章末綜合檢測(cè)（四） 電磁振蕩與電磁波 傳感器

章末綜合檢測(cè)（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8小題，每小題3分，共24分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)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，C正確。2．以下電場(chǎng)中能產(chǎn)生電磁波的是()A．E＝10N/C B．E＝5sin(4t＋1)N/CC．E＝(3t＋2)N/C D．E＝2tN/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，B正確。3．無線電廣播的中波段波長范圍為187～560m，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104Hz，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＝eq\f(c,f)，知f＝eq\f(c,λ)，其中c＝3×108m/s。當(dāng)λ1＝187m時(shí)，f1≈1.60×106Hz；λ2＝560m時(shí)，f2≈0.536×106Hz。n＝eq\f(f1－f2,Δf)＝eq\f(1.60×106－0.536×106,104)個(gè)≈106個(gè)，應(yīng)選C。4．下列說法中正確的是()A．遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院給病人做的腦部CT中的X射線波長相同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紅外線波長一定大于X射線波長，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，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，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)，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低端向高端掃描，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，A、B、C錯(cuò)誤，D正確。6．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．一般情況下，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，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，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，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，D正確。7.許多先進(jìn)的軍事作戰(zhàn)單位都安裝了有源相控陣?yán)走_(dá)，如圖所示。有源相控陣?yán)走_(dá)是相控陣?yán)走_(dá)的一種。有源相控陣?yán)走_(dá)的每個(gè)輻射器都配裝有一個(gè)發(fā)射——接收組件，每一個(gè)組件都能自己發(fā)射、接收電磁波，因此在頻寬、信號(hào)處理和冗度設(shè)計(jì)上都比無源相控陣?yán)走_(dá)具有較大的優(yōu)勢(shì)。下列說法正確的是()A．雷達(dá)使用的電磁波是長波，它利用了長波容易發(fā)生衍射，可以繞開障礙物遠(yuǎn)距離傳播的特點(diǎn)B．雷達(dá)使用的電磁波是微波，它利用了微波直線性好，反射性強(qiáng)的特點(diǎn)C．雷達(dá)發(fā)射的電磁波會(huì)經(jīng)過調(diào)制、調(diào)諧、解調(diào)幾個(gè)過程D．雷達(dá)使用的電磁波比紅外遙感使用的電磁波頻率大解析：選B雷達(dá)是根據(jù)發(fā)射和接收電磁波的時(shí)間間隔來測(cè)距和測(cè)速的，所以應(yīng)采用直線性好、反射性強(qiáng)的微波，A錯(cuò)誤，B正確；雷達(dá)發(fā)射的電磁波不需要攜帶信號(hào)，所以不需要經(jīng)過調(diào)制和解調(diào)過程，C錯(cuò)誤；根據(jù)電磁波譜可知，無線電波的頻率要小于紅外線的頻率，D錯(cuò)誤。8．電子眼系統(tǒng)通過路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，壓力越大電壓越大。壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路，紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應(yīng)線，回路中產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈”，電子眼拍照。則紅燈亮?xí)r()A．車輪停在感應(yīng)線上后，電阻R上有恒定電流B．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先充電后放電C．車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R上的電流一直增大D．汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，不會(huì)被電子眼拍照解析：選B車輪停在感應(yīng)線上后，壓力不變，則電壓不變，電容器不充電，也不放電，電阻R上沒有電流，A錯(cuò)誤；由題圖乙可知，當(dāng)車輪經(jīng)過感應(yīng)線時(shí)電流先增大后減小，然后再反向增大再減小，說明電容器先充電后放電，B正確，C錯(cuò)誤；若汽車前輪越過感應(yīng)線，又倒回線內(nèi)，則前輪兩次壓線，仍形成兩個(gè)脈沖電流，符合拍照條件，電子眼仍會(huì)拍照，D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分)9．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，它的波長越長，穿透能力越弱，衍射能力越強(qiáng)，C、D正確。10．某磁敏電阻的阻值R隨外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的圖線如圖甲所示。學(xué)習(xí)小組使用該磁敏電阻設(shè)計(jì)保護(hù)負(fù)載的電路如圖乙所示，U為直流電壓，下列說法正確的有()A．增大電壓U，負(fù)載電流不變B．增大電壓U，電路的總功率變大C．抽去線圈鐵芯，磁敏電阻的阻值變小D．抽去線圈鐵芯，負(fù)載兩端電壓變小解析：選BC增大電壓U，流過線圈的電流增大，線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，磁敏電阻的阻值增大，起到保護(hù)負(fù)載的作用。但增大電壓U，電路中的電流I還是增大的，故電路的總功率P＝UI也增大，A錯(cuò)誤，B正確；抽去線圈鐵芯，線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，由題圖甲可知磁敏電阻的阻值變小，則磁敏電阻兩端的電壓變小，而U不變，所以負(fù)載兩端電壓變大，C正確，D錯(cuò)誤。11.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)將一只光敏電阻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，A正確；根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知，總電流為I＝eq\f(E,R＋r＋RL＋R1)，光敏電阻R消耗的功率為PR＝eq\f(E2R,R＋r＋RL＋R12)，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，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，C正確；小燈泡與電阻R1阻值不變，功率P＝I2(RL＋R1)，R增大，電流I減小，小燈泡及電阻R1消耗功率減小，D正確。12．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10VB．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)警的臨界溫度降低，可將R1的滑片P適當(dāng)向上移動(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eq\f(U2,R)·eq\f(T,2)＝eq\f(U12,R)T，其中U＝100eq\r(2)V，解得U1＝100V，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＝10V，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，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，D錯(cuò)誤。三、非選擇題(本題共5小題，共60分)13．(6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)c14．(8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15．(15分)電感線圈的電流在Δt＝0.2s內(nèi)的變化為ΔI＝1A，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E＝18mV，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為36km，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＝eq\f(LΔI,Δt)解析：由E＝eq\f(LΔI,Δt)，可得L＝3.6×10－3H，而λ＝cT＝2cπeq\r(LC)，解得C＝eq\f(λ2,4c2π2L)≈10－7F＝0.1μF。答案：0.1μF16.(15分)如圖所示，線圈L的自感系數(shù)為25mH，電阻為零，電容器C的電容為40μF，燈泡D的規(guī)格是“4V

2W”。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＝eq\f(π,2)×10－3s時(shí)，電容器的右極板帶何種電荷；(2)當(dāng)t＝π×10－3s時(shí)，LC振蕩電路中的電流是多少。解析：(1)由T＝2πeq\r(LC)知，T＝2π×eq\r(25×10－3×40×10－6)s＝2π×10－3s。t＝eq\f(π,2)×10－3s＝eq\f(1,4)T。斷開開關(guān)S時(shí)，電流最大，經(jīng)eq\f(T,4)，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×10－3s＝eq\f(T,2)，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＝eq\f(P,U)＝eq\f(2,4)A＝0.5A。答案：(1)正電荷(2)0.5A17.(16分)如圖所示為檢測(cè)某傳感器的電路圖。傳感器上標(biāo)有“3V0.9W”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“10Ω1A”的字樣，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V。(1