《高中物理 第六章 传感器测评a（含解析）新人教版选修3-2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第六章 传感器测评a（含解析）新人教版选修3-2（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【优化设计优化设计】2015-2016】2015-2016 学年高中物理学年高中物理 第六章第六章 传感器测评传感器测评 A A 新人新人教版选修教版选修 3-23-2 (基础过关卷基础过关卷)一、选择题(本题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分。其中第 16 题为单选题;第 710 题为多 选题,全部选对得 5 分,选不全得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1 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 C.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
2、个电学量 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:A 2 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 C.声传感器D.压力传感器 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:A 3 3.2007 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
3、置中 B.光敏电阻是一种光电传感器 C.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 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,C 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:D 4 4.如图所示,由电源、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,
4、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 C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化 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P=I2R知,小 灯泡的实际功率减小,所以变暗。 答案:C 5 5.某仪器内部电路如图所示,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
5、 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、乙两灯均不亮 解析:当汽车向右加速时,M向左移动,b与a接触,电路接通乙灯亮;当汽车刹车时,M向右移 动,b与c接触,甲灯亮。 答案:B 6 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 C.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气扇就不工作 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
6、照和温度一个满足条件即可, A、C、D 错,B 对。 答案:B 7 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 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 解析:红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件。 答案:BCD 8 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 C.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
7、变好 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:BD 9 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 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
8、中产生的感应电流大小变化,方向不变 C.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 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、C 正确。 答案:AC 1010.在一些学校教室为了保证照明条件,采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日 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
9、细弹簧系着的轻质衔铁,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,衔铁被吸引下来 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 C.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 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 C 项正确,而 D 项错误。 答案:BC 二、填空题(本题共 2 小题,共 16 分。把答案填在题中的横线上) 1111.(6 分)如图所示,实
10、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、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为 ,处于失重状态的为 。 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 4.5 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、C状态。 答案:4.5 A、D B、C 1212.(10 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
11、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。J 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,J 得到 电压。(均选 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R调 (选填“大”或“小”)一些。 解析:(1)天黑时,光线减弱,光敏电阻RG变大,A 端输入低电压,Y 端
12、输出高压信号,J 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,Y 端的电压升高,J 得到高压,开始控制路灯工作。 答案:(1)大 低 高 (2)大 三、解答题(本题共 3 小题,共 34 分。解答应写出必要的文字说明、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) 1313.(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。解析:当锅炉内压力低于安全值上限时,
13、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 下来,使 3、5 点接通,红灯亮,铃响,从而起到报警作用。 答案:见解析 1414.(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铁,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,小磁铁附近的磁感 应强度最大值为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
14、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。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 1515.(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 电源,R0是一个阻值为 400 的限流电阻,G 是由理想电流表改装成
15、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,C是一个用来保护显 示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析:压力F/N05010 015 020 025 030 0 电阻R/30 028 026 024 022 020 018 0(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 5 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? 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=c,故R与F成线性变化关系,设它们的关系为R=KF+b,代入数据 得R=300-0.4F。 (2)由题意,R0上的电压为 5 V,通过R0的电流为I=,利用R=及R=300-0.4F可求得 Fm=550 N。 (3)由I=和R=kF+b可得F=即该测力显示器的刻度不均匀。 答案:(1)R=300-0.4F (2)550 N (3)不均匀
