2025高考物理 人教版选择性必修第2册专项复习第5章　2含答案

2025高考物理人教版选择性必修第2册专项复习第5章2含答案第五章2基础达标练1．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管(LED)、光电三极管和不透明的挡板。未发生火灾时，光电三极管接收不到LED发出的光，处于高电阻状态。发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管的电阻更大，检测电路检测出变化，发出警报B．光电三极管的温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化，发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照射到光电三极管上，使其电阻变小，检测电路检测出变化，发出警报D．以上说法都不正确答案：C解析：由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上，使其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，选项C正确。2．(2024·四川成都期中)如图所示，导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中，上表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是()A．通过霍尔元件的磁场方向向上B．接线端2的电势高于接线端4的电势C．仅将电源E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变D．若适当减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大答案：C解析：根据安培定则可知，通过霍尔元件的磁场的方向向下，A错误；通过霍尔元件的电流由接线端1流向接线端3，电子带负电，电子移动方向与电流的方向相反，由左手定则可知，电子偏向接线端2，所以接线端2的电势低于接线端4的电势，B错误；仅将电源E1、E2反向接入电路时，电子所受的洛伦兹力大小和方向均不变，则2、4两接线端的电势高低关系不发生改变，C正确；适当减小R1，电磁铁中的电流增大，产生磁场的磁感应强度B增大，而增大R2，流过霍尔元件的电流I减小，由UH＝keq\f(IB,d)可知，电压表示数不一定增大，D错误。3．目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏。电容式触摸屏内有一导电层，导电层四个角引出四个电极，当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容器，电容器具有“通高频”的作用，从而导致电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指的触点到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息。在开机状态下，下列说法正确的是()A．电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是利用了手指对屏幕按压产生了形变B．电容式触摸屏感测手指触摸点的位置利用了电磁感应现象C．当手指触摸屏幕时有微弱的电流流过手指D．当手指离开屏幕时，电容变小，电容器对高频电流的阻碍变大，控制器不能检测到手指离开屏幕的准确位置答案：C解析：只要触摸电容式触摸屏，控制器通过计算流经四个电极的电流比例就能确定手指触摸点的位置，不需要手指对屏幕有压力，故A错误；电容式触摸屏感测手指触摸点的位置利用的是电容器的充放电原理，不是电磁感应现象，故B错误；由题意可知，手指相当于电容器的极板，在电容器充放电过程中，会有微弱电流通过手指，故C正确；根据电容器的工作原理可知，当手指离开屏幕时，电容变小，电容器将放电，控制器仍然能检测到手指离开的准确位置，故D错误。4．(多选)如图所示，干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化。关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案：CD解析：干簧管能感知磁场，因为两个舌簧由软磁性材料制成，当周围存在磁场时，两个舌簧被磁化，就会相互吸引，所以是作开关来使用，作为控制元件以实现自动控制的，故C、D正确，A、B错误。5．(多选)(2023·河北衡水市冀州区高二期末)智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路。已知光敏电阻在光照增强时，电阻会减小。闭合开关，下列说法正确的是()A．仅光照变强，小灯泡变暗B．仅光照变弱，小灯泡变暗C．仅将滑片向a端滑动，小灯泡变亮D．仅将滑片向b端滑动，小灯泡变亮答案：BC解析：仅光照变强，可知光敏电阻的阻值变小，则总电阻变小，由闭合电路的欧姆定律可知总电流增大，则灯泡的功率变大，灯泡变亮，故A错误；仅光照变弱，可知光敏电阻的阻值变大，则总电阻变大，由闭合电路的欧姆定律可知总电流减小，则灯泡的功率变小，灯泡变暗，故B正确；仅将滑片向a端滑动，接入电路的有效阻值变小，则总电阻变小，电流增大，灯泡的功率变大，灯泡变亮，故C正确；仅将滑片向b端滑动，接入电路的有效阻值变大，则总电阻变大，电流减小，灯泡的功率变小，灯泡变暗，故D错误。6．(2024·浙江高二阶段练习)如图甲是“液面报警器”的原理示意图，其中T是热电式元件。当T未露出液面时，指示灯不亮；当T露出液面时，指示灯亮，如图(乙)所示。对这个装置，下列判断正确的是()A．T是热电阻B．T是热敏电阻C．T元件的电阻率随温度的升高而增大D．图甲中T的温度高于图乙中T的温度答案：B解析：由图可知，T在未露出液面时和露出液面后由于温度不同而导致电阻不同，T未露出液面时的温度应低于露出液面时的温度，而当T未露出液面时，指示灯不亮，说明此时电阻较大，故温度越低，电阻越大，其电阻率越大，故T是热敏电阻，故C、D错误，B正确。7．(2024·济南高三阶段练习)如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。RB是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。R1和R2为两个电阻箱，a、b两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是()A．当RB处的磁场增强时，电流表示数增大B．当RB处的磁场增强时，a、b两端的电压减小C．增大R2的阻值，更容易触发报警器报警D．增大R1的阻值，更容易触发报警器报警答案：C解析：当RB处的磁场增强时，由RB－B图像可知其阻值变大，则电路的总电阻增大，由I＝eq\f(E,R总)可知总电流变小，a、b两端的电压为Uab＝E－I(r＋R1)，则a、b两端的电压增大，故B错误；根据并联分流可知，流过电流表的电流为IA＝I－eq\f(Uab,R2)，总电流I变小，而eq\f(Uab,R2)变大，则电流表示数减小，故A错误；因电压越大越容易触发报警器报警，而增大R2的阻值，总电阻增大，总电流变小，内阻r和R1的电压变小，可知a、b两端的电压变大，故更容易触发报警器报警，故C正确；增大R1的阻值，总电阻增大，总电流变小，此时a、b间总电阻不变，则a、b两端的电压变小，要触发报警器报警更难，故D错误。故选C。8．(多选)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ω，边缘的线速度为v时，感应电动势为eq\f(Bv2,2ω)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解析：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；感应电动势为E＝BReq\f(v,2)＝B·eq\f(v,ω)·eq\f(v,2)＝eq\f(Bv2,2ω)，故B正确；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，有效避免汽车车轮抱死和车辆侧滑现象，故C错误，D正确。能力提升练9．(多选)如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置，则下列说法正确的是()A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间的电压增大B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间的电压减小C．当仅增大R2的阻值时，A、B之间的电压增大D．当仅减小R2的阻值时，A、B之间的电压增大答案：BC解析：有光照射R1时，R1阻值变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B之间的电压U＝IR2减小，A错误，B正确；当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，路端电压增大，R1两端电压减小，所以A、B之间的电压U增大，C正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，同理，A、B之间的电压U减小，D错误。10．电源、开关S、定值电阻R1、光敏电阻R2和平行板电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置。当开关S闭合，并且光敏电阻R2上无光照时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点。当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值减小，下列说法正确的是()A．液滴向下运动B．电阻R1消耗的电功率减小C．电容器所带电荷量减少D．电容器两极板间的电压增大答案：D解析：当光敏电阻R2上无光照射时，带电液滴恰好静止，液滴所受重力和电场力是一对平衡力；当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值减小，电路中的电流增大，R1两端的电压增大，电容器两极板间的电压增大，板间电场强度增大，液滴所受的电场力增大，液滴向上运动，A错误，D正确；R1两端的电压增大，则电阻R1消耗的电功率增大，B错误；电容器两端的电压增大，电容不变，由Q＝CU知，电容器所带电荷量增加，C错误。11．(多选)如图所示，在电路中接一段钨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是()A．该传感器利用了钨丝的物理性质B．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性C．该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D．该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)答案：ABC解析：由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用了钨丝的物理性质，从而可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故A、B、C正确，D错误，故选ABC。12．(多选)(2024·浙江高二阶段练习)关于下列四幅图中的仪器所涉及的物理学原理说法中不正确的是()A．图甲装置霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是电磁感应B．图乙中物体向左移，则电容器的电容变小C．图丙，火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射D．图丁，红外线体温计利用了物体温度越高，辐射波长越长的原理答案：ABD解析：霍尔元件左右移动时，能产生霍尔电压的原理是带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，故A错误；物体向左移，插入电容器的电介质增加，电容器的电容变大，故B错误；火灾报警器利用了烟雾颗粒对光的散射，故C正确；红外线体温计利用了物体温度越高，辐射的红外线越强的原理，故D错误。13．(2024·广东汕头期中)如图甲所示，条形码扫描笔的原理是扫描笔头在条形码上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗。光敏三极管将条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别，等效电路图如图乙所示，其中R为光敏三极管的等效电阻，R0为定值电阻，下列判断正确的是()A．当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压B．当扫描笔头在白色间隔上移动时，信号处理系统获得高电压C．扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响D．扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作答案：B解析：信号处理系统获得的电压是R0两端的电压，当扫描笔头在黑色线条上移动时，R相当于阻值较大的电阻，根据闭合电路欧姆定律，回路电流很小，R0两端的电压很低，信号处理系统获得低电压；当扫描笔头在白色间隔上移动时，R相当于阻值较小的电阻，回路电流较大，R0两端的电压较高，信号处理系统获得高电压，A错误，B正确；如果扫描速度发生变化，信号处理系统获得高低电压的时间间隔就会发生变化，从而无法正确判断黑色线条和白色间隔的宽度，可能出现错误识别信息，C错误；扫描笔头外壳出现破损时，外面的光就会照射到光敏三极管，影响信息读取，导致不能正常工作，D错误。14．图甲是利用霍尔元件制成的可以测得自行车运动速率的自行车速度计。一块磁铁安装在自行车前轮上，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压。如图乙所示为霍尔元件的工作原理图，电源输出电压为U1。当磁铁产生的磁场靠近霍尔元件时，霍尔元件前后侧面出现电势差，记为霍尔电压U2。下列说法正确的是()A．图乙中霍尔元件的载流子带正电B．自行车的车速越大，霍尔电压U2越大C．若电源输出电压U1变小，霍尔电压U2仍保持不变D．已知自行车车轮的半径，根据单位时间内传感器输出的脉冲电压数，即可求得车轮转动速度大小答案：D解析：由题图乙可知，霍尔元件的前侧面电势低，后侧面电势高，依据左手定则可知，霍尔元件的电流I是由负电荷定向移动形成的，即霍尔元件的载流子带负电，故A错误；载流子在磁场作用下稳定后，有qvB＝qeq\f(U2,d)，得U2＝Bdv，由电流的微观定义式I＝nqSv，n是单位体积内的载流子数，q是单个载流子所带的电荷量，S是霍尔元件左右侧面的横截面积，v是载流子运动的速度，联立解得U2＝eq\f(IBd,nqS)，可知霍尔电压U2与车速大小无关，故B错误；若电源输出电压U1变小，那么电流I减小，由公式U2＝eq\f(IBd,nqS)可知霍尔电压U2将减小，故C错误；根据单位时间内传感器输出的脉冲电压数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求得车轮转动的速度大小，故D正确。第五章1基础达标练1．(2024·湖北荆州高二期末)关于下列四种传感器的说法中正确的是()甲：装有酒精气体传感 乙：监测水中悬浮颗粒污器的酒驾检测仪 染程度的监测器丙：自动门上的传感器eq\a\vs4\al() 丁：测量血压的压力传感器A．酒精气体传感器主要由感应器、压力传感器、电阻、电容等组成的B．监测水中悬浮颗粒污染程度的监测器是利用热敏电阻和压力传感器制造而成的C．自动门上的传感器，能探测到较远距离的人体发出的微弱红光D．测量血压的压力传感器是把压力信号转化为光信号的一种装置答案：A解析：酒精气体传感器主要由感应器、压力传感器、电阻、电容等组成的，故A正确；监测水中悬浮颗粒污染程度的监测器是利用光敏电阻制造而成的，故B错误；自动门上的传感器是一种红外线传感器，能探测到较远距离的人体发出的微弱红外线，故C错误；测量血压的压力传感器是把压力信号转化为电信号的一种装置，故D错误。2．当你走近某些宾馆、酒楼的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上。你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息()A．温度 B．运动C．可见光 D．红外线答案：D解析：自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，则在夏季自动门将无法使用。自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开、关门，故D正确。3．机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”使用的传感器的说法中正确的是()A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．声音传感器答案：B解析：遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，故选项B正确，选项A、C、D错误。4．(多选)目前智能手机普遍采用了电容式触摸屏。因为工作面上接有高频信号，如图所示，当用户手指触摸电容式触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器可精确确定手指位置。对于电容式触摸屏，下列说法正确的是()A．电容式触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号B．使用绝缘笔在电容式触摸屏上也能进行触控操作C．手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D．手指与屏的接触面积变大时，电容变大答案：AD解析：由题意可知当用户手指触摸电容式触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置，因此不需要手指有压力，A正确；绝缘笔与工作面不能形成电容器，所以不能在电容式触摸屏上进行触控操作，B错误；手指靠近触摸屏时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，根据C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，电容将变大，C错误；手指与屏的接触面积变大时，根据C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，电容变大，D正确。5．(2024·四川资阳高二期中)交警使用的某型号酒精测试仪如图甲所示，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的阻值随气体中酒精浓度的增大而减小，电源的电动势为E，内阻为r，电路中的电表均为理想电表。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是()A．电压表的示数变大，电流表的示数变小B．电压表的示数变小，电流表的示数变小C．酒精气体浓度越大，R0的功率越小D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变答案：D解析：当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器的电阻R减小，电路的总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律I＝eq\f(E,R＋R0＋r)，可知总电流变大，电流表的示数变大，电阻R0以及内阻r上的电压变大，则R上的电压减小，可知电压表示数变小，故A、B错误；R0的功率为P＝I2R0，酒精气体浓度越大，电阻R越小，电路总电流I越大，R0的功率越大，故C错误；根据闭合电路的欧姆定律可知电压表示数为U＝E－I(R0＋r)，电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(ΔU,ΔI)))＝R0＋r，即电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变，故D正确。能力提升练6．(多选)某磁敏电阻的阻值R随外加磁场的磁感应强度B变化图线如图甲所示。学习小组使用该磁敏电阻设计了保护负载的电路如图乙所示，U为直流电压，下列说法正确的有()A．增大电压U，负载电流不变B．增大电压U，电路的总功率变大C．抽去线圈铁芯，磁敏电阻的阻值变小D．抽去线圈铁芯，负载两端电压变小答案：BC解析：增大电压U，为保护负载，则磁敏电阻两端需要分压，即电压增大，则磁敏电阻的阻值增大，根据甲图可知磁感应强度增大，所以通过线圈的电流增大，根据P＝UI，可知电路的总功率P变大，故A错误，B正确；抽去线圈铁芯，线圈产生的磁感应强度减小，故磁敏电阻的阻值变小，则磁敏电阻两端的电压变小，而U不变，所以负载两端电压变大，故C正确，D错误。7．(多选)某同学发现他居住的楼房中，楼梯上的过道灯在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天无论怎样用力拍掌，灯都不能亮。后来老师告诉他：过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的，其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的是()A．白天有光照时，光传感器自动闭合B．夜晚无光照时，光传感器自动闭合C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合D．无人走动或没有声音时，声传感器自动闭合答案：BC解析：由题意结合题图可知，白天有光照时，光传感器自动断开；夜晚无光照时，光传感器自动闭合，A错误，B正确；由题意可知，有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合；无人走动或没有声音时，声传感器自动断开，C正确，D错误。8．(2024·山东青岛高二期末)如图，是一种电感式微小位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，软铁芯2部分插在线圈3中，并且可以随着物体1在线圈中左右平移。要能够准确反映出物体1的左右位置变化，那么应该在a、b间连接的是()A．在a、b间串接干电池和灵敏电流计B．在a、b间接灵敏电流计C．在a、b间串接交流电源和灵敏电流计D．在a、b间电压表答案：