20182019學年粵教版高中物理選修21 第五章 現(xiàn)代信息技術 單元測試

2019-2019學年粵教版高中物理選修2-1 第五章 現(xiàn)代信息技術 單元測試一、單選題1.如圖所示，是一火警報警的一部分電路示意圖其中R2為熱敏材料制成的傳感器，該傳感器的電阻隨溫度的升高而增大，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是（ ）A.I變小，U變小B.I變大，U變小C.I變小，U變大D.I變大，U變大2.有一種測量人體重的電子秤，其原理如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)是理想電流表)設踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為2 ，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R300.02F(F和R的單位分別是N和)下列說法正確的是( )A.該秤能測量的最大體重是1 500 NB.該秤能測量的最大體重是1 300 NC.該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375 A處D.該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400 A處3.如圖甲所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中R2為半導體熱敏材料制成的傳感器，其電阻R2隨溫度t變化的圖線如圖乙所示。電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報警器。當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流I和報警器兩端的電壓U的變化情況是（ ）A.I變大，U變大B.I變大，U變小C.I變小，U變大D.I變小，U變小4.傳感器已廣泛應用在生產(chǎn)、生活中下列關于傳感器的說法正確的是（） A.冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器B.電容式話筒使用了溫度傳感器C.日光燈啟動器使用了光傳感器D.火警報警器使用了壓力傳感器5.傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機在室內(nèi)溫度達到設定的穩(wěn)定后，會自動停止工作，其中空調(diào)機內(nèi)使用了下列哪種傳感器（） A.生物傳感器B.紅外傳感器C.溫度傳感器D.光傳感器6.街道旁的路燈利用半導體的電學特性制成了白天自動熄滅，夜晚自動點亮的裝置，該裝置的工作原理是應用了半導體的（） A.光敏性B.壓敏性C.熱敏性D.三個特性同時應用7.空調(diào)機、電冰箱和消毒柜都使用了( ) A.溫度傳感器B.紅外線傳感器C.生物傳感器D.壓力傳感器二、多選題8.在如圖所示的電路中，RT是半導體熱敏電阻，當RT所在處溫度升高時，下列關于通過理想電流表的電流I ， ab間電壓U和電容器電量q的說法正確的是（ ）A.I變大，U變大B.I變大，U變小C.U變小，q變小D.U變大，q變大9.傳感器是采集信息的一種重要元件，如圖所示是一種電容式壓力傳感器，左邊下面為可動電極，它的兩端固定，當待測壓力作用于可動電極時，使它發(fā)生形變，從而改變傳感器的電容，若流經(jīng)靈敏電流計的電流方向向左時，指針向右偏，則待測壓力突然增大時（ ）A.電容器的電容增大B.電容器的電容減少C.靈敏電流計指針向左偏D.靈敏電流計指針向右偏10.下列器件是應用光傳感器的是( ) A.鼠標器B.火災報警器C.測溫儀D.電子秤三、填空題11.為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng) 光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件 照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為 右圖是某次實驗時得到的光敏電阻隨照度變化的圖象，由圖象可得出的結(jié)論_ 當天色暗到一定的程度時，光控開關會自動處于_ 狀態(tài) 選填“接通”或“斷開” 12.圖甲為在溫度為10 左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱原理簡圖，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乙所示當a、b端電壓Uab0時，電壓鑒別器會令開關S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度升高；當Uab0時，電壓鑒別器會令開關S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在_.四、實驗探究題13.為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統(tǒng)光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件（照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx）某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度（lx）0.20.40.60.81.01.2電阻（k）754028232018（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標系中描繪出阻值隨照度變化的曲線.（2）由圖線可知阻值隨照度變化的特點是：_ （3）如圖所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關自動啟動照明系統(tǒng)請利用下列器材設計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0（lx）時啟動照明系統(tǒng)。光敏電阻RP（符號 ，阻值見上表）；提供的器材如下：直流電源E（電動勢3 V ， 內(nèi)阻不計）；定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k；開關S及導線若干圖中定值電阻應該選擇：_ （4）請在虛線框內(nèi)完成電路原理圖（不考慮控制開關對所設計電路的影響）五、綜合題14.在原子反應堆中抽動液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動血液等導電液體時，常使用電磁泵某種電磁泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，把裝有液態(tài)鈉的矩形截面導管(導管是環(huán)形的，圖中只畫出其中一部分)水平放置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B ， 方向與導管垂直，讓電流I按如圖方向縱向穿過液態(tài)鈉且電流方向與B垂直設導管截面高為a ， 寬為b ， 導管有長為l的一部分置于磁場中，由于磁場對液態(tài)鈉的作用力使液態(tài)鈉獲得驅(qū)動而不斷沿管子向前推進整個系統(tǒng)是完全密封的，只有金屬鈉本身在其中流動，其余的部件是固定不動的（1）假定在液態(tài)鈉不流動的條件下，求導管橫截面上由磁場驅(qū)動力所形成的附加壓強p與上述各量的關系式； （2）設液態(tài)鈉中每個自由電荷所帶電荷量為q ， 單位體積內(nèi)參與導電的自由電荷數(shù)為n ， 求在橫穿液態(tài)鈉的電流I的方向上參與導電的自由電荷定向移動的平均速度 . 答案解析部分一、單選題1.【答案】D 【解析】【解答】解：當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，R2的阻值變大，外電路總電阻變大，則總電流變小，電源的內(nèi)電壓變小，路端電壓變大，即U變大電路中并聯(lián)部分的電壓U并=EI（R1+r），I變小，其他量不變，則U并變大，I也變大所以I 變大，U 變大故D正確，ABC錯誤；故選：D【分析】由題，R2為用半導體熱敏材料制成的傳感器，溫度升高時，其電阻增大當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，分析R2的變化，確定外電路總電阻的變化，分析總電流和路端電壓的變化，即可知U的變化根據(jù)并聯(lián)部分電壓的變化，分析I的變化2.【答案】C 【解析】【解答】設電流達到Imax3 A時壓力傳感器的阻值為Rm ， 由閉合電路歐姆定律得 ，所以 ，根據(jù)R300.02F得，與Rm2 對應的壓力為Fmax1 400 N，選項A、B錯誤；當壓力為零時，壓力傳感器的電阻為R0 ， 則由R300.02F知R030 .這時電流為 ，選項C正確，D錯誤 。故選C【分析】本題考查了串聯(lián)電路的特點、歐姆定律、識圖能力。3.【答案】D 【解析】【解答】 當傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時，溫度升高，由圖乙知R2的阻值變小，外電路總電阻變小，由 可知總電流I總變大，由E=U+Ir可知電源的內(nèi)電壓變大，路端電壓變小，即U變小。電路中并聯(lián)部分的電壓U并=E-I總（R1+r），因為I總變大，其他量不變，則U并變小， I變小。故D正確，A、B、C錯誤；故選D【分析】本題是考查對閉合電路歐姆定律的應用。4.【答案】A 【解析】【解答】A、冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器，調(diào)節(jié)冰箱內(nèi)的溫度，故A正確B、電容式話筒使用了溫度傳感器，使用的是電容式傳感器，故B錯誤C、日光燈啟動器使用了雙金屬片溫度傳感器控制通斷，故C錯誤D火警報警器使用了溫度傳感器，當溫度升高到一定程度報警，故D錯誤故選A【分析】了解各種傳感器的特點、工作原理，在儀器設備中的應用5.【答案】C 【解析】【解答】空調(diào)機在室內(nèi)溫度達到設定的溫度后，會自動停止工作，這是因為空調(diào)機使用溫度傳感器故C正確，ABD錯誤；故選：C【分析】傳感器是將非電學量轉(zhuǎn)變成電學量，如力傳感器是將力學量轉(zhuǎn)變成電學量而溫度傳感器則是通過溫度的變化轉(zhuǎn)變成電學量6.【答案】A 【解析】【分析】白天自動熄滅說明電信號與光有關，故選A?！军c評】本題難度較小，掌握常見傳感器的工作性質(zhì)和原理是關鍵。7.【答案】A 【解析】【解答】空調(diào)機、電冰箱、消毒柜在達到設定的溫度后，會自動停止工作，這是因為使用了溫度傳感器，故A正確，B、C、D錯誤。故選A【分析】本題考查了各用電器的工作原理，明確各用電器的工作原理即可正確解題二、多選題8.【答案】B,C 【解析】【解答】當RT所在處溫度升高時，其對應的電阻值減小，電路的總阻值減小，由 得U變大，RT與R2并聯(lián)的電壓U并變小，通過R2的電流變小，則通過電流表的電流I變大，選項A錯誤，選項B正確；電容器與RT并聯(lián)，則UC=U并 ， UC變小，又因為 ，故q變小，所以選項C正確，選項D錯誤。故選BC【分析】本題旨在考查閉合電路歐姆定律、傳感器、電容器的動態(tài)分析。9.【答案】A,D 【解析】【解答】解：A、B當待測壓力突然增大時，板間距離減小，由電容的決定式C= 得知，電容增大故A正確，B錯誤C、D由題，電容器的電壓U保持不變，電容C增大，由公式C= 得到，電容器的電量增大，電容器將充電，流過電流計的電流向左，則電流計指針向右偏故C錯誤，D正確故選AD【分析】根據(jù)電容的決定式分析待測壓力突然增大時電容的變化電容器的電壓保持不變，由電容的定義式分析電容器的電量如何變化，判斷流過電流計的電流方向，確定其指針的轉(zhuǎn)動方向10.【答案】A,B 【解析】【解答】測溫儀應用溫度傳感器，電子秤是應用力傳感器，AB應用了光傳感器。故選AB【分析】本題考查了各用電器的工作原理，明確各用電器的工作原理即可正確解題三、填空題11.【答案】光敏電阻阻值隨著光的照度增大而減??；接通 【解析】【解答】由圖可知，其特點為：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大呈非線性減小由照明原理可知，當光線較暗時，應接通電路使燈泡發(fā)光.【分析】光照強度和電阻的關系通過觀察圖像可以得到，天色變暗，光控開關會閉合。12.【答案】40 【解析】【解答】設電路路端電壓為U ， 當Uab0時，有 ，送一解得RT20 k.由圖乙可知，當RT20 k時，t40 .【分析】本題考查了自動恒溫箱的原理，抓住Uab0的臨界狀態(tài)進行研究。四、實驗探究題13.【答案】（1）根據(jù)數(shù)據(jù)繪出圖像如下圖所示：（2）阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減??；（3）R1（4）電路原理圖如右圖所示：【解析】【解答】光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如下圖所示：阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減??；控制開關自動啟動照明系統(tǒng)，給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0（lx）時啟動照明系統(tǒng)，即此時光敏電阻阻值為20k，兩端電壓為2V ， 電源電動勢為3V ， 所以應加上一個分壓電阻，分壓電阻阻值為10k，即選用R1；電路原理圖如右圖所示：【分析】本題中重點是圖像繪制和分析以及電路圖的設計。五、綜合題14.【答案】（1）由安培力計算公式可得液態(tài)