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第四章 电磁振荡与电磁波 第五章 传感器
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
（考试时间：60分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的班级、姓名、
学号填写在试卷上。
2．回答第I卷时，选出每小题答案后，将答案填在选择题上方的答题表中。
3．回答第II卷时，将答案直接写在试卷上。
第Ⅰ卷（选择题 共 48 分）
一、选择题（共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题
目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0
分。）
1．（2022·山西·太原师范学院附属中学高二阶段练习）新冠病毒会引起体温升高、肺炎等症状，人们往往
通过红外测温技术和X射线透视技术来检测病情。下列说法正确的是（ ）
A．红外测温技术利用了红外线的荧光效应
B．使用红外体温计测温时一定要与人体接触
C．X射线可以透视是因为它的波长较长，容易发生明显衍射，可以绕过人体继续传播
D．X射线可以透视是因为它能够穿透物质，所以可用来检查人体内部器官
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．红外测温技术利用了红外线的热效应，故A错误；
B．红外体温计测温是通过接收人体辐射的红外线进行测温，故使用过程中不需要与人体接触，故B错误；
CD．X射线可以透视是因为其有较强的穿透能力，医学上检查人体内部器官和透视人体，故C错误，D正
确；故选D。
2．（2022·重庆市璧山中学校高二阶段练习）如图所示的LC振荡电路中，某时刻电容器上下极板带电情
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A．线圈中的自感电动势在增大
B．电容器两端电压正在增大
C．磁场能正在转化为电场能
D．增大电容器的电容，可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．根据线圈L中的磁场方向，由安培定则可知，电路中的电流是逆时针方向，则电容器处于放电过程，
电容器电荷量逐渐减小，所以电容器两端电压正在减小，由于放电过程电路中的电流慢慢增大，则线圈中
的自感电动势在减小，则AB错误；
C．根据LC振荡电路中能量关系可知，此时电场能正在转化为磁场能，所以C错误；
D．增大电容器的电容，则电容器的容抗减小，所以可以减弱振荡电路向外界辐射能量的本领，则D正确；
故选D。
3．（2022·山东省滕州市第五中学高二阶段练习）电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列
说法不正确的是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
【答案】A
【解析】
【详解】
A．电磁炉是利电磁感应原理和电流的热效应来工作的，故A错误，符合题意；
B．微波时电磁波的一部分，食物分子在微波的作用下剧烈震动，内能增大，温度升高，达到加热的目的，
故B正确，不符合题意；
C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的，故C正确，不符合题意；
D．不同温度的物体发出的红外线特征不同，夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的，故D正
确，不符合题意。故选A。
4．（2021·黑龙江·明水县第一中学高二阶段练习）.如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，
b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜， 构成了一个电
容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（ ）
A．a振动过程中， 板之间的电场强度不变
B．a振动过程中， 板所带的电荷量不变
C．a振动过程中，电路中始终有方向不变的电流
D．a板向右位移最大时，电容器的电容最大
【答案】D
【解析】
【详解】
A．a振动过程中，两板间距d发生变化，电源始终与电容器相连，两板间电压U不变，由 可知E变
化，A错误；
B．由 可知，d变化，Q变化，选项B错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂C．a振动方向不确定，d可增可减，故电流方向不确定，选项C错误；
D．当a板向右位移最大时，由 可知，d最小，C最大，选项D正确；故选D。
5．（2022·江苏南京·高二阶段练习）近场通信（NFC）是一种短距高频的无线电技术，其主要结构就是线
圈和电容组成的类似LC振荡电路的并联谐振电路，其终端有主动、被动和双向三种模式，最常见的被动
模式广泛应用于公交卡、门禁卡、校园一卡通等，刷卡时，电路发生电谐振，给电容器充电，达到一定电
压后，在读卡设备发出的射频场中响应，被读或写入信息。下列说法正确的是（ ）
A．LC电路的电容器在充电时，电流增大
B．如果增大LC电路中电容器两极板间距离，振荡周期将增大
C．LC电路中，电容器充电时，线圈中自感电动势增大
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫电谐振
【答案】C
【解析】
【详解】
A．LC电路的电容器在充电时，电流减小，故A错误；
B．增大LC电路中电容器两极板间距离，电容器的电容会变小，根据 可知，LC电路的振荡周
期将减小，故B错误；
C．LC电路中，电容器充电时，电流减小得越来越快，线圈中的自感电动势增大，故C正确；
D．电磁波发射时，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，故D错误。故选C。
6．（2022·全国·高三课时练习）光敏电阻是利用半导体制成的一种电阻，其阻值随光照强度增加而变小。
某同学设计如图所示的自动控制电路，其中 是光敏电阻， 为定值电阻，电表均可视为理想电表。闭合
开关，当照射光敏电阻的光照强度增加时（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．电压表V的示数变大 B．光敏电阻 两端的电压增大
C．灯泡L变亮 D．电流表A的示数变小
【答案】A
【解析】
【详解】
AD．当照射光敏电阻的光强增强时，其阻值 变小，则与灯泡并联后的阻值变小，再串联R 和电源内阻r
0
后的总阻值变小，由全电路的欧姆定律可知，干路电流I变大，即电流表的示数变大；电压表测量的是R
0
的电压，由 则电压表的示数变大，故A正确，D错误；
BC．由全电路的串联规律有 ，因总电流I变大，则并联部分的电压变小，即光敏电阻的
电压变小，灯泡L的电压变小，则灯泡变暗，故BC错误。故选A。
7．（2022·浙江·嘉兴市第五高级中学高二期中）如图甲电路中， 是电阻不计的电感器， 是电容器，闭
合开关 ，待电路达到稳定状态后，再断开开关 ， 电路中将产生电磁振荡，如果规定电感器 中的电
流方向从 到 为正，断开开关的时刻为 ，那么图乙中能正确表示电感器中的电流 随时间 变化规律
的是（ ）
A． B．
C． D．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂【答案】C
【解析】
【详解】
S断开前，ab段短路，电流从 ，电容器不带电；S断开时，ab中产生自感电动势，阻碍电流减小，
给电容器C充电，此时电流负向最大；给电容器充电过程，电容器充电量最大时，ab中电流减为零；此后，
LC回路发生电磁振荡形成交变电流．
AD.电流从最大值开始变化；故A项不合题意，D项不合题意.
B.电流从负向最大开始减小；故B项不合题意．
C.电流的变化图象与分析过程相符；故C项符合题意.
8．（2022·黑龙江·哈师大附中高二期中）霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示
为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，
磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，故A错误；
B．由于元件中的载流子为带负电的电荷，则负电荷的运动方向由F到E，由左手定则可知负B．电荷向左
表面偏转，则右表面的电势高，故B错误；
C．如果用该元件测赤道处的磁场，由于地磁场与水平面平行，因此如果霍尔元件的平面保持水平，则无
电压产生，故C错误；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂D．根据 ，得 ，由电流的微观定义式 ，（n是单位体积内的导电粒子数，q是单
个导电粒子所带的电荷量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度），整理得 ，联立解得
，可知保持电流不变，则左右表面的电势差与磁感应强度成正比，故D正确。故选D。
9．（2022·全国·高三专题练习）如图所示，华为Mate40系列手机一经面世，受到世人追捧，除了领先世
界的5G通讯、信息安全以外，人们还可以体验它无线充电的科技感。右图为无线充电原理图，由与充电
底座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时，就会在受
电线圈中感应出电流，从而实现为手机充电。在充电过程中（ ）
A．送电线圈中产生均匀变化的磁场
B．送电线圈中产生周期性变化的磁场
C．无线充电的原理是互感现象
D．手机电池是直流电源，所以受电线圈输出的是恒定电流
【答案】BC
【解析】
【详解】
AB．由于送电线圈中通入周期性变化的电流时，根据麦克斯韦理论可知送电线圈中电流产生的磁场呈周期
性变化，A错误B正确；
C．无线充电利用的是电磁感应原理，所以送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递，C正确；
D．周期性变化的磁场会产生周期性变化的电场，输出不是恒定电流，D错误。故选BC。
10．（2021·全国·高二单元测试）如图所示是一台电子钟，其原理类似于摆钟，摆钟是利用单摆的周期性
运动计时的，电子钟是利用LC振荡电路来计时的，有一台电子钟在家使用一段时间后，发现每昼夜总是
快1min。造成这种现象的可能原因是（ ）
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂A．L不变，C变大了 B．L不变，C变小了
C．L变小了，C不变 D．L、C均减小了
【答案】BCD
【解析】
【详解】
钟走得偏快了是因为钟的LC振荡电路频率变大，周期变短，根据
可知B、C、D正确，A错误。故选BCD。
11．（2021·全国·高二单元测试）如图甲所示的电路中，L是电阻不计的电感线圈，C是电容器（原来不带
电），闭合开关S，待电路达到稳定状态后再断开开关S，LC回路中将产生电磁振荡。如果规定电感线圈
中的电流方向从a到b为正，断开开关的时刻为 ，那么断开开关后（ ）
A．图乙可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律
B．图丙可以表示电感线圈中的电流i随时间t的变化规律
C．图乙可以表示电容器左极板的电荷量q随时间t的变化规律
D．图丙可以表示电容器右极板的电荷量q随时间t的变化规律
【答案】AD
【解析】
【详解】
S接通电路达到稳定状态时，线圈内有电流而电容器两端没有电压，线圈中的电流从a流向b，断开开关瞬
间，线圈内的电流要减小，而线圈的感应电动势阻碍电流减少，则电流方向不变，大小在慢慢减小，同时
对电容器充电，电容器的右极板先带正电；
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂当电容器充电完毕时，电流为零，右极板带正电荷量达到最大。接着电容器放电，电流方向与之前相反，
大小在不断增大。电容器放电完毕时，电流达到反向最大；之后电容器与线圈组成的LC回路重复充放电
过程，在LC回路中形成电磁振荡，回路中出现余弦式电流，电容器右极板上的电荷量q随时间t按正弦规
律变化，故A、D正确，B、C错误。故选AD。
12．（2022·全国·高三课时练习）图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的图像。把这个电阻接入如图乙中电
路，用这个电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到一个简单的电阻温度计，
则（ ）
A．t 应标在电流较大的刻度上
1
B．t 应标在电流较小的刻度上
1
C．通过电流表的电流与温度呈线性关系
D．通过电流表的电流与温度呈非线性关系
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．温度为t 时，整个电路的电阻最小，电流强度最大，t 应标在电流较大的刻度上，A正确，B错误；
1 1
CD．从图中可知，电阻值可表示为 ，根据欧姆定律 ，因此电流表的电流与温度
呈非线性关系，C错误，D正确。故选AD。
第 II 卷（非选择题 共 52 分）
二、填空题（满分15分）
13．（2021·全国·高二课时练习）某课外活动小组自制了一台称重电子秤，其原理结构如图甲所示。R 为
0
定值电阻，R是压敏电阻，其阻值会随所受的压力F的变化而变化，变化范围大约为几欧到十几欧，通过
电压表的读数可以得知压力大小。活动小组通过实验探究了压敏电阻阻值R与其所受压力F大小的关系，
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂如图乙所示。请回答以下问题：
（1）根据图乙所示的R-F图像，写出R和F的关系式：___________。
（2）若图甲所示的电路中，在压敏电阻R上水平放置一个重为2 N的托盘，在托盘上放一重物，电源电动
势E=9 V，电源内阻r=1 Ω，R=4.5 Ω，闭合开关，电压表示数为3 V，则重物的重力为___________N。
0
【答案】 R=-2F+16（Ω） 2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由图可知，当R=16 Ω时
F=0
当R=7 Ω时
F=4.5 N
代入R=kF+b，解得
b=16 Ω，k=-2 Ω/N
故
R=-2F+16（Ω）
（2）[2]电压表示数为3 V，根据闭合电路欧姆定律有
E=(r+R） +U
解得R=8 Ω，对照R-F图像，知压敏电阻所受压力为4 N；由于压力大小等于托盘和重物的重力之和，故
重物的重力为2 N。
14．（2020·全国·高二课时练习）某同学尝试把一个灵敏电流表改装成温度表，他所选用的器材有：灵敏
电流表（待改装），学生电源（电动势为E，内阻不计），滑动变阻器，单刀双掷开关，导线若干，导热
性能良好的防水材料，标准温度计，PTC热敏电阻R （PTC线性热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为
1
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂R=a+kt，a＞0，k＞0）．
t
设计电路图如图所示，并按如下步骤进行操作．
（1）按电路图连接好实验器材________．
（2）将滑动变阻器滑片P滑到__________（填“a”或“b”）端，单刀双掷开关S掷于________（填“c”或
“d”）端，调节滑片P使电流表满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，
断开电路．
（3）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记
录此时的温度t和对应的电流表的示数I，然后断开开关．请根据温度表的设计原理和电路图，写出电流与
温度的关系式I=________（用题目中给定的符号）．
（4）根据对应温度记录的电流表示数，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表．根据改装原理，此温度
表表盘刻度线的特点是：低温刻度在________（填“左”或“右”）侧，刻度线分布是否均匀？______
（填“是”或“否”）．
【答案】 （2）a c 满偏（或指针到最大电流刻度）； （3） ；
（4）右， 否
【解析】
【详解】
（2）根据实验的原理可知，需要先选取合适的滑动变阻器的电阻值，结合滑动变阻器的使用的注意事项
可知，开始时需要将滑动变阻器滑片P滑到 a端，乙保证电流表的使用安全；然后将单刀双掷开关S掷于
c端，调节滑片P使电流表满偏，设此时电路总电阻为R，断开电路．
（3）当温度为t时，热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为：R =a+kt，根据闭合电路的欧姆定律可得，
1
（4）由上式可知，温度越高，电流表中的电流值越小，所以低温刻度在表盘的右侧；由于电流与温度的
关系不是线性函数，所以表盘的刻度是不均匀的．
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂三、解答题（满分37分，其中15题10分，16题12分，17题15分，每小题需写出必要的解题步骤，只有
答案不得分）
15．（2021·全国·高二课时练习）如图所示的电路中，电容器的电容C＝1 μF，线圈的自感系数L＝0.1
mH，先将开关S拨至a，这时电容器内有一带电油滴恰能保持静止，然后将开关S拨至b，求：（g取10
m/s2，π取3.14，研究过程中油滴不与极板接触）
（1）至少经过多长时间，油滴的加速度最大？
（2）当油滴的加速度为何值时，LC回路中的磁场能最大？
【答案】（1）3.14×10－5 s；（2）10 m/s2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当S拨至a时，油滴受力平衡，可知油滴带负电。
当S拨至b时，LC回路中有电流，其振荡周期为
T＝2π ＝2×3.14× s＝6.28×10－5 s
当电容器恰好反向充电结束时，油滴所受静电力向下且最大，此时油滴受到的合力最大，加速度最大，至
少经过的时间为
t＝ ＝3.14×10－5 s
（2）LC回路中的磁场能最大时，电流最大，电容器所带电荷量为0，油滴只受重力作用，油滴的加速度
为
g＝10 m/s2
16．（2021·全国·高三课时练习）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想
电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数
为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为 ，弹簧劲度系数
为k，不计一切摩擦和其他阻力。试推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
【答案】
【解析】
【详解】
当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设物体下降x，平衡条件有：
mg=kx
根据欧姆定律得
故电压表读数为
根据电阻定律，有
联立解得
17．（2021·全国·高三课时练习）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
更多资料添加微信号：hiknow_007 淘宝搜索店铺：乐知课堂定电流，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？
【答案】(1)A′；(2)见解析；(3)有影响；是线性关系；
【解析】
【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
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(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U 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
H
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。
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