1、单元素养评价(四)(第四、五章)(75分钟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军用卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车队离开，也瞒不过它。这种遥感照相机敏感的电磁波属于()A可见光波段B红外波段C紫外波段 DX射线波段【解析】选B。任何物体都在向外辐射红外线，温度越高辐射越强，导弹发射、汽车行驶时发动机温度很高，会辐射出强烈的红外线。车队离开后，空气中的热还没有马上散发掉，遥感照相机还能探测到车队刚刚走过的轨迹，故选B。2(2021汕尾高二检测)如图所示为一
2、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。该同学的身高和质量分别为()A.v(t0t)，UBv(t0t)，UCv(t0t)，(UU0)Dv(t0t)，(UU0)【解析】选D。当测重台没有站人时，2xvt0；站人时，2(xh)vt；解得hv(t0t)；无人站立时：U0kM0g；有人时，Uk(M0gmg)，解得：m(UU
3、0)；故选D。3在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示，R1为电阻箱，R2为半导体热敏电阻，C为电容器。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，则有()A.若R1固定，当环境温度降低时电压表的示数减小B若R1固定，当环境温度降低时R1消耗的功率增大C若环境温度不变，当电阻箱R1的阻值增大时，电容器C的电荷量减少D若R1固定，环境温度不变，当电容器C两极板间的距离增大时极板之间的电场强度增大【解析】选C。当环境温度降低时R2，R总，根据闭合电路欧姆定律知I，路端电压U(EIr)，电压表的读数，故A错误；R1消耗的功率PI2R1，故B错误；若环境温度不变，当
4、电阻箱R1的阻值增大时，R总，则I，电容器的电压U2IR2，电容器C的带电量QU2C，故C正确；若R1固定，环境温度不变，电容器C两板间的电压不变，当电容器C两极板间的距离增大时，E，故D错误。4如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图，当杯中的水位到达金属块B时，出现的情况是()AL1灯亮BL2灯亮CL1、L2两灯同时亮DL1、L2两灯都不亮【解析】选B。由电路结构可以看出，当杯中的水位到达B时，左侧电路被接通，这样螺线管就产生磁场，相当于一个磁铁，对与弹簧相连的衔铁产生吸引作用，使之向下移动，这样L2电路被接通，L2灯亮，故选项B正确。5(2021梅州高二检测)某电容式话筒的原理示意图如图
5、所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动，在P、Q间距增大过程中()AP、Q构成的电容器的电容增大BP上电荷量保持不变CM点的电势比N点的低DM点的电势比N点的高【解析】选D。薄片P和Q为两金属极板，构成平行板电容器，由C可知，在P、Q间距增大过程中即d增大，电容C减小，A错误；电容器始终与电源连接，两极板电压不变，据电容的定义式C知电荷量减少，B错误；Q板上的正电荷流向M点经N点到电源正极，故MN，C错误，D正确。6如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法错误的是()A.电容器正在充电B电感线圈中的电流正在增大C电感线圈中的磁场能正在增加D此时
6、刻自感电动势正在阻碍电流增大【解析】选A。图示时刻，由安培定则可知，产生磁场的电流沿逆时针方向，则此时电容器放电，电流正在增大，电感线圈中的磁场能正在增加，线圈中的感应电动势阻碍电流的增大，故选A。7(2021揭阳高二检测)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻R接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()A0t1时间内，升降机一定匀速运动B0t1时间内，升降机可能匀减速上升Ct1t2时间内，升降机可能匀速上升Dt1t2时间内，升降机可能匀加速上升【解析】选B。在0t1时间内
7、，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故选项A错误，B正确。t1t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故此时升降机不可能做匀速运动或匀加速运动，选项C、D错误。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把两个分别发红光、绿光的发光二极管并联起来，再接入如图(1)所示的电路中，电路中的电容C和电感线圈的自感系数L比较大，回路的振荡周期为2 s。设法让电容器带上足够的电
8、荷，再闭合开关S，若通过线圈的电流变化如图(2)甲所示(设通过线圈的电流方向自上而下为正)，则对闭合开关S后的过程，下列说法正确的是()A发绿光的发光二极管始终不发光B发红光、绿光的发光二极管交替发光，且每次发光的时间为1 sC发绿光的发光二极管所在支路的电流变化如图(2)中的乙所示D发绿光的发光二极管所在支路的电流变化如图(2)中的丙所示【解析】选B、C。由题意可知，振荡回路的振荡周期为2 s。由电路图(1)和甲图知，两发光二极管将交替发光，发光时间各为半个周期，即1 s，电流为正时，发绿光的发光二极管亮，电流为负时，发红光的发光二极管亮，选项B、C正确，A、D错误。9(2021清远高二检测
9、)如图所示，电感线圈的自感系数为L，其电阻不计，电容器的电容为C，开关S闭合。现将S突然断开，并开始计时，以下说法中正确的是()A.当t时，由a到b流经线圈的电流最大B当t时，由a到b流经线圈的电流最大C当t时，电路中电场能最大D当t时，电容器左极板带有正电荷最多【解析】选C、D。根据LC振荡电路的周期公式T2，当t时，电容器刚好充电完毕，则流经线圈的电流最小，电路中电场能最大，选项A错误，C正确；当t时，电容器刚好放电结束，流经线圈的电流最大，方向由b到a，选项B错误；当tT时，电容器刚好反向充电结束，电容器两极板间电压最大，极板上所带电荷量最多，且左极板带有正电荷，选项D正确。10(202
10、1湛江高二检测)为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图。轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm。定值电阻R05 ，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R125 ，电源输出电压恒为U3 V，内阻不计，理想电流表的量程为00.6 A。当拉环不受力时，滑片P处于a端。下列关于这个电路的说法正确的是()A.小明在电路中连入R0的目的是保护电路B当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 AC当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处D当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处【解析】
11、选A、B、C。若电路无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路损坏电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确；当拉环不受力时，滑片P在a端，由欧姆定律得，I0.1 A，故B正确；拉力为400 N时，由Fkx，则x4 cm，对应的电阻为RaP20 ，R1接入电路的电阻RPb5 ，由闭合电路欧姆定律得，I 0.3 A，故D错，C正确。【加固训练】(多选)如图所示，电路中RT为热敏电阻，当温度升高时，RT阻值变小。R1和R2为定值电阻。开关S闭合后，RT的温度升高，则下列物理量中变大的是()A.通过RT的电流B通过R1的电流C通过R2的电流D电容器两极板间的电场强度【解析】选A、B、D。开关S闭合
12、后，RT的温度升高，RT阻值变小，电路中总电阻变小，总电流增大，通过R1的电流增大，U1IR1增大，U2EI(rR1)减小，通过R2的电流减小，通过RT的电流增大，电容器两极板间的电压增大，板间的电场强度增大，选项C错误。三、非选择题：共54分。11(7分)光传感器是一种传感装置，在自动控制中发挥着重要作用，主要应用了半导体材料制成的光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照增加而减小。某实验小组用光敏电阻做实验：(1)为了研究光敏电阻在室内正常光照射和室外强光照射时电阻的大小关系，用图甲所示电路进行实验，得出两种UI图线如图乙所示。根据UI图线可知正常光照射时光敏电阻阻值为_，强光源照射时电阻为_。(2
13、)若图甲中所用电压表的内阻约为7 k，毫安表的内阻约为300 ，考虑到电表内阻对实验结果的影响，下列说法中正确的是_。A该电路图中毫安表采用的是内接法，测量值(R测)将大于真实值B用正常光照射时测得的电阻误差较小C用强光照射时测得的电阻误差较小【解题指南】解答本题要注意两点(1)根据R可知，在UI图像中斜率等于电阻阻值；(2)根据待测电阻与电压表和电流表内阻间的关系即可明确误差情况，光敏电阻较大应采用内接法。【解析】(1)因为光敏电阻的阻值随光照增加而减小，故由乙图可知b图像是强光源照射，a图像是正常光照射，故Ra6 000 ，Rb400 ；(2)用图甲所示电路进行实验，毫安表采用的是内接法，
14、强光照射时，光敏电阻与毫安表的内阻相差不大，这样两者电压相差不大，故造成误差大；而正常光照时，光敏电阻远大于毫安表的内阻，毫安表分得电压较小，误差较小，选项A、B正确。答案：(1)6 000400(2)A、B12(9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，最大值为999.9 ；S为开关。已知RT在95 时的阻值为150 ，在20 时的阻值约为550 。现要求在降温过程中测量在9520 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：依照实验原
15、理电路图连线。调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 。将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_。将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_。温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_。逐步降低T1的数值，直到20 为止；在每一温度下重复步骤。【解析】(1)根据所给器材，要测量在不同温度下RT的阻值，只能将电阻箱、热敏电阻、毫安表与电源串联形成测量电路，如图所示。(2)依据实验原理电路图连线；调节控温容器M内的温度，使得RT温度为 95 ，此时RT阻值为150 ，将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全；闭
16、合开关，调节电阻箱，记录毫安表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0，根据欧姆定律有I0；将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得毫安表的读数仍为I0，记录电阻箱的读数R1，根据欧姆定律：I0，则，解得RT1R0R1150 答案：(1)见解析图(2)电阻箱的读数R0仍为I0电阻箱的读数R1R0R1150 13(10分)如图所示的LC振荡电路中，电感线圈自感系数L0.5 H，电容器电容C2 F，现使电容器上极板带正电，从接通开关K时开始计时。(1)当t3.0102 s时，电路中电流方向如何？(2)经过多长时间，线圈中的磁场能第一次达到最大？【解析】(1)LC电路的振荡周期T22 s
17、6.28103 s(2分)当t3.0102 s时，由于4Tt5T(2分)知此时电容器正处于充电阶段，且电流沿顺时针方向。(2分)(2)当接通开关K时，电容器开始放电，当电场能完全转化为磁场能时，磁场能第一次达到最大(2分)此时t1.57103 s(2分)答案：(1)顺时针(2)1.57103 s14(12分)有一种角速度计可以测量航天器的转动角速度，其结构如图所示，角速度计固定在待测装置上，元件A可在光滑杆上滑动，静止时，电压输出刚好为零。当装置绕竖直轴OO转动时，元件A在光滑杆上发生位移并输出电压信号，成为航天器制导系统的信息源。已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为l0，电源的电
18、动势为E，内阻不计，滑动变阻器B总长度为l，当系统以角速度转动时，求U与的函数关系。【解析】当系统以角速度转动时，设弹簧的伸长量为x。对元件A，弹簧弹力提供做圆周运动的向心力为kxm2(l0x)(2分)电压表的读数UE(2分)解得U与的函数关系为U(3分)当xl时，UE，(3分)上式成立的条件是：(2分)答案：U()15(16分)如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态。当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度，水流速度越大，越大。为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝
19、的电阻，C端在O点正下方处，且OCh。图中还有电动势为E的电源(内阻不计)和一只电压表。请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大，并写出电压表示数的表达式。【解析】电路图如图所示。设CDx，P球平衡时，由平衡条件可得tan (3分)(3分)根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得I(2分)根据电阻定律可得RL(2分)Rx(2分)由式可得U，(2分)因为水流速度越大，越大，所以U越大。(2分)答案：见解析【加固训练】某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上。弹簧是由绝缘材料制成的，其劲度系数k1 300 N/m，自然长度L00.
20、5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向。电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好。限流电阻的阻值R1 ，电源的电动势E12 V，内阻r0.5 。合上开关，没有风时，弹簧长度为原长度，电压表的示数U13.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表示数为U22.0 V，求：(1)金属杆单位长度的电阻；(2)此时作用在迎风板上的风力。【解析】设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得(1)无风时U1 R1得R1 0.5 设金属杆单位长度的电阻为R，则R 1 。(2)有风时U2 R2得R2 0.3 此时，弹簧长度L m0.3 m压缩量xL0L0.5 m0.3 m0.2 m则此时风力Fkx1 3000.2 N260 N。答案：(1)1 (2)260 N
