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综合特训05 电磁波、传感器（名校真题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用）
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这是一份综合特训05 电磁波、传感器（名校真题）（解析版）-2025高考物理一轮新题型综合特训（上海专用），共17页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．如图所示为火灾报警器的部分电路，下列说法中正确的是（ ）
A．图中的外罩必须是密封的
B．图中的挡板必须是透明挡板
C．如有烟雾颗粒进入该装置即可能报警
D．仅LED灯两端的电压波动该装置将报警
【答案】C
【详解】A．烟雾从外罩进入罩内，所以外罩不能密封，故A错误；
BCD．LED灯和光电三极管用一不透明的挡板隔开，没有险情时光电三极管不能收到LED灯发出的光，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在三极管上，将光信号转换成电信号，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，所以该传感器是用光传感器实现报警的，所以LED灯两端的电压波动无法使该装置报警，故BD错误，C正确。
故选C。
2．关于物理学史和原子物理，下列说法正确的是（ ）
A．平均速度、瞬时速度以及加速度等物理概念是伽利略首先建立起来的
B．麦克斯韦认为，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
C．J·J·汤姆孙发现电子，揭开了人类认识原子核结构的序幕
D．核反应方程属于衰变，而射线来自原子外层的电子
【答案】A
【详解】A．平均速度、瞬时速度以及加速度等物理概念是伽利略首先建立起来的，故A正确；
B.麦克斯韦认为，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B错误；
C．J·J·汤姆孙发现电子，揭开了人类认识原子结构的序幕，故C错误；
D.核反应方程
中根据质量数和电荷数守恒可知该方程属于衰变，而射线来自原子核内，故D错误。
故选A。
3．目前，疫情防控进入新阶段，在疫情防控中有许多设备用到物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．额温枪中的红外线传感器接收人体发出的红外线，体温越高，发出的红外线波长越短
B．水银温度计利用气体的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的气体温度越高，体积越大，温度计示数就越高
C．防疫期间经常用紫外线照射环境和设备，这是利用紫外线的消毒功能
D．病患的餐具可以在沸水中消毒，把冷水煮为沸水的过程，是水吸热，内能增加的过程
【答案】B
【详解】A．额温枪是接收人体发出的红外线，任何物体温度越高，发出的红外线波长越短，故A正确；
B．水银温度计利用水银的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的水银泡温度就越高，体积越大，温度计示数就越高，故B错误；
C．紫外线具有消毒功能，故C正确；
D．把水煮沸的过程，是水吸热，内能增加的过程，故D正确。
本题选择错误的答案，故选B。
4．某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A．电场不随时间变化，不会产生磁场，故A错误；
BC．电场都随时间均匀变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波，故BC错误；
D．电场随时间作不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波，故D正确。
故选D。
5．为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（ ）
A．电源电动势越小，则振荡电流的频率越低
B．当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大
C．开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为最大
D．检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高
【答案】C
【详解】A．振荡电流的频率
则振荡频率与电源电动势无关，选项A错误；
B．当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，选项B错误；
C．开关a拨向b瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，选项C正确；
D．检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据
则ε减小，即液面高度在降低，选项D错误。
故选C。
6．如图所示是上海同步辐射光源（SSRF）所在地，其新的光束线——上海激光电子伽玛源（SLEGS）于 2021年成功试运行，成为国内首台、全球范围内为数不多的用于核科学研究的高能量伽玛（γ）源设施。关于γ射线，下列说法正确的是（ ）
A．γ射线常用于雷达的电磁波定位
B．γ射线的探伤能力比X射线弱
C．γ射线的电离能力比α、β射线都强
D．原子核发生衰变时辐射的γ射线强度与压强无关
【答案】D
【详解】A．γ射线是由放射性物质辐射的，是一种能量很高的电磁波，穿透能力很强，因此主要常应用于工业探伤、医用治疗，A错误；
B．γ射线的穿透能力更强，因此探伤能力比X射线强，B错误；
C．γ射线的穿透能力比α、β射线都强，γ射线的电离能力比α、β射线都弱，C错误；
D．原子核发生衰变时与环境的温度、压强都无关，因此辐射的γ射线强度与压强无关，D正确。
故选D。
7．图甲是研究光电效应的电路图，K极为某金属（截止频率为，逸出功为），图乙为氢原子能级图（巴耳末系的四种可见光，是分别从能级跃迁到能级产生的）。下列说法正确的是（ ）
A．仅将P移至C端，电流表示数一定变为0
B．氢原子从基态跃迁到高能级，电子的动能增大
C．上述四种可见光中仅有一种可见光不能让图甲中K极金属发生光电效应
D．将自感系数为的电感线圈和电容为电容器组成振荡电路，用该电路产生的电磁波照射能级的氢原子，可使其发生电离
【答案】C
【详解】A．根据题意可知，若光能过使K极金属发生光电效应，仅将P移至C端，AK间的电压为0，仍有微弱的光电流，故A错误；
B．氢原子从基态跃迁到高能级，轨道半径变大，由
可知，电子的速度减小，则动能减小，故B错误；
C．由能级跃迁原理可知，从能级跃迁至产生的光的光子能量为，小于逸出功，不能使K极金属发生光电效应；从能级跃迁至产生的光的光子能量为，大于逸出功，可以使K极金属发生光电效应；从能级、5跃迁至产生的光的光子能量大于，大于逸出功，能使K极金属发生光电效应。所以氢原子光谱中仅有一种可见光不能让图中甲K极金属发生光电效应，故C正确；
D．回路中产生的电磁波的频率为
回路中产生的电磁波的能量为
所以该电路产生的电磁波不能让能级的氢原子发生电离，故D错误。
故选C。
8．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（ ）
A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间
C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
【答案】C
【详解】A．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R阻值减小，故A错误；
B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；
C．增大保护电阻R0，减小了电流，延长了照明时间，故C正确；
D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。
故选C。
9．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A．LC回路的周期为
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．时线圈中电场能最大
D．时回路中电流沿顺时针方向
【答案】A
【详解】A．在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，故LC回路的周期为，故A正确；
B．根据LC振荡电路的充放电规律可知，电容放电完毕时，回路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B错误；
CD．根据
可知此时电容器逆时针放电结束，回路中逆时针的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故CD错误。
故选A。
10．水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度，属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度，又叫倾角传感器，如图为一个简易模型，截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形，内部有一个小球，其半径略小于正三角形内接圆半径，三角形各边均有压力传感器和倾角传感器，信息处理单元能将各边与水平面间的夹角以及所受压力通过显示屏显示出来，图中此时边恰好处于水平状态，将其以A为轴在竖直平面内逆时针缓慢转动，在边倾角传感器示数从0增大到的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．边压力传感器示数一直增大
B．边压力传感器示数先增大后减小
C．边压力传感器示数一直增大
D．时，边与边压力传感器示数之比为
【答案】D
【详解】ABC．对正三角形内部的小球受力分析，如图所示
缓慢转动过程中，AC、AB边对球的弹力NAC，NBC的方向总是垂直相应的边，两力夹角保持不变，BC边与球始终无弹力，由几何关系可知，随着角度θ从0°到90°增大过程中，角α与角θ之和保持不变，且
所以角β也保持不变
由平衡条件和正弦定理得
所以球对AC边的压力
代入数据，解得
球对AB边的压力
代入数据，解得
从0增大到的过程中，一直增大，先增大后减小，故边压力传感器示数先增大后减小，边压力传感器示数一直增大，ABC错误；
D．时，边与边压力传感器示数之比为
故选D。
二、多选题
11．体温枪是测量人体体温常用的仪器。当红外线照射到某体温枪的温度传感器时，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出人体的体温。已知人的体温正常时能辐射波长为的红外线，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，如图甲所示，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则（ ）
A．波长的红外线在真空中的频率为
B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C．光电子的最大初动能为0.02eV
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
【答案】CD
【详解】A．波长的红外线在真空中的频率为
故A错误；
B．将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，故B错误；
C．由图乙可知，遏止电压为，根据动能定理可得光电子的最大初动能
故C正确；
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极逸出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确。
故选CD。
12．现有一三棱镜，用一束白光如图所示照射，将5支相同的温度计分别放在右侧A、B、C、D、E五处位置，其中B处是红光边缘，D处是紫光边缘，观察到A处的温度计升温最快，下列说法不正确的是（ ）
A．A处照射到的电磁波含有紫外线
B．A处照射到的光子能量可能比D处光子小
C．A处照射到的电磁波比D处照射到的电磁波在三棱镜中的速度小
D．A处照射到的电磁波波长最长
【答案】AC
【详解】A．紫外线比紫光在三棱镜中的偏折更大，紫外线在D点的下方， A处照射到的电磁波不含有紫外线，故A错误，符合题意；
B． A处照射到的光子频率比D处光子低，由，可知A处照射到的光子能量比D处光子小，故B正确，不符合题意；
C．A处照射到的电磁波比D处照射到的电磁波在三棱镜中的偏折小，折射率小，由，可知A处照射到的电磁波比D处照射到的电磁波在三棱镜中的速度大，故C错误，符合题意；
D．A处照射到的电磁波波长最长，E处照射到的电磁波波长最短，故D正确，不符合题意。
故选AC。
13．如图是LC振荡电路在此时的情况，下列说法正确的是（ ）
A．该电路振荡频率为B．此时MN两点电势差在增大
C．线圈自感电动势在增大D．电场能正在向磁场能转化
【答案】AD
【详解】A．根据
选项A正确；
B．电容器正在放电，电容器两板间电压减小，即此时MN两点电势差在逐渐减小，选项B错误；
C．电容电势差减小，自感电动势等于电容电势差，故自感电动势减小，选项C错误；
D．电容器放电时储能不断减小，能量守恒可得，电感储能逐渐增大，故电场能向磁场能转换，选项D正确。
故选AD。
14．对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射
【答案】ABE
【详解】A．一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射的红外线强度越强，故A正确；
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是由于光发生衍射形成的，支持了光的波动说，故C错误；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D错误；
E．由于A光的频率大于B光的频率，所以A光的折射率大于B光的折射率，A光发生全反射的临界角小于B光的临界角，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射，故E正确。
故选ABE。
15．下列说法正确的是（ ）
A．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
B．LC振荡电路中，当电容器极板两端电压增大时电路中的电流减小
C．同一介质中折射率大的光，其光子动量越大
D．受潮后粘在一起的蔗糖没有固定的形状，所以蔗糖是非晶体
【答案】BC
【详解】A．在外界的影响下，气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功，故A错误；
B．LC振荡电路中，当电容器极板两端电压增大时属于电容器的充电过程，该过程中电路中的电流减小，磁场能转化为电场能，故B正确；
C．同一介质中折射率大的光，频率越大，波长越短，根据
动量越大，故C正确；
D．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，但不是非晶体，而是多晶体，故D错误。
故选BC。
16．如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（ ）
A．电介质插入极板间越深，则电容器电容越大
B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流
C．在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流
D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流
【答案】AD
【详解】A．根据
若电介质插入极板间越深，介电常数增大，则电容器的电容增大，A正确；
B．在汽车向右匀加速直线运动过程中，加速度方向向右，大小一定，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小一定，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据
可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，B错误；
C．在汽车向左匀速直线运动过程中，加速度为0，可知，弹簧处于原长状态，弹力为0，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据
可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，C错误；
D．在汽车向右加速度增大的加速运动过程中，加速度方向向右，大小逐渐增大，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小逐渐增大，弹簧长度增大，即电介质插入极板间的深度增大，则极板之间的介电常数增大，电容器电容增大，根据
可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容增大时，极板所带电荷量增大，即电路中有充电电流，根据图形可知，电容器上极板带正电，电荷量增多，则电路中有顺时针方向的充电电流，D正确。
故选AD。
17．法拉第展示人类历史上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机，结构示意图如图甲所示，圆盘所处的匀强磁场的磁感应强度为B；如图乙所示是安装了汽车防抱死制动系统（ABS）的轮速传感器示意图，铁质齿轮P与车轮同步转动，它的右侧有一个绕着线圈的磁铁，当轮齿在接近和离开磁铁时，线圈中出现感应电流。下列说法正确的是（ ）
A．对甲图，若圆盘不动，磁体转动（磁感线与盘面垂直），电流表的指针不会偏转
B．对甲图，当圆盘的角速度为，边缘的线速度为v，则感应电动势为
C．对乙图，穿过线圈的磁通量会发生变化，则此装置是利用电磁感应现象来测量车轮转速的
D．对乙图，同样初速度的同一辆汽车，安装了ABS的刹车距离小，不易发生侧滑
【答案】BD
【详解】A.对甲图，若圆盘不动，转动磁体，产生动生电动势，电流表的指针会发生偏转，故A错误；
B．感应电动势为
B正确；
CD．此装置利用电流检测器D检测电流，并送到电子控制模块以控制电磁阀，为制动器提供合适制动力，使刹车距离减小，有效避免汽车车轮侧滑现象，C错误，D正确。
故选BD。
18．关于下列仪器的原理说法正确的是（ ）
A．当有烟雾进入火灾报警器时，由于油雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报
B．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C．超声波测速仪是利用了多普勒效应，汽车驶向测速仪的速度越大，测速仪接收到的反射波频率就越高
D．钳形电流表既可以测交变电流的大小，也可以测恒定电流的大小
【答案】AC
【详解】A．当有烟雾进入火灾报警器时，LED发出的光经烟雾作用后到达光电三极管，从而触发火灾警报，选项A正确；
B．红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的，选项B错误；
C．根所多普勒效应，波源和接收者相互靠近时，接收到的频率升高，所以汽车驶向测速仪的速度越大，测速仪接收至反射波的频率就越高，选项C正确；
D．钳形电流表的工作原理是电磁感应，交流电能产生变化的磁场，使钳形电流上产生感应电流，所以能测交流电的大小，而直流电不能产生变化的磁场，所以不能测直流电的大小，选项D错误。
故选AC。
19．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。当原线圈接入手摇发电机（内阻忽略不计）产生的如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ）
A．开关K连通1时，电压表的示数为
B．开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变大
C．开关K连通2时，灯泡不亮
D．手摇发电机线框转到图示位置时，穿过线框的磁通量变化率为零
【答案】BD
【详解】A．由乙图知原线圈两端电压的有效值
根据变压器原理可得，副线圈两端电压
所以开关K连通1时，电压表的示数为55V，故A错误；
B．开关K连通1时，若光照增强，则光敏电阻R的阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈电路中电流增大，根据变压器原理可得，原线圈电路电流也变大，故电流表的示数变大，故B正确；
C．由于电容器能够“通交流”，所以开关K连通2时灯泡可以发光，故C错误；
D．手摇发电机线框转到图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D正确；
故选BD。
20．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
【答案】CD
【详解】A．由丙图可知超声波的波长，超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为
代入数据得
故A错误；
B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为，悬浮点为振动减弱点，满足
解得
故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B错误；
C．波源P、Q之间振幅为2A的点为振动减弱点，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，满足
解得
两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个，故C正确；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。
故选CD。
一、单选题
1．如图所示为火灾报警器的部分电路，下列说法中正确的是（ ）
A．图中的外罩必须是密封的
B．图中的挡板必须是透明挡板
C．如有烟雾颗粒进入该装置即可能报警
D．仅LED灯两端的电压波动该装置将报警
【答案】C
【详解】A．烟雾从外罩进入罩内，所以外罩不能密封，故A错误；
BCD．LED灯和光电三极管用一不透明的挡板隔开，没有险情时光电三极管不能收到LED灯发出的光，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在三极管上，将光信号转换成电信号，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，所以该传感器是用光传感器实现报警的，所以LED灯两端的电压波动无法使该装置报警，故BD错误，C正确。
故选C。
2．关于物理学史和原子物理，下列说法正确的是（ ）
A．平均速度、瞬时速度以及加速度等物理概念是伽利略首先建立起来的
B．麦克斯韦认为，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场
C．J·J·汤姆孙发现电子，揭开了人类认识原子核结构的序幕
D．核反应方程属于衰变，而射线来自原子外层的电子
【答案】A
【详解】A．平均速度、瞬时速度以及加速度等物理概念是伽利略首先建立起来的，故A正确；
B.麦克斯韦认为，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，故B错误；
C．J·J·汤姆孙发现电子，揭开了人类认识原子结构的序幕，故C错误；
D.核反应方程
中根据质量数和电荷数守恒可知该方程属于衰变，而射线来自原子核内，故D错误。
故选A。
3．目前，疫情防控进入新阶段，在疫情防控中有许多设备用到物理知识，下列说法错误的是（ ）
A．额温枪中的红外线传感器接收人体发出的红外线，体温越高，发出的红外线波长越短
B．水银温度计利用气体的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的气体温度越高，体积越大，温度计示数就越高
C．防疫期间经常用紫外线照射环境和设备，这是利用紫外线的消毒功能
D．病患的餐具可以在沸水中消毒，把冷水煮为沸水的过程，是水吸热，内能增加的过程
【答案】B
【详解】A．额温枪是接收人体发出的红外线，任何物体温度越高，发出的红外线波长越短，故A正确；
B．水银温度计利用水银的热胀冷缩现象，测量体温时，人体温度越高，水银温度计里面的水银泡温度就越高，体积越大，温度计示数就越高，故B错误；
C．紫外线具有消毒功能，故C正确；
D．把水煮沸的过程，是水吸热，内能增加的过程，故D正确。
本题选择错误的答案，故选B。
4．某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A．电场不随时间变化，不会产生磁场，故A错误；
BC．电场都随时间均匀变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波，故BC错误；
D．电场随时间作不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，才能发射电磁波，故D正确。
故选D。
5．为测量储物罐中不导电液体的高度，有人设计了一个监测液面高度变化的传感器。将与储物罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储罐中，电容C可通过开关S与电感或电源相连，如图所示。当开关从a拨到b时，由电感L和电容C构成的回路中产生振荡电流。通过检测振荡电流的频率变化，可以推知液面的升降情况。关于此装置下面说法正确的是（ ）
A．电源电动势越小，则振荡电流的频率越低
B．当电路中电流最大时，电容器两端电压也最大
C．开关a拨向b瞬间，电感L的自感电动势为最大
D．检测到振荡电流的频率增加，说明液面高度在升高
【答案】C
【详解】A．振荡电流的频率
则振荡频率与电源电动势无关，选项A错误；
B．当电路中电流最大时，电容器放电完毕，此时电容器两端电压最小，选项B错误；
C．开关a拨向b瞬间，电流最小，电流变化率最大，即电感L的自感电动势为最大，选项C正确；
D．检测到振荡电流的频率增加，说明电容器的电容减小，根据
则ε减小，即液面高度在降低，选项D错误。
故选C。
6．如图所示是上海同步辐射光源（SSRF）所在地，其新的光束线——上海激光电子伽玛源（SLEGS）于 2021年成功试运行，成为国内首台、全球范围内为数不多的用于核科学研究的高能量伽玛（γ）源设施。关于γ射线，下列说法正确的是（ ）
A．γ射线常用于雷达的电磁波定位
B．γ射线的探伤能力比X射线弱
C．γ射线的电离能力比α、β射线都强
D．原子核发生衰变时辐射的γ射线强度与压强无关
【答案】D
【详解】A．γ射线是由放射性物质辐射的，是一种能量很高的电磁波，穿透能力很强，因此主要常应用于工业探伤、医用治疗，A错误；
B．γ射线的穿透能力更强，因此探伤能力比X射线强，B错误；
C．γ射线的穿透能力比α、β射线都强，γ射线的电离能力比α、β射线都弱，C错误；
D．原子核发生衰变时与环境的温度、压强都无关，因此辐射的γ射线强度与压强无关，D正确。
故选D。
7．图甲是研究光电效应的电路图，K极为某金属（截止频率为，逸出功为），图乙为氢原子能级图（巴耳末系的四种可见光，是分别从能级跃迁到能级产生的）。下列说法正确的是（ ）
A．仅将P移至C端，电流表示数一定变为0
B．氢原子从基态跃迁到高能级，电子的动能增大
C．上述四种可见光中仅有一种可见光不能让图甲中K极金属发生光电效应
D．将自感系数为的电感线圈和电容为电容器组成振荡电路，用该电路产生的电磁波照射能级的氢原子，可使其发生电离
【答案】C
【详解】A．根据题意可知，若光能过使K极金属发生光电效应，仅将P移至C端，AK间的电压为0，仍有微弱的光电流，故A错误；
B．氢原子从基态跃迁到高能级，轨道半径变大，由
可知，电子的速度减小，则动能减小，故B错误；
C．由能级跃迁原理可知，从能级跃迁至产生的光的光子能量为，小于逸出功，不能使K极金属发生光电效应；从能级跃迁至产生的光的光子能量为，大于逸出功，可以使K极金属发生光电效应；从能级、5跃迁至产生的光的光子能量大于，大于逸出功，能使K极金属发生光电效应。所以氢原子光谱中仅有一种可见光不能让图中甲K极金属发生光电效应，故C正确；
D．回路中产生的电磁波的频率为
回路中产生的电磁波的能量为
所以该电路产生的电磁波不能让能级的氢原子发生电离，故D错误。
故选C。
8．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。R是光敏电阻，R0是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（ ）
A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间
C．增大保护电阻R0阻值可延长每天路灯照明时间
D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
【答案】C
【详解】A．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R阻值减小，故A错误；
B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；
C．增大保护电阻R0，减小了电流，延长了照明时间，故C正确；
D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。
故选C。
9．如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。时开关S打到b端，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值。则（ ）
A．LC回路的周期为
B．LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C．时线圈中电场能最大
D．时回路中电流沿顺时针方向
【答案】A
【详解】A．在一个周期内，电容器充电两次，放电两次，时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，此时经历了充放电各一次，故LC回路的周期为，故A正确；
B．根据LC振荡电路的充放电规律可知，电容放电完毕时，回路中的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故B错误；
CD．根据
可知此时电容器逆时针放电结束，回路中逆时针的电流最大，磁场能最大，电场能最小，故CD错误。
故选A。
10．水平传感器可以测量器械摆放所处的水平角度，属于角度传感器的一种，其作用就是测量载体的水平度，又叫倾角传感器，如图为一个简易模型，截面为内壁光滑的竖直放置的正三角形，内部有一个小球，其半径略小于正三角形内接圆半径，三角形各边均有压力传感器和倾角传感器，信息处理单元能将各边与水平面间的夹角以及所受压力通过显示屏显示出来，图中此时边恰好处于水平状态，将其以A为轴在竖直平面内逆时针缓慢转动，在边倾角传感器示数从0增大到的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．边压力传感器示数一直增大
B．边压力传感器示数先增大后减小
C．边压力传感器示数一直增大
D．时，边与边压力传感器示数之比为
【答案】D
【详解】ABC．对正三角形内部的小球受力分析，如图所示
缓慢转动过程中，AC、AB边对球的弹力NAC，NBC的方向总是垂直相应的边，两力夹角保持不变，BC边与球始终无弹力，由几何关系可知，随着角度θ从0°到90°增大过程中，角α与角θ之和保持不变，且
所以角β也保持不变
由平衡条件和正弦定理得
所以球对AC边的压力
代入数据，解得
球对AB边的压力
代入数据，解得
从0增大到的过程中，一直增大，先增大后减小，故边压力传感器示数先增大后减小，边压力传感器示数一直增大，ABC错误；
D．时，边与边压力传感器示数之比为
故选D。
二、多选题
11．体温枪是测量人体体温常用的仪器。当红外线照射到某体温枪的温度传感器时，发生光电效应，将光信号转化为电信号，从而显示出人体的体温。已知人的体温正常时能辐射波长为的红外线，用该红外线照射光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，如图甲所示，光电流随电压变化的图像如图乙所示，已知真空中的光速，则（ ）
A．波长的红外线在真空中的频率为
B．将图甲中的电源正负极反接，则一定不会产生电信号
C．光电子的最大初动能为0.02eV
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，则光电管转换成的光电流增大
【答案】CD
【详解】A．波长的红外线在真空中的频率为
故A错误；
B．将图甲中的电源正负极反接，当反向电压小于遏止电压时，电路中仍有光电流产生，仍会产生电信号，故B错误；
C．由图乙可知，遏止电压为，根据动能定理可得光电子的最大初动能
故C正确；
D．若人体温度升高，辐射红外线的强度增强，单位时间从阴极逸出的光电子数增加，则光电管转换成的光电流增大，D正确。
故选CD。
12．现有一三棱镜，用一束白光如图所示照射，将5支相同的温度计分别放在右侧A、B、C、D、E五处位置，其中B处是红光边缘，D处是紫光边缘，观察到A处的温度计升温最快，下列说法不正确的是（ ）
A．A处照射到的电磁波含有紫外线
B．A处照射到的光子能量可能比D处光子小
C．A处照射到的电磁波比D处照射到的电磁波在三棱镜中的速度小
D．A处照射到的电磁波波长最长
【答案】AC
【详解】A．紫外线比紫光在三棱镜中的偏折更大，紫外线在D点的下方， A处照射到的电磁波不含有紫外线，故A错误，符合题意；
B． A处照射到的光子频率比D处光子低，由，可知A处照射到的光子能量比D处光子小，故B正确，不符合题意；
C．A处照射到的电磁波比D处照射到的电磁波在三棱镜中的偏折小，折射率小，由，可知A处照射到的电磁波比D处照射到的电磁波在三棱镜中的速度大，故C错误，符合题意；
D．A处照射到的电磁波波长最长，E处照射到的电磁波波长最短，故D正确，不符合题意。
故选AC。
13．如图是LC振荡电路在此时的情况，下列说法正确的是（ ）
A．该电路振荡频率为B．此时MN两点电势差在增大
C．线圈自感电动势在增大D．电场能正在向磁场能转化
【答案】AD
【详解】A．根据
选项A正确；
B．电容器正在放电，电容器两板间电压减小，即此时MN两点电势差在逐渐减小，选项B错误；
C．电容电势差减小，自感电动势等于电容电势差，故自感电动势减小，选项C错误；
D．电容器放电时储能不断减小，能量守恒可得，电感储能逐渐增大，故电场能向磁场能转换，选项D正确。
故选AD。
14．对于光的认识和光的应用，下列说法正确的是（ ）
A．红外体温计是依据人体温度越高，辐射的红外线强度越强来测体温的
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点
C．泊松亮斑支持了光的粒子说
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的衍射原理
E．A、B两种光从相同的介质入射到真空中，若A光的频率大于B光的频率，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射
【答案】ABE
【详解】A．一切物体都在辐射红外线，温度越高，其辐射的红外线强度越强，故A正确；
B．激光测距是应用了激光的平行度好的特点，由于平行度好，在传播很远的距离后仍能保持一定的强度，故B正确；
C．泊松亮斑是由于光发生衍射形成的，支持了光的波动说，故C错误；
D．光纤通信及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理，故D错误；
E．由于A光的频率大于B光的频率，所以A光的折射率大于B光的折射率，A光发生全反射的临界角小于B光的临界角，则逐渐增大入射角，A光会先发生全反射，故E正确。
故选ABE。
15．下列说法正确的是（ ）
A．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
B．LC振荡电路中，当电容器极板两端电压增大时电路中的电流减小
C．同一介质中折射率大的光，其光子动量越大
D．受潮后粘在一起的蔗糖没有固定的形状，所以蔗糖是非晶体
【答案】BC
【详解】A．在外界的影响下，气体可以从单一热源吸收热量，全部用来对外做功，故A错误；
B．LC振荡电路中，当电容器极板两端电压增大时属于电容器的充电过程，该过程中电路中的电流减小，磁场能转化为电场能，故B正确；
C．同一介质中折射率大的光，频率越大，波长越短，根据
动量越大，故C正确；
D．蔗糖受潮后粘在一起形成的糖块看起来没有确定的几何形状，但不是非晶体，而是多晶体，故D错误。
故选BC。
16．如图所示为某汽车上的加速度电容传感器的俯视图。质量块左、右侧分别连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质相对于外框无摩擦左右移动，电容器与供电电源连接，并串联计算机的信号采集器。下列关于该传感器的说法正确的是（ ）
A．电介质插入极板间越深，则电容器电容越大
B．在汽车向右匀加速直线运动过程中电路中有电流
C．在汽车向左匀速直线运动过程中电路中有电流
D．在汽车向右做加速度增大的加速运动过程中，电路中有顺时针方向的充电电流
【答案】AD
【详解】A．根据
若电介质插入极板间越深，介电常数增大，则电容器的电容增大，A正确；
B．在汽车向右匀加速直线运动过程中，加速度方向向右，大小一定，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小一定，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据
可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，B错误；
C．在汽车向左匀速直线运动过程中，加速度为0，可知，弹簧处于原长状态，弹力为0，即电介质插入极板间的深度一定，则极板之间的介电常数一定，电容器电容一定，根据
可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容一定时，极板所带电荷量一定，即电路中没有充电电流或者放电电流，C错误；
D．在汽车向右加速度增大的加速运动过程中，加速度方向向右，大小逐渐增大，可知，弹簧处于拉伸状态，弹力方向向右，大小逐渐增大，弹簧长度增大，即电介质插入极板间的深度增大，则极板之间的介电常数增大，电容器电容增大，根据
可知，电容器与供电电源连接，极板之间电压一定，电容增大时，极板所带电荷量增大，即电路中有充电电流，根据图形可知，电容器上极板带正电，电荷量增多，则电路中有顺时针方向的充电电流，D正确。
故选AD。
17．法拉第展示人类历史上第一台直流发电机——法拉第圆盘发电机，结构示意图如图甲所示，圆盘所处的匀强磁场的磁感应强度为B；如图乙所示是安装了汽车防抱死制动系统（ABS）的轮速传感器示意图，铁质齿轮P与车轮同步转动，它的右侧有一个绕着线圈的磁铁，当轮齿在接近和离开磁铁时，线圈中出现感应电流。下列说法正确的是（ ）
A．对甲图，若圆盘不动，磁体转动（磁感线与盘面垂直），电流表的指针不会偏转
B．对甲图，当圆盘的角速度为，边缘的线速度为v，则感应电动势为
C．对乙图，穿过线圈的磁通量会发生变化，则此装置是利用电磁感应现象来测量车轮转速的
D．对乙图，同样初速度的同一辆汽车，安装了ABS的刹车距离小，不易发生侧滑
【答案】BD
【详解】A.对甲图，若圆盘不动，转动磁体，产生动生电动势，电流表的指针会发生偏转，故A错误；
B．感应电动势为
B正确；
CD．此装置利用电流检测器D检测电流，并送到电子控制模块以控制电磁阀，为制动器提供合适制动力，使刹车距离减小，有效避免汽车车轮侧滑现象，C错误，D正确。
故选BD。
18．关于下列仪器的原理说法正确的是（ ）
A．当有烟雾进入火灾报警器时，由于油雾颗粒对光的散射，光电三极管将接收到光信号，从而触发火灾警报
B．红外体温计是根据物体的温度越高发射的红外线波长越长的原理进行工作的
C．超声波测速仪是利用了多普勒效应，汽车驶向测速仪的速度越大，测速仪接收到的反射波频率就越高
D．钳形电流表既可以测交变电流的大小，也可以测恒定电流的大小
【答案】AC
【详解】A．当有烟雾进入火灾报警器时，LED发出的光经烟雾作用后到达光电三极管，从而触发火灾警报，选项A正确；
B．红外测温仪是根据物体的温度越高发射的红外线越强的原理进行工作的，选项B错误；
C．根所多普勒效应，波源和接收者相互靠近时，接收到的频率升高，所以汽车驶向测速仪的速度越大，测速仪接收至反射波的频率就越高，选项C正确；
D．钳形电流表的工作原理是电磁感应，交流电能产生变化的磁场，使钳形电流上产生感应电流，所以能测交流电的大小，而直流电不能产生变化的磁场，所以不能测直流电的大小，选项D错误。
故选AC。
19．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为4：1，电流表和电压表均为理想电表，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、C是耐压值和电容都足够大的电容器、D是灯泡、K是单刀双掷开关。当原线圈接入手摇发电机（内阻忽略不计）产生的如图乙所示的正弦交流电时，下列说法正确的是（ ）
A．开关K连通1时，电压表的示数为
B．开关K连通1时，若光照增强，电流表的示数变大
C．开关K连通2时，灯泡不亮
D．手摇发电机线框转到图示位置时，穿过线框的磁通量变化率为零
【答案】BD
【详解】A．由乙图知原线圈两端电压的有效值
根据变压器原理可得，副线圈两端电压
所以开关K连通1时，电压表的示数为55V，故A错误；
B．开关K连通1时，若光照增强，则光敏电阻R的阻值减小，副线圈两端电压不变，副线圈电路中电流增大，根据变压器原理可得，原线圈电路电流也变大，故电流表的示数变大，故B正确；
C．由于电容器能够“通交流”，所以开关K连通2时灯泡可以发光，故C错误；
D．手摇发电机线框转到图示位置时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，故D正确；
故选BD。
20．图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点——节点，在节点两侧声波压力的作用下，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，该情境可等效简化为图丙所示情形，图丙为某时刻两列超声波的波形图，P、Q为波源，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s，LC振荡回路的振荡周期为，则下列说法正确的是（ ）
A．该超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为340Hz
B．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有10个悬浮点
C．两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个
D．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数
【答案】CD
【详解】A．由丙图可知超声波的波长，超声波悬浮仪所发出的超声波信号频率为
代入数据得
故A错误；
B．波源P、Q振动步调相反，当波程差为波长的整数倍时，该点是振动减弱点，设波源P、Q之间某一点坐标为，悬浮点为振动减弱点，满足
解得
故两列波稳定叠加后，波源P、Q之间小水珠共有9个悬浮点，故B错误；
C．波源P、Q之间振幅为2A的点为振动减弱点，当波程差为半波长的奇数倍时，该点是振动加强点，满足
解得
两列波稳定叠加后，波源P、Q之间振幅为2A的点共有8个，故C正确；
D．拔出图乙线圈中的铁芯，LC振荡回路的振荡周期减小，超声波频率变大，波长变短，相同空间距离内节点个数变多，故D正确。
故选CD。
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