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1、【步步高步步高 学案导学设计学案导学设计】2015-2016】2015-2016 学年高中物理学年高中物理 第第 3 3 章章 传感器传感器章末检测卷章末检测卷 教科版选修教科版选修 3-23-2 (时间：90 分钟 满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分)1下列器件不是应用温度传感器的是 ( )A电熨斗 B话筒C电饭锅 D测温仪答案 B解析 电熨斗、电饭锅和测温仪都是把非电学量温度转换为电学量的元件，都要使用温度传感器话筒是把非电学量声音转换为电学量的元件，不需要使用温度传感器2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
2、( )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C两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D只有光照和温度都适合时排气扇才能工作答案 B解析 题中提到有光照或温度升高时排气扇都能启动，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或温度一个满足条件即可，A、C、D 错，B对3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C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答案 A4. 如图 1 所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面
3、高度的装置R是滑动变阻器它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时( )图 1A电路中的电流减小，油箱油面降低B电路中的电流减小，油箱油面升高C电路中的电流增大，油箱油面降低D电路中的电流增大，油箱油面升高答案 D解析 当油箱油面升高时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，而回路中电阻减小，电流增大，故 D 项正确5某仪器内部电路如图 2 所示，其中M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、c三片金属片的间隙很小(b固定在金属块上)当金属块处于平衡时两根弹簧均处
4、于原长状态若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是 ( )图 2A当汽车加速前进时，甲灯亮B当汽车加速前进时，乙灯亮C当汽车刹车时，乙灯亮D当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮答案 B解析 向右加速时，M向左移动，b与a接触，乙灯亮；当刹车时，M向右移动，b与c接触，甲灯亮，故选项 B 正确6氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在图 3 甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)CO
5、浓度曲线如图乙所示，请判断，下列选项中电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是 ( )图 3答案 B解析 由题图乙知一氧化碳浓度越高，传感器电阻越小，电路中的电流越大，电压表示数U0越大，B 正确二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分，每题至少有两个选项正确，选对得 5分，漏选得 2 分，错选得 0 分)7关于传感器的作用，下列说法中正确的是 ( )A通常传感器可以直接用来进行自动控制B传感器可以用来采集信息C传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量答案 BC解析 传感器是将感受的非电学量转化为电学量的仪器，不同的
6、传感器感受不同的信号，B、C对8下列说法正确的是 ( )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温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C电子秤所使用的测力装置是力传感器D半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大答案 BC9下列说法正确的是( )A热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的元件B金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C电熨斗中的双金属片是温度传感器D霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件答案 BCD解析 热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量的元件，A 错误10电容式话
7、筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图 4 所示Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流当膜片向右运动的过程中，有( )图 4A电容变大B电容变小C导线AB中有向左的电流D导线AB中有向右的电流答案 AC三、填空题(本题共 2 小题，共 10 分)11(4 分)如图 5 所示，是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁 1，使它与触头 3 断开，与触头 2 接触若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在_位置，绿灯泡应安在_位置(填“A”或“B”)图
8、5答案 B A解析 水位较低时，线圈中没有电流，衔铁 1 与触头 3 接触，这时应绿灯亮，所以 A 处应安绿灯泡，当高出一定水位时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁 1，使它与触头 3 断开，与触头 2 接触，这时应红灯亮，所以红灯泡应安在 B 位置12(6 分)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图 6 中的虚线框所示，它主要由压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表(实质是理想电流表)组成压力传感器表面能承受的最大压强为1107 Pa，且已知
9、压力传感器R的电阻与所受压力的关系如表所示设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为 4.8 V，取g10 m/s2.请回答：图 6压力F/N02505007501 0001 2501 500电压R/300270240210180150120(1)该秤零点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘_A 处(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为 20 mA，这个人的质量是_kg.答案 (1)1.6102 (2)50解析 (1)由题表知，踏板空载时，压力传感器电阻R300 ，此时中电流I A1.6102 A.U R4.8 300(2)当电流I20 mA2102
10、 A 时，压力传感器的电阻R 240 U I4.8 2 102，对应表格中，这个人的质量为 50 kg.四、计算题(本题共 4 小题，共 46 分)13(8 分)(1)用如图 7 所示的传感器可以测运动物体的位移，说明它的工作原理是什么？图 7(2)电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件，它的结构是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片，如图 8 所示，它是传感器吗？图 8答案 见解析解析 (1)它可以将位移变化转化为电容信号当物体向左运动时，电容增大；向右运动时，电容减小(2)它是传感器，可以感知磁场因为玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片，当存在磁场时，如条形磁铁靠近，两个簧片被磁化而相
11、互吸引接触，灯泡就发光，因此能感知磁场的存在14(10 分)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的在图 9 甲中，电源的电动势E9.0 V，内阻可忽略不计；G 为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙中的 Rt图线所示闭合开关，当R的温度等于 20 时，电流表示数I12 mA；当电流表的示数I23.6 mA 时，热敏电阻R的温度是多少？图 9答案 120 解析 温度为 20 时，热敏电阻的阻值R1为 4 k，由I1，得Rg500 ，E R1Rg若I23.6 mA，可得R2Rg2.5 k，则R22
12、k根据题图乙得，此时温度为 120 .15(14 分)某种电饭锅的工作原理图如图 10 所示，煮饭时开关 S 是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后(温度大约为 103 )保护开关 S 自动断开，黄灯亮图 10(1)电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？(2)通常情况下用这种电饭锅烧水时，它的自动断电功能是否起作用？为什么？答案 见解析解析 (1)R1应该远大于发热板的等效电阻因为红色指示灯只起指示作用，R1和红色指示灯消耗的电功率应远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R1和红色指示灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R1应该远大于发热板的等效电阻(2)水沸腾时的温度为 100 ，烧开时水温不会达到 103 ，所以自动断电功能不起作用16(14 分)如图 11 是一种防汛报警器的原理图，S 是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有浮子A，请你说明这种报警器的工作原理图 11答案 见解析解析 由题图可以看出，水面上升时，浮子A在漏斗形的竹片圆筒内上浮，顶起金属板当水面上升达到警戒水位时，使触点开关 S 闭合，电磁铁电路连通，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁使报警电路的触点开关闭合，灯亮发出防汛警报
