2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 傳感器章末過關(guān)檢測 新人教版選修3-2

第六章 傳感器章末過關(guān)檢測(三) (時間：60分鐘，滿分：100分)一、單項選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確)1現(xiàn)在不少公共場所設(shè)置的自動感應(yīng)產(chǎn)品方便了廣大市民和游客，若一伸手，龍頭里自動流出水、給皂器自動流出洗手液等這類產(chǎn)品通常感應(yīng)人體輻射出的()A紅外線B紫外線CX射線 D射線解析：選A.紅外線的顯著特性是熱作用，人體所輻射出的紅外線使自動感應(yīng)器工作；故選A.2很多汽車的車窗有防夾手功能車窗在關(guān)閉過程中碰到障礙時會停止并打開實現(xiàn)該功能可能使用的傳感器是()A生物傳感器 B氣體傳感器C溫度傳感器 D壓力傳感器解析：選D.汽車的車窗有防夾手功能，在關(guān)閉過程中碰到障礙時會停止并打開，這是因為使用壓力傳感器故D正確，A、B、C錯誤3電磁爐里面安裝了溫度感應(yīng)裝置，可以感應(yīng)器皿溫度的變化，控制加熱的溫度，這種裝置最重要的元件是熱敏電阻，其特點是()A溫度變化，電阻值隨之變化B溫度變化，電阻內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流C溫度變化，電阻值保持恒定D以上說法都不對解析：選A.熱敏電阻，其特點是溫度變化，電阻值隨之變化，即溫度越高阻值越小，故A正確，B、C、D錯誤4有些洗衣機設(shè)有多段式水位自動感應(yīng)裝置，該裝置采用的傳感器是()A溫度傳感器 B壓力傳感器C聲音傳感器 D紅外線傳感器解析：選B.洗衣機內(nèi)水位高低不同，對洗衣機水桶的壓力不同，因此該裝置采用的是壓力傳感器，故B正確，A、C、D錯誤5如圖所示為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險情時電鈴報警，則圖中的甲、乙、丙分別是()A小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡B半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡C綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻D半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴解析：選B.甲的回路應(yīng)為控制電路，甲當(dāng)然是半導(dǎo)體熱敏電阻；熱敏電阻的特點是溫度高，電阻小，電流大，繼電器工作，觸頭被吸下，乙被接通應(yīng)報警，即乙是小電鈴；平常時，溫度低，電阻大，電流小，丙導(dǎo)通，丙應(yīng)是綠燈泡，即B正確6如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖現(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對電阻阻值的影響不計)()A如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯C如果R為用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，讀數(shù)變化非常明顯D如果R為用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，讀數(shù)變化不明顯解析：選C.金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大，但靈敏度較差，而熱敏電阻的阻值隨溫度的升高電阻減小，且靈敏度高，故選項C正確二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分在每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要求，全選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分)7.如圖所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻，R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置則()A當(dāng)有人通過而遮蔽光線時，A、B之間電壓升高B當(dāng)有人通過而遮蔽光線時，A、B之間電壓降低C當(dāng)僅增大R2的阻值時，可增大A、B之間的電壓D當(dāng)僅減小R2的阻值時，可增大A、B之間的電壓解析：選BC.R1是光敏電阻，有光照射時，電阻變小，當(dāng)有人通過而遮蔽光線時，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓UIR2減小，故A項錯誤，B項正確；由閉合電路歐姆定律得：UEI(R1r)，當(dāng)僅增大R2的阻值時，電路中的電流減小，A、B間的電壓U增大，故C項正確；當(dāng)僅減小R2的阻值時，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故D項錯誤8如圖是測試熱敏電阻R的實驗電路圖，滑動變阻器已調(diào)節(jié)到某一適當(dāng)?shù)闹祵嶒炛杏^察到當(dāng)溫度升高時燈更亮對于實驗現(xiàn)象分析正確的有()A溫度升高，電路中的電流減小B溫度升高，電路中的電流增大C溫度升高，熱敏電阻的阻值增大D溫度升高，熱敏電阻的阻值減小解析：選BD.當(dāng)溫度升高時，電路中的熱敏電阻的阻值減小，由閉合電路毆姆定律可知：電路中的電流增大，導(dǎo)致燈泡變亮，故B、D正確，A、C錯誤9如圖所示為用熱敏電阻R和電磁鐵L等組成的一個簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小電源甲與電磁鐵、熱敏電阻等組成控制電路，電源乙與恒溫箱加熱器(圖中未畫出)相連接則()A當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時，銜鐵P將會被吸下B當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值時，銜鐵P將會被吸下C工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在C、D端D工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端解析：選BD.溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，電流增大，電磁鐵磁性增強，將銜鐵P吸下，選項B正確；溫度低時，要求加熱器工作，所以加熱器應(yīng)接在A、B端，選項D正確10如圖所示是一位同學(xué)設(shè)計的防盜門報警器的簡化電路示意圖門打開時，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減??；門關(guān)閉會遮蔽紅外線源(紅外線源沒有畫出)經(jīng)實際試驗，燈的亮滅能反映門的開、關(guān)狀態(tài)門打開時兩燈的發(fā)光情況以及R2兩端電壓UR2與門關(guān)閉時相比()A紅燈亮，UR2變大B綠燈亮，UR2變大C綠燈滅，UR2變小 D紅燈亮，UR2變小解析：選CD.門打開時R3減小，導(dǎo)致R總減小和I總增加，Ur和UR1變大，UR2E(UR1Ur)減小，IR3I總增加，電磁繼電器磁性增強把銜鐵拉下，紅燈亮，綠燈滅，選項A、B錯誤，選項C、D正確三、非選擇題(本題共4小題，共40分解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、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)11(10分)太陽能是一種清潔、“綠色”能源在我國舉辦的世博會上，大量利用了太陽能電池太陽能電池在有光照時，可以將光能轉(zhuǎn)化為電能，在沒有光照時，可以視為一個電學(xué)器件某實驗小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實驗方法，探究一個太陽能電池在沒有光照時(沒有儲存電能)的IU特性所用的器材包括：太陽能電池，電源E，電流表A，電壓表V，滑動變阻器R，開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)為了達到上述目的，請將圖甲連成一個完整的實驗電路圖(2)該實驗小組根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)，描點繪出了如圖乙的IU圖象由圖可知，當(dāng)電壓小于2.00 V時，太陽能電池的電阻_(選填“很大”或“很小”)；當(dāng)電壓為2.80 V時，太陽能電池的電阻約為_ .解析：(1)探究IU特性時需要多組數(shù)據(jù)，故滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法連線見答案(2)根據(jù)R，結(jié)合IU圖可知U2.00 V時R很大；U2.80 V時R 1.0×103.答案：(1)連線如圖(2)很大1.0×103(9651 040)12(10分)如圖所示，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；A為毫安表，量程為6 mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動勢約為3 V，內(nèi)阻很小；R為電阻箱，最大阻值為999.9 ；S為開關(guān)已知RT在95 時的阻值為150 ，在20 時的阻值約為550 .現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95 至20 之間的多個溫度下RT的阻值(1)在圖中畫出連線，完成實驗原理電路圖(2)完成下列實驗步驟中的填空依照實驗原理電路圖連線調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT的溫度為95 .將電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔?，以保證儀器安全閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄_將RT的溫度降為T1(20 <T1<95 )；調(diào)節(jié)電阻箱，使得電流表的讀數(shù)_，記錄_溫度為T1時熱敏電阻的電阻值RT1_.逐步降低T1的數(shù)值，直至20 為止；在每一溫度下重復(fù)步驟.解析：熱敏電阻的阻值隨溫度發(fā)生變化，無法直接測量，但可以通過間接的方式進行測量本題中可以保持電流不變，總電阻不變來達到目的由于本實驗只有一只可以測量和觀察的直流電流表，所以應(yīng)該用“替代法”，考慮到用電流表觀察而保證電路中電阻不變，因此將熱敏電阻、電阻箱和電流表串聯(lián)組成測量電路，如圖所示熱敏電阻RT在95 和20 的阻值是已知的，所以熱敏電阻的初始溫度為95 ，則電流表示數(shù)不變時，電阻箱和熱敏電阻的阻值應(yīng)保持150 和電阻箱的初值之和不變；如果熱敏電阻的初始溫度為20 ，則電流表示數(shù)不變時，電阻箱和熱敏電阻的阻值應(yīng)保持550 和電阻箱的初值之和不變因此可以測量任意溫度下的電阻答案：(1)實驗原理電路圖如解析圖所示(2)電阻箱的讀數(shù)R0仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1R0R1150 13(10分)有一種測量壓力的電子秤，其原理如圖所示E是內(nèi)阻不計、電動勢為6 V的電源R0是一個阻值為300 的限流電阻G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器R是一個壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小的變化而改變，其關(guān)系如表所示C是一個用來保護顯示器的電容器秤臺的重力忽略不計，試分析：壓力F/N050100150200250300電阻R/300280260240220200180(1)利用表中的數(shù)據(jù)，寫出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式(2)若電容器的耐壓值為5 V，該電子秤的最大稱量值為多少？(3)如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度是否均勻？解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，K0.4 /N所以電阻R隨壓力F變化的函數(shù)表達式為R(3000.4F) .(2)R上受到的壓力越大，R的阻值越小，電容器兩極板電壓越大，但不能超過5 V，所以，解得R60 ，又因為R(3000.4F)，得F600 N.(3)電流表中的電流I電流I與壓力F不是線性關(guān)系，該測力顯示器的刻度不均勻答案：(1)R(3000.4F)(2)600 N(3)不均勻14(10分)有一種測量物體重量的電子秤，其電路主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(實際上是一個阻值可隨壓力變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)上是電流表)，原理圖如圖中的虛線所示，不計踏板的質(zhì)量已知電流表的量程為2 A，內(nèi)阻為1 ，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為1 ，電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R300.01F(F和R的單位分別為N和)(1)求該秤能測量的最大體重；(2)通過計算，得出該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的哪個刻度處？(3)寫出該秤測量的重力與電流表中電流的函數(shù)關(guān)系解析：(1)由電流表量程可知電路中最大電流為2 A由閉合電路歐姆定律EI(Rrrg)可解得壓力傳感器R的最小值為4 由電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R300.01F可得壓力最大值F2 600 N，即該秤能測量的最大體重為2 600 N.(2)踏板空載時，F(xiàn)0，R30 由閉合電路歐姆定律，EI(Rrrg)可解得I0.375 A即該秤零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的0.375 A刻度處(3)由EI(Rrrg)和R300.01F可得EI(300.01Frrg)將電動勢E12 V、內(nèi)阻r1 、電流表內(nèi)阻rg1 代入化簡得F3 200.答案：(1)2 600 N(2)0.375 A(3)F3 2008