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1、高中物理选修 3-2 第 6 章传感器章末测评 A 卷（人教版有答案）第六测评 A(基础过关卷)一、选择题(本题共 10 小题，每小题分，共 0 分；其中第 16 题为单选题；第 710 题为多选题，全部选对得分，选不全得 2 分，有选错或不答的得 0 分)1下列说法中错误的是()A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B 电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片电子秤所使用的测力装置是力传感器D热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量2在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是()A光传感器 B温度传感器声传感器 D压力传感器
2、32007 年诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应 ”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用。下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A热敏电阻可应用于温度测控装置中B 光敏电阻是一种光电传感器电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4如图所示，由电、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关 S 后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生这一现象的主要原因是()A小灯泡的电阻发生了变化B 小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化电阻丝的电阻率随温度发生了变化D电
3、的电压随温度发生了变化某仪器内部电路如图所示，其中是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、三块金属片间隙很小(b 固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时。两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是()A当汽车加速前进时，甲灯亮 B当汽车加速前进时，乙灯亮当汽车刹车时，乙灯亮 D当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮6有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是()A两个传感器都是光电传感器B 两个传感器分别是光电传感器和温度传感器两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D只要光照或温度适合时排
4、气扇就工作7用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列不属于这类传感器的是()A红外报警装置 B走廊照明灯的声控开关自动洗衣机中的压力传感装置 D电饭煲中控制加热和保温的温控器8如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A在温度越高时，热敏电阻阻值越大B 在温度越高时，热敏电阻阻值越小半导体材料温度升高时，导电性能变差D半导体材料温度升高时，导电性能变好9电吉他之所以能以其独特的魅力吸引较多的音乐爱好者，是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器” 的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经
5、过扬声器就能播出优美的音乐。如图是“拾音器” 的结构示意图，多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间，当琴弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流。关于感应电流，以下说法正确的是()A琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是变化的B 琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化D琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化10在一些学校教室为了保证照明条，采用智能照明系统，在自然光不足时接通电启动日光灯，而在自然光充足时，自动关闭日光灯，其原理图如图所示。R 为一光敏电阻，L 为一带铁芯的螺线管，在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔
6、铁，一端用铰链固定在墙上可以自由转动，另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是()A光照越强，光敏电阻阻值越大，衔铁被吸引下B 在光线不足时，光敏电阻阻值变大，电流小，衔铁被弹簧拉上去，日光灯接通上面两接线柱应该和日光灯电路连接D下面两接线柱应该和日光灯电路连接二、填空题(本题共 2 小题，共 16 分。把答案填在题中的横线上)11(6 分) 如图所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况。从图中可知道该砝码的重力约为_N，A 、B、 、D 四段图线中砝码处于超重状态的为_，处于失重状态的为_。12(1
7、0 分) 逻辑电路在电子线路中有着重要的应用。某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路，天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。如图中 RG 是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小；R 是可调电阻，起分压作用。 “非” 门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号。为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)。(1) 当天黑时，RG 变_， “非”门电路获得_电压，得到_电压。(选填“ 大”“ 小” 或“高”“低”)(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使它在天色较黑时才会自动接通开关，应将
8、 R 调_(选填“大” 或“ 小”)一些。三、解答题(本题共 3 小题，共 34 分。解答应写出必要的字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8 分) 如图所示为一监测锅炉内的压力大小的报警器，在压力小于某个安全值时，绿灯常亮；当压力超过安全值时，红灯亮、电铃响开始报警。试说明其工作原理。14(12 分) 在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置(如图所示)。在轮子的边缘贴上一小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(DIS 实验器材)。如果小线圈的面积为 S，匝数为N，回路的总电阻为 R，小磁体附近的磁感应强度
9、最大值为 B。实验发现，轮子转过 弧度时，小线圈处的磁感应强度由最大值变为零。他说：“只要测得此过程感应电流的平均值 I，就可以求得转轮转速的大小。 ”请你运用所学的知识推证该同学的判断是否正确，如果正确，请推导出转轮转速的表达式；如果不正确，请说明理由。1(14 分) 有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E 是内阻不计、电动势为 6 V 的电， R0 是一个阻值为 400 的限流电阻，G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器，R 是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示，是一个用保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：压力F/N00100102002030
10、0电阻 R/300280260240220200180(1)利用表中的数据归纳出电阻 R 随压力 F 变化的函数式。(2)若电容器的耐压值为 V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？(3)通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？参考答案1解析：话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故 A错。答案：A2解析：在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故 A 选项正确。答案：A3解析：热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度值的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度值，从而应用于温度测控装置中，A 说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行
11、转换的传感器，B 说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误，故正确答案为 D。答案：D4解析：电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，电路中电流减小，根据 PI2R 知，小灯泡的实际功率减小，所以变暗。答案：解析：当汽车向右加速时，向左移动，b 与 a 接触，电路接通乙灯亮；当汽车刹车时，向右移动，b 与接触，甲灯亮。答案：B6解析：题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条即可，A、错，B、D 对。答案：B7解析：红
12、外报警装置正是把光信号转化为电信号的器。答案：BD8解析：电流表的示数增大，说明电路中的电流增大，电阻减小，所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的；电阻率减小，导电性能变好，故选项 B、D 正确。答案：BD9解析：由题意及图可知，电吉他是利用振动的钢质琴弦使线圈切割磁感线而产生感应电流，再将该电流放大并与扩音器相连从而发出声音，属于法拉第电磁感应现象。因琴弦在振动时速度的大小和方向均变化，故感应电流不是恒定的，故 A、正确。答案：A10解析：由光敏电阻特性可知，光照强度越强，电阻越小，电流越大，所以 A 项错，B 项正确；上面两接线柱应接日光灯电路，所以项正确，而 D 项错误。答案：B
13、11解析：当拉力的大小不变时，力传感器悬挂的砝码在竖直方向是匀速运动，此时力传感器的读数就是砝码的重力，约 4 N。当力传感器读数大于重力时，砝码处于超重状态，即 A、D 状态。当力传感器读数小于重力时，砝码处于失重状态，即 B、状态。答案：4A、DB、12解析：(1)天黑时，光线减弱，光敏电阻 RG 变大，A 端输入低电压，端输出高压信号，得到高压，开始控制路灯工作。(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将 R 调大，A 端输入电压较高，当天色较黑时，RG 的电阻变大，A 端的电压降低，端的电压升高，得到高压，开始控制路灯工作。答案：(1)大低高(2) 大13解析：当锅炉内压力低于安全
14、值上限时，1、2 触点断开，电磁铁不动作，3、4 触点闭合，绿灯点亮；当锅炉内压力超过安全值时，活塞推动金属片使 1、2 触点连接，电磁铁通电把衔铁吸下，使3、点接通，红灯亮，铃响，从而起到报警作用。答案：见解析14解析：设转轮的角速度、转速分别是 、n，轮子转过 弧度所需时间为 t，穿过线圈的磁通量的变化量为 ，线圈中产生的感应电动势的平均值为 E。根据法拉第电磁感应定律有 E 由闭合电路欧姆定律，感应电流的平均值 I 又 t ，n ，解得：n 由解得的结果看，该同学的判断是正确的。答案：见解析1解析：压敏电阻 R 其阻值随压力大小变化而变化，首先应确定电阻 R 随压力 F 的变化关系，再利用电路确定电压与电流的值。(1)通过表中数据可得： ，故 R 与 F 成线性变化关系，设它们的关系为 RFb，代入数据得：R 30004F 。(2)由题意，R0 上的电压为 V，通过 R0 的电流为 I ，利用 R 及 R 30004F 可求得 F0 N。(3)由 I 和 RFb 可得 F 即该测力显示器的刻度不均匀。答案：(1)R30004F(2)0 N(3) 不均匀
