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1、10-11學年高二上學期同步測試物理:選修3-2第三四五章(魯教版)
命題范圍:
選修3-2第三章 交變電流第四章 遠距離輸電第五章 傳感器及其應用
全卷滿分100分,用時90分鐘。
第Ⅰ卷(共40分)
一、選擇題(10個小題,共40分,每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全選對的得4分,選對但不全的得2分,選錯的得0分)
1.隨著人們生活質量的提高,自動干手機已進入家庭洗手間,當人將濕手靠近干手機時,機內的傳感器便驅動電熱器加熱,于是有熱空氣從機內噴出,將濕手烘干,手靠近干手機能使傳感器工作,這是因為 ( )
A.改變了電
2、場 B.改變了溫度 C.改變了磁場 D.改變了電容
2.如圖所示是一個理想變壓器,A1、A2分別為理想的
交流電流表,V1、V2分別為理想的交流電壓表,R1、
R2、R3均為電阻,原線圈兩端接電壓一定的正弦交
流電源,閉合開關S,各交流電表的示數(shù)變化情況
應是 ( )
A.A1讀數(shù)變大 B.A2讀數(shù)變大
C.V1讀數(shù)變小 D.V2讀數(shù)變小
3.在某交流電路中,有一正在工作的變壓器,原、副線圈的匝數(shù)分別為n1=600匝、n2=120匝,電源的電壓為U=311sin100πtV,原線圈中串聯(lián)
3、一個0.2A的保險絲,為保證保險絲不被燒毀,則 ( )
A.負載功率不能超過44W B.負線圈電流的最大值不能超過1A[來
C.負線圈電流的有效值不能超過1A D.負線圈電流的有效值不能超過0.2A
4.根據(jù)麥克斯韋電磁理論,下列說法正確的是 ( )
A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,在磁場周圍一定產(chǎn)生電場
B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場
C.均勻變化的磁場周圍一定產(chǎn)生恒定的電場
D.振蕩的磁場周圍一定產(chǎn)生同頻率變化的振蕩電場
5.如左下圖所示,一個理想變壓器,原副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=10∶1,在原線圈
4、ab兩端加上電壓220 V的正弦交流電,當原線圈中電流為零的瞬間,副線圈兩端c、d之間的瞬時電壓大小為 ( )
A.22 V B.2200 V
C.31.1 V D.0
6.傳感器是將非電物理量轉換成便于測量的電學量的一種元件。常用的光敏電阻自動計數(shù)器是 ( )
A.將光信號轉換成電信號的傳感器
B.將電信號轉換成光信號的傳感器[E
A
a
S
b
D.將聲信號轉換成電信號的傳感器
7.如圖所示的電路可將聲音信號轉化為電信號,b是固定不動的
金屬板,a是能在聲
5、波驅動下沿水平方向振動的鍍有金屬層
的振動膜,a、b構成一個電容器,且通過導線與恒定電源E
兩極相接。若聲源S發(fā)出的是簡諧縱波,則在a振動的過程
中 ( )
A.a(chǎn)、b板之間的電場強度不變
B.a(chǎn)、b板所帶的電荷量不變
C.電路中始終有方向不變的電流
D.向右振動幅度最大時,電容器電容最大
8.有關傳感器,下列說法正確的是 ( )
A.電子秤所使用的測力裝置是光傳感器
B.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號轉換為聲信號
C.光敏電阻能夠把光照強弱這個光學量轉換為電阻這個電學量
D.樓道里的燈只有天黑時出現(xiàn)聲音才亮,說
6、明它的控制電路中有光傳感器和聲傳感
9.一矩形線圈,繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸
轉動,線圈內的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示,
則下列說法中正確的是 ( )
A.t1時刻通過線圈平面的磁通量為零
B.t2時刻通過線圈平面的磁通量最大
C.t4時刻通過線圈平面的磁通量的變化率的絕對值最大
D.每當感應電動勢e變換方向時,通過線圈平面的磁通量的絕對值都為最大
10.利用光敏電阻制作的光傳感器,記錄了傳送帶上工件
的輸送情況.如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光
傳感記錄器,光傳感器B
7、能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的
光.每當工件擋住A發(fā)出的光時,光傳感器就輸出一
個電脈沖信號.某次在屏幕上顯示出電信號與時間的
關系如圖乙所示.若傳送帶始終勻速運動,每兩個工
件間的距離為0.1 m,則下述說法正確的是 ( )
A.傳送帶運動的速度是0.1 m/s
B.傳送帶運動的速度是0.2 m/s
C.該傳送帶每小時輸送3600個工件
D.該傳送帶每小時輸送7200個工件
第Ⅱ卷 (共60分)
二、本題共2小題,共14分。把答案填在題中橫線上或按題目要求作答。
11.(4分)
當光照射到光敏電阻上時,光敏電阻的阻值 (填“變大”、“不變
8、”或“變小”).半導體熱敏電阻是利用半導體材料的電阻率隨 變化而改變的特性制成的.
12.(10分)如圖所示為測量血壓的壓力傳感器在工作時的示意圖,薄金屬片P固定有4個電阻R1、R2、R3、R4,右邊如圖是它的側面圖,這4個電阻連接成電路如圖所示,試回答:
(1)開始時,金屬片中央O點未加任何壓力,欲使電壓表無示數(shù),則4個電阻應滿足怎樣的關系?并證明之。
(2)當O點加一個壓力F后發(fā)生形變,這時4個電阻也隨之發(fā)生形變,形變后各電阻大小如何變化?
(3)電阻變化后,電路A、B兩點中哪點電勢較高?它為什么能測血壓?
三、本題共3小題;共46分。解答應寫出必要的文字說明
9、、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(14分)如圖所示,某小型水電站發(fā)電機的輸出功率為10kW ,輸出電壓為400V ,向距離較遠的用戶供電,為了減少電能損失,使用2kV的高壓輸電,最后用戶得到220V 、9.5kW的電力。試求:
(1)升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2 ;
(2)輸電線路導線的電阻R線
(3)降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n3∶n4
14.(14分)某學生了測量一物體的質量,找到一個力電轉換器,該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示,測量時先調節(jié)輸入端的
10、電壓,使轉換器空載時的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U.
現(xiàn)有下列器材:力電轉換器、質量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、
電鍵及導線若干、待測物體(可置于力電轉換器的受壓面上).
請完成對該物體質量的測量.
(1)設計一個電路,要求力電轉換器的輸入電壓可調,并且使電壓的調節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫出完整的測量電路圖.
(2)簡要說明測量步驟,求出比例系數(shù)k,并測出待測物體
力電轉換器
受壓面
+
-
+
-
的質量m.
(3)請設想實驗中可能會出現(xiàn)的一個問題.
11、
15.(18分)如圖所示為利用電容器的測速計原理圖,其基本原理即是把測量速度這一力學量轉換成電流量進行測量?;瑒佑|頭P與某運動物體相連,當P勻速滑動時,電流表有一定的電流通過,從電流表示數(shù)可得運動物體速度。已知電源電動勢E=4V內阻r=10Ω,AB為粗細均勻的電阻絲,其阻值為 R=30Ω、長度L=30cm,電容器的電容C=50μF。今測得電流表示數(shù)為0.05mA,方向由b流向a。由此即可求出運動物體的速度大小和運動的方向。
1.D;2.ABD;3.AC;科網(wǎng)4.CD;5.C;6.A;7.D;8.CD;9.CD;10.BD
12.【解析】:電壓表
12、無示數(shù),說明A、B兩點等勢,即,
則有,整理得
當O點加一個壓力F后,金屬片發(fā)生形變,這時4個電阻也隨之發(fā)生形變,且、被拉長,、被拉寬,根據(jù)電阻定律,故、電阻增大,導致A點電勢高于B點,且A、B兩端電壓增大。由于血壓越高,金屬片形變越大,電阻變化越大,電壓表的示數(shù)越大,從而測量出人體血壓。
13.(1)1:5 (2)20 (3)95:11
14.【解析】:(1)電路圖如右(4分)
(2)①調節(jié)滑動變阻器,使轉換器的輸出電壓為零(2分)
②將砝碼放在轉換器上,記下輸出電壓U0(2分)
③將物體放在轉換器上,記下輸出電壓U1(2分)
U0=km0g
13、 (1分)
U=kmg (1分)
(3)①電源電壓不夠而輸出電壓調不到零 ②待測物體質量超出轉換器量程(3分)
15.【解析】:在這個實際問題中,只要設法計算出滑動觸頭P移過一段微小距離Δx時電容器上的電壓變化,即可求得電容器上的充放電電流的表達式,據(jù)此進一步可求得速度。
先估計流過電阻絲上的電流約為I==A
=100mA>>0.05mA,即相比于電阻絲上的電流,電容器中的充放電電流可忽略。因此可視整根電阻絲與電源為串聯(lián),當滑動觸頭P移過距離Δx時,電容器上的電壓變化為ΔU=IRx=Δx,
則其充放電電流為IC = ==,
又v=,綜合上述各式得,代入數(shù)據(jù)得v=10cm/s;由該圖容易看出,電容器左板帶正電,而通過電流表的電流方向由b流向a,說明電容器是放電的,即電容器兩端的電壓降低,故物體運動方向向右。