2019-2020年高中物理 第3章 傳感器章末檢測 教科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第3章 傳感器章末檢測 教科版選修3-2.doc
2019-2020年高中物理 第3章 傳感器章末檢測 教科版選修3-2一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分)1唱卡拉OK用的話筒,內(nèi)有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個很小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當(dāng)聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺铝姓f法正確的是()A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C膜片振動時,穿過金屬線圈的磁通量不變 D膜片振動時,金屬線圈不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢2用多用電表的同一擋位測量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時,下列說法正確的是()A測熱敏電阻時,溫度越高,多用電表指針偏角越大B測熱敏電阻時,溫度越高,多用電表指針偏角越小C測光敏電阻時,光照越弱,多用電表指針偏角越大D測光敏電阻時,光照越弱,多用電表指針偏角越小3在如圖1所示的電路中,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,LED為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)出的光越強(qiáng)),且R與LED相距不變,下列說法正確的是()圖1A當(dāng)滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率增大B當(dāng)滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率減小C當(dāng)滑動觸頭P向右移動時,L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動滑動觸頭P,L消耗的功率都不變4. 演示位移傳感器的工作原理如圖2所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬滑桿P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小x.假設(shè)電壓表是理想電壓表,則下列說法正確的是()圖2A物體M運(yùn)動時,電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B物體M運(yùn)動時,電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C物體M不動時,電路中沒有電流D物體M不動時,電壓表沒有示數(shù)5壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上,壓敏電阻接在如圖3甲所示的電路中,電流表示數(shù)變化如圖乙所示,某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動狀態(tài),下列說法中正確的是()圖3A0t1時間內(nèi),升降機(jī)一定勻速運(yùn)動 B0t1時間內(nèi),升降機(jī)可能減速上升Ct1t2時間內(nèi),升降機(jī)可能勻速上升 Dt1t2時間內(nèi),升降機(jī)可能勻加速上升6.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了一個判斷小車運(yùn)動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖4(a)所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個絕緣重球小車向右做直線運(yùn)動過程中,電流表示數(shù)變化與時間t的關(guān)系如圖(b)所示,下列判斷正確的是()圖4A從t1到t2時間內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動 B從t1到t2時間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動C從t2到t3時間內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動 D從t2到t3時間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動圖57如圖5所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置R是滑動變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?,就可以知道油箱?nèi)油面的高度,當(dāng)滑動變阻器的金屬片向下移動時()A電路中的電流減小,油箱內(nèi)油面降低B電路中的電流減小,油箱內(nèi)油面升高C電路中的電流增大,油箱內(nèi)油面降低D電路中的電流增大,油箱內(nèi)油面升高8如圖6所示的是一個電容式傳感器,在金屬線a的外面涂一層絕緣的電介質(zhì)后放在導(dǎo)電液體中構(gòu)成一個電容器,a與導(dǎo)電液體就是該電容器的兩極今使該電容器充電后與電源斷開,并將a與靜電計(jì)的導(dǎo)體球相連,插入導(dǎo)電液體中的電極b與靜電計(jì)外殼相連,則當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時()圖6A引起兩極間正對面積變大B電容器的電容將變小C電容器兩極間的電壓將變大D以上說法都不正確9計(jì)算機(jī)鍵盤是由兩個金屬切片組成的小電容器,該電容器的電容可用公式C計(jì)算,式中r91012 F/m,S為金屬片的正對面積,d表示兩金屬片的間距當(dāng)鍵被按下時,此電容器的電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能檢測出是哪個鍵被按下了,從而給出相應(yīng)的信號設(shè)每個金屬片的正對面積為50 mm2,鍵未按下時兩金屬片的距離為0.6 mm.如果電容變化0.25 pF,電子線路恰能檢測出必要的信號,則鍵至少需要被按下()A0.15 mm B0.25 mm C0.35 mm D0.45 mm10酒精測試儀用于機(jī)動車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測,它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器這種酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,在如圖7所示的電路中,電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是()圖7AU越大,表示c越大,c與U成正比BU越大,表示c越大,但是c與U不成正比CU越大,表示c越小,c與U成反比DU越大,表示c越小,但是c與U不成反比題號12345678910答案姓名:_班級:_學(xué)號:_得分:_ 二、填空題(本題共2小題,共20分)11(10分)如圖8所示,將萬用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋,再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT兩端相連,這時表針恰好指在刻度盤的正中間若往RT上擦一些酒精,表針將向_(填“左”或“右”)移動;若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻,表針將向_(填“左”或“右”)移動圖812(10分)圖9為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱的原理簡圖圖9箱內(nèi)的電阻R120 k,R210 k,R340 k,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如圖10所示當(dāng)a、b端電壓Uab<0時,電壓鑒別器會令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)的溫度升高;當(dāng)Uab>0時,電壓鑒別器會使S斷開,停止加熱則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在_.圖10三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分)13(12分)電熱毯、電飯鍋等人們常用的電熱式家用電器,它們一般具有加熱和保溫功能,其工作原理大致相同圖11為某種電熱式電器的簡化電路圖,主要元件有電阻絲R1,R2和自動開關(guān)圖11(1)當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時,用電器分別處于什么狀態(tài)?(2)用電器由照明電路供電(U220 V),設(shè)加熱時用電器的電功率為400 W,保溫時用電器的電功率為40 W,則R1和R2分別為多大?14(13分)一熱敏電阻在溫度為80時阻值很大,當(dāng)溫度達(dá)到100時阻值就很小,今用一電阻絲給水加熱,并配以熱敏電阻以保持水溫在80到100之間,可將電阻絲與熱敏電阻并聯(lián),一并放入水中,如圖12所示,圖中R1為熱敏電阻,R2為電阻絲請簡述其工作原理圖1215(15分)現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干如圖13所示,試設(shè)計(jì)一個溫控電路要求溫度低于某一溫度時,電爐絲自動通電供熱,超過某一溫度時,又可以自動斷電,畫出電路圖說明工作過程圖13第三章傳感器 章末檢測 答案1B當(dāng)聲波使膜片前后振動時,膜片后的金屬線圈就跟著振動,使處于永磁體磁場中的線圈切割磁感線,穿過線圈的磁通量發(fā)生改變,產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號,這是電磁感應(yīng)的工作原理,所以B選項(xiàng)正確2AD熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,而多用電表的零刻度在表盤的右側(cè),所以溫度越高,多用電表指針偏角越大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯誤光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小,所以光照越弱,阻值越大,故多用電表指針偏角越小,選項(xiàng)C錯誤,選項(xiàng)D正確3A滑動觸頭P左移,使其電阻減小,流過二極管的電流增大,從而發(fā)光增強(qiáng),使光敏電阻R減小,最終達(dá)到增大流過燈泡的電流的效果4B電壓表為理想電表,則電壓表不分流,故觸頭移動不會改變電路的電阻,也就不會改變電路中的電流,故A項(xiàng)錯誤;電壓表測的是觸頭P左側(cè)電阻分得的電壓,故示數(shù)隨物體M的移動,亦即觸頭的運(yùn)動而變化,故B正確,C、D錯誤5B在0t1時間內(nèi),電流恒定,表明壓敏電阻的阻值恒定,則重物對壓敏電阻壓力恒定,則升降機(jī)可能處于靜止、勻速運(yùn)動或勻變速直線運(yùn)動,故A選項(xiàng)錯誤,B選項(xiàng)正確t1t2時間內(nèi),電流在增加,表明壓敏電阻的阻值在減小,則重物對壓敏電阻的壓力在增大,故不可能做勻速運(yùn)動或勻加速運(yùn)動,C、D兩項(xiàng)都錯6D從題圖(b)可以看出,在t1到t2時間內(nèi),電流表示數(shù)逐漸增大,則壓敏電阻的阻值逐漸減小,說明壓敏電阻受到重球的壓力越來越大,小車的加速度增大,故小車做變加速運(yùn)動,A、B均錯;在t2到t3時間內(nèi),電流不變,則說明重球?qū)好綦娮璧膲毫Σ蛔?,故小車做勻加速直線運(yùn)動,C錯,D對7D油面升高,金屬片向下移動,R接入電路中的電阻減小,電路中電流增大,所以選項(xiàng)D正確8A當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時,相當(dāng)于電容器的兩極板的正對面積變大,由C知,電容C變大,而電容器充電后與電源斷開,所以電容器所帶電荷量Q不變,由U知,電容器兩極間的電壓將變小9A由題給公式可知,鍵未按下時電容C0 F0.751012 F恰能檢測出信號的電容CC0C(0.750.25) pF故d,d0.15 mm所以A正確10B題中給出傳感器電阻r的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c是正比關(guān)系,即kc,電壓表示數(shù)U,可以看出電壓與濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系,但隨濃度的增大而增大11左右解析若往RT上擦一些酒精,由于酒精蒸發(fā)吸熱,熱敏電阻RT溫度降低,電阻值增大,指針應(yīng)向左偏;用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻,電阻RT溫度升高,電阻值減小,指針向右偏1235解析設(shè)電路路端電壓為U,當(dāng)Uab0時,有R1R3,解得Rt20 k由Rtt圖可知,當(dāng)Rt20 k時,t3513(1)S閉合時,為加熱狀態(tài);S斷開時,為保溫狀態(tài)(2)121 1 089 解析(1)當(dāng)S閉合時,R2短路,此時電路總電阻最小,由P知,功率最大為加熱狀態(tài),當(dāng)S斷開時,R1,R2串聯(lián),電路總電阻最大,功率最小為保溫狀態(tài)(2)S閉合時,加熱狀態(tài)有PS斷開時,保溫狀態(tài)有P聯(lián)立得,R1121 ,R21 089 .14見解析解析開始水溫較低時,R1阻值較大,電阻絲R2對水進(jìn)行加熱;當(dāng)水溫達(dá)到100左右時,R1阻值變得很小,R2被短路,將停止加熱;當(dāng)溫度降低到80時,R1阻值又變得很大,R2又開始加熱這樣就可達(dá)到保溫的效果15電路圖如下圖所示工作過程:閉合S,當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時熱敏電阻阻值大,通過電磁繼電器的電流不能使它工作,K接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時,熱敏電阻減小到某值,通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流,吸合鐵片P,使觸點(diǎn)K斷開,電爐絲斷電,停止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值,又重復(fù)前述過程解析熱敏電阻Rt與滑動變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路