留有空隙，將導線固
定到絕緣支架B上靠近感應線圈放置。讓感應線圈工作，當電火花在銅管a、b上的兩個金屬球間跳動時，支架B上導線環兩端的兩個小球間也有電火花跳動。據此回答下列問題。
(1)人類歷史上，首先捕捉到電磁波的科學家是　　　。
赫茲
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建立完整的電磁場理論并首先預言電磁波存在的科學家是麥克斯韋，而首先證實電磁波存在，并捕捉到電磁波的科學家是赫茲。
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(2)對于這一實驗現象的解釋如下，請完成其中的填空。
①感應線圈本質上是一個變壓器，它利用___
_______將低壓交流電變成數千伏的高電壓，
由于銅管a、b上兩球間的電壓很高，間隙中電場　 　(填“很強”或“很弱”)，空氣分子被電離，從而形成一個導電通路。
電
磁感應
很強
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當電火花在感應線圈兩個金屬球間跳動時，必定建立一個快速變化的電磁場，這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間快速傳播，當電磁波經過導線環時，迅速變化的
電磁場在導線環中激發出感應電動勢，使得導線環的兩個小球間也產生了電火花。在赫茲實驗中，感應線圈成了電磁波發射器，導線環成了電磁波的檢測器。感應線圈本質上是一個變壓器，它利用電磁感應將低壓交流電變成數千伏的高電壓，由于a、b管上兩球間的電壓很高，間隙中電場很強，空氣分子被電離，從而形成一個導電通路；
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②當電火花在銅管a、b上的兩個金屬球間跳動時，必定建立了一個迅速變化的電磁場。這種變化的電磁場以　　 　的形式在空間快速傳播。當其經過導線環時，變化的電磁場
迅速在導線環中激發出　　 　　，擊穿導線環中的空氣，使得導線環的空隙中也產生了電火花。
電磁波
感應電動勢
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當電火花在a、b管上兩個金屬球間跳動時，必定建立一個迅速變化的電磁場，這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間快速傳播，當其經過導線環時，迅速
變化的電磁場在導線環中激發出感應電動勢，擊穿導線環中的空氣，使得導線環的空隙中也產生了電火花；
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③在此實驗中，感應線圈及銅管構成了電磁波的　 　 ，導線環成了電磁波的　　 　。
發射器
檢測器
在此實驗中，感應線圈及銅管構成了電磁波的發射器，導線環成了電磁波的檢測器。
13
(1)用加熱器調節RT的溫度后，為使電流表的示數仍為50.0 μA，須調節
__________(選填一種給定的實驗器材)。當RT兩端未連接電壓表時，電流表示數為50.0 μA；連接電壓表后，電流表示數顯著增大，須將原電壓表更換為內阻　　　　(選填“遠大于”“接近”“遠小于”)RT阻值的電壓表。
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12.(2022·重慶卷改編)某興趣小組研究熱敏電阻在通以恒定電流時，其阻值隨溫度的變化關系。實驗電路如圖所示，實驗設定恒定電流為50.0 μA，主要實驗器材有：恒壓直流電源E、加熱器、測溫儀、熱敏電阻RT、可變電阻R1、電流表A、電壓表V。
可變電阻R1
遠大于
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由題知恒壓直流電源E的電動勢不變，而用加熱器調節RT的溫度后，導致整個回路的總電阻改變，而要確保電流表的示數仍為50.0 μA，則需控制整個回路的總電阻不變，故需要調節的器材是可變電阻R1；
連接電壓表后，電流表示數顯著增大，則說明電壓表與RT并聯后的并聯電阻R并減小，則根據并聯電阻的關系有R并==，則要保證R并不變，需須將原電壓表更換為內阻遠大于RT阻值的電壓表；
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(2)測得RT兩端的電壓隨溫度的變化如圖所示，由圖可得溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率的絕對值是　　 kΩ·℃-1(保留2位有效數字)。
1.2
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由題圖可得溫度為35.0 ℃時電壓表的示數為1.55 V，且實驗設定恒定電流為50.0 μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT1=31 kΩ；溫度為40.0 ℃時電壓表的示數為1.25 V，且實驗設定恒定
電流為50.0 μA，則根據歐姆定律可知此時熱敏電阻RT2=25 kΩ，則溫度從35.0 ℃變化到40.0 ℃的過程中，RT的阻值隨溫度的平均變化率的絕對值是|k|==1.2 kΩ·℃-1。
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13.用壓敏電阻可制成壓力傳感器，它受到的壓力越大，輸出的電壓就越大，用它可以對汽車稱重。經實測，某壓力傳感器輸出電壓與所受壓力的關系如下表：
壓力/×105 N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
輸出電壓/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
13
將該壓力傳感器水平放置，并和電阻箱R'(最大電阻999.9 Ω)及其他器材組成了如圖甲所示的電路。閉合開關S，當線圈中的電流I≥20 mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合。已知繼電器線圈的電阻為25 Ω，繼電器控制電路的電壓由傳感器的輸出電壓U提供(假設U不受繼電器電路影響)。
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(1)根據表格中數據，請在圖乙給定的坐標系中描繪出壓力傳感器的輸出電壓隨壓力變化的圖像；
壓力/×105 N 0 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0
輸出電壓/V 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
答案　見解析圖　
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橫坐標表示壓力，縱坐標表示輸出電壓，根據表中數據，所作圖像如圖所示。
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(2)當壓力增大到一定程度時，電鈴報警，說明汽車超載，則圖甲中電鈴應接在　　　　(選填“A、B”或“C、D”)兩端；
C、D
當壓力增大到一定程度時，壓力傳感器輸出電壓達到一定數值，線圈中電流大于或等于20 mA時，電磁繼電器的銜鐵被吸合，C、D間的電路就會被接通，因此電鈴應接在C、D之間。
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(3)為使車的重力G≥3.0×105 N時啟動報警系統，則電阻箱R'的電阻應調節到　　　 Ω；
100
由圖可知當FN=3.0×105 N時，U=2.5 V，而使電磁繼電器的銜鐵被吸
合的最小電流為0.02 A，故電路總電阻R總== Ω=125 Ω，
所以電阻箱接入電路的阻值
R'=R總-R線=125 Ω-25 Ω=100 Ω。
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(4)通過調整電阻箱R'的阻值，可以調整報警車的重力，能使該裝置報警的車的最小重力為　　　　 N。
6.0×104
因為使電磁繼電器銜鐵吸合的最小電流I=20 mA=0.02 A，繼電器線圈的電阻R線=25 Ω，將電阻箱阻值調節為零，所以要使該裝置報警，壓力傳感器輸出的電壓最小值U最小=IR線=0.02 A×25 Ω=0.5 V，由圖像可知，輸出電壓為0.5 V時，對應的壓力為6.0×104 N。
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14.(2023·濱州市高二期末)如圖甲，振蕩電路電容器的電容為50 pF，線圈自感系數為50 μH。電容器兩極板間電壓與時間的關系為余弦函數，如圖乙。求：
(1)電磁振蕩的周期T(結果保留3位有效數字)；
答案　3.14×10-7 s　
振蕩電路的周期T=2π
代入數值解得T≈3.14×10-7 s
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(2)到時間內平均振蕩電流(結果保留3位有效數字)；
答案　1.26×10-2 A
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電容器兩極板間電壓u=18cos t V
t=T時，電容器帶電荷量Q1=C|u1|
t=T時，電容器帶電荷量Q2=C|u2|
平均電流=
代入數值解得≈1.26×10-2 A
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(3)t=188T時刻的振蕩電流。
答案　0
當t=188T時電容器兩極板電壓u為最大值，則振蕩電流最小，i=0。
13

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