2019-2020學(xué)年高二物理教科版選修3-2同步測(cè)練：(15)生活中的傳感器簡(jiǎn)單的光控和溫控電路(選學(xué))Word版

1、生活中的傳感器簡(jiǎn)單的光控電路和溫控電路（選學(xué)）1、用電子秤稱量物體重力的過(guò)程, 實(shí)際上就是傳感器把力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程. 下列屬于這類傳感器的是()A. 紅外報(bào)警裝置B. 走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)C.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器2、唱卡拉 OK 用的話筒內(nèi)有傳感器, 其中有一種是動(dòng)圈式的, 它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈, 線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中, 當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí), 就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào), 下列說(shuō)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(dòng)時(shí) , 穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變D

2、.膜片振動(dòng)時(shí) , 金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)3、如圖所示是測(cè)定液面高度h 的電容式傳感器示意圖,E 為電源,G 為靈敏電流計(jì),A 為固定的導(dǎo)體芯,B 為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì),C 為導(dǎo)電液體。已知靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系為: 電流從左邊接線柱流進(jìn)電流計(jì), 指針向左偏。 如果在導(dǎo)電液體的深度 h 發(fā)生變化時(shí)觀察到指針正向左偏轉(zhuǎn), 則 ()A. 導(dǎo)體芯 A 所帶電荷量在增加, 液體的深度h 在增大B. 導(dǎo)體芯 A 所帶電荷量在減小, 液體的深度h 在增大C.導(dǎo)體芯 A 所帶電荷量在增加, 液體的深度h 在減小D.導(dǎo)體芯 A 所帶電荷量在減小, 液體的深度h 在減小4、壓敏電阻的阻

3、值隨所受壓力的增大而減小, 有同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置 , 其工作原理如圖甲所示, 將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上, 中間放置一個(gè)絕緣重球 , 重球直徑略小于壓敏電阻和擋板間距, 小車向右做直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中, 電流表示數(shù)如圖乙所示 , 下列判斷正確的是()A. 從 0 到 t 1 時(shí)間內(nèi) , 小車一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)B. 從 t 1 到 t 2 時(shí)間內(nèi) , 小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.從 t 2 到 t 3 時(shí)間內(nèi) , 小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D.從 t 2 到 t 3 時(shí)間內(nèi) , 小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)5、如圖所示為一種常見(jiàn)的身高體重測(cè)量?jī)x。測(cè)量?jī)x頂部向下發(fā)射波速為v 的超聲波,

4、 超聲波經(jīng)反射后返回, 被測(cè)量?jī)x接收, 測(cè)量?jī)x記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M 0 的測(cè)重臺(tái)置于壓力傳感器上, 傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí), 測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t0, 輸出電壓為U 0 , 某同學(xué)站上測(cè)重臺(tái), 測(cè)量?jī)x記錄的時(shí)間間隔為t , 輸出電壓為 U, 則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為()A.v(tot ), M o UU oB.1 v(tot ), M o U2U oC. v(tot ), M o (U U o )U oD.1M o(U U o )v(tot ),2U o6、下列關(guān)于光敏電阻的說(shuō)法正確的是()A. 光敏電阻是用金屬材料制成的B. 光敏電阻是

5、用半導(dǎo)體材料制成的C.光敏電阻把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量D.光敏電阻把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量7、如圖所示為小型斷電器的構(gòu)造示意圖 , 其中 L 為含鐵芯的線圈 ,P 為可繞 O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片 ,K 為彈簧 ,S 為一對(duì)觸頭 ,A 、 B、C、 D 為四個(gè)接線柱 . 斷電器與傳感器配合可完成自動(dòng)控制的要求, 其工作方式是()A.A 與 B 接信號(hào)電壓B.A 與 B 接信號(hào)電壓C.C 與 D 接信號(hào)電壓D.C 與 D 接信號(hào)電壓,C 與 D 可跟被控電路串聯(lián),C 與 D 可跟被控電路并聯(lián),A 與 B 跟被控電路串聯(lián),A 與 B 跟被控電路并聯(lián)8、電子眼系統(tǒng)通過(guò)路面下埋設(shè)

6、的感應(yīng)線來(lái)感知汽車的壓力. 感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器,壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓, 壓力越大電壓越大, 壓電薄膜與電容器C和電阻 R組成圖甲所示的回路 , 紅燈亮?xí)r , 如果汽車的前、 后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線, 回路中產(chǎn)生兩脈沖電流, 如圖乙所示 , 即視為“闖紅燈” , 電子眼拍照, 則紅燈亮?xí)r ()A. 車輪停在感應(yīng)線上時(shí), 電阻 R 上有恒定電流B. 車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中, 電容器先充電后放電C.車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中, 電阻 R 上的電流先增大后減小D.汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線, 又倒回到線內(nèi) , 仍會(huì)被電子眼拍照9、在實(shí)際應(yīng)用中有多種自動(dòng)控溫裝置, 以下是其中兩種控溫裝置:1. 圖 (

7、a) 為某自動(dòng)恒溫箱原理圖, 箱內(nèi)的電阻R1= 2 k ,R 2 = 1.5 k ,R 3 = 4 k ,R t 為熱敏電阻 , 其電阻隨溫度變化的圖像如圖 (b) 所示。當(dāng) a、 b 兩點(diǎn)電勢(shì) a b 時(shí) , 電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān) S 接通 , 恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱 , 使箱內(nèi)溫度提高 ; 當(dāng) a b 時(shí) , 電壓鑒別器會(huì)使 S 斷開(kāi) ,停止加熱 , 則恒溫箱內(nèi)的穩(wěn)定溫度為_(kāi), 恒溫箱內(nèi)的電熱絲加熱時(shí)Rt 的取值范圍為 _ 。2. 有一種由 PTC元件做成的加熱器 , 它產(chǎn)生的焦耳熱功率 PR隨溫度 t 變化的圖像如圖 (c) 所示。該加熱器向周圍散熱的功率為PQ=k(t-t 0), 其中 t

8、 為加熱器的溫度 ,t 0 為室溫 ( 本題中取20),k=0.1W/ 。當(dāng) PR=PQ時(shí)加熱器的溫度即可保持穩(wěn)定, 則該加熱器工作的穩(wěn)定溫度為_(kāi);3. 某次工作中 , 該加熱器從室溫升高至穩(wěn)定溫度的過(guò)程中, 下列溫度變化過(guò)程用時(shí)最短的是()( 填選項(xiàng)前的字母序號(hào) )A.2024B.3236C.4852D.606410、為了節(jié)能和環(huán)保, 一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng). 光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)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(qiáng)弱, 光越強(qiáng)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.

9、40.60.81.01.2電阻 ( k )7540282320181. 根據(jù)表中數(shù)據(jù) , 請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線 , 并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn) .2. 如圖甲所示 , 當(dāng) 1、2 兩端所加電壓上升至 2 V 時(shí) , 控制開(kāi)關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng). 請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路, 給 1、2 兩端提供電壓 , 要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0( lx ) 時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng) , 在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.( 不考慮控制開(kāi)關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下 :光敏電阻 RP ( 符號(hào), 阻值見(jiàn)上表 );直流電源 E ( 電動(dòng)勢(shì)3 V , 內(nèi)阻不計(jì) );定值電阻 : R1 10 k

10、, R2 20 k, R3 40 k ( 限選其中之一并在圖中標(biāo)出 );開(kāi)關(guān) S 及導(dǎo)線若干 .甲1 答案及解析：答案： C解析：2 答案及解析：答案： B解析：當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí) , 膜片后的金屬線圈就跟著振動(dòng) , 從而使處于永磁體的磁場(chǎng)中的線圈切割磁感線 , 穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化 , 產(chǎn)生感應(yīng)電流 , 從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào), 這是利用電磁感應(yīng)原理 .3 答案及解析：答案：D解析：電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn), 說(shuō)明流過(guò)電流計(jì)G 的電流由左右, 則導(dǎo)體芯A 所帶電荷量在減小 , 導(dǎo)體芯A 與液體形成的電容器的電容減小, 則液體的深度h 在減小 ,D正確 .4 答案及解析：答案： C解析：

11、由 I 一 t 圖象可知 0-t 1 和 t 2-t3 時(shí)間內(nèi) , 電流不變 , 說(shuō)明電路中電阻不變, 重球?qū)好綦娮璧膲毫Σ蛔?. 即重球受力不變 ,0-t1時(shí)間內(nèi)的電流小于t 2-t 3時(shí)間內(nèi)的電流, 則 0-t 1 時(shí)間內(nèi)小車可能做勻速運(yùn)動(dòng) , 也可能勻加速運(yùn)動(dòng),t 2-t 3 時(shí)間內(nèi) , 小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng). 故 A、D錯(cuò)誤 .C正確 .t -t2時(shí)間內(nèi)電流均勻增加 , 表示電路中電阻減小. 說(shuō)明重球?qū)好綦娮璧膲毫Ω淖? 即1重球受力變化 . 所以小車做變加速運(yùn)動(dòng), 故 B 錯(cuò)誤 .5 答案及解析：答案： D解析：當(dāng)測(cè)重臺(tái)沒(méi)有站人時(shí) , 則 2x vto; 站人時(shí) : 2( xh)

12、 vt ; 解得 h1 v(tot) ; 無(wú)人2站時(shí) : U o KM o g ; 有人時(shí) U k (M o gmg) ; 解得 mM o (U U o ) ; 故選 D.U o6 答案及解析：答案：BC解析：光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成的, 所以選項(xiàng)A 錯(cuò)誤 . 選項(xiàng) B 正確 ; 光敏電阻把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量, 所以選項(xiàng)C 正確 , 選項(xiàng) D 錯(cuò)誤7 答案及解析：答案： AB解析：只有 A、B 接信號(hào)電壓 , 產(chǎn)生變化電流通過(guò)線圈, 在鐵芯上對(duì)鐵片P 產(chǎn)生力的作用 , 才能達(dá)到自動(dòng)控制的要求, 所以 A、B 正確 .8 答案及解析：答案： BD解析：車輪停在感應(yīng)線上時(shí) ,

13、 壓力不變 , 則電壓不變 , 電容器不充電 , 也不放電 , 電阻及上沒(méi)有電流 , 故 A錯(cuò)誤 ; 由圖乙可知 , 當(dāng)車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線時(shí) , 電流先增大后減小 , 然后再反向增大后減小 , 因電壓是在受壓時(shí)產(chǎn)生的 , 故說(shuō)明電容器先充電后放電 , 故 B 正確 ,C 錯(cuò)誤 ;若汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線 , 又倒回到線內(nèi) , 則前輪兩次壓線 , 仍形成兩個(gè)脈沖電流 , 符合拍照條件 , 電子眼仍會(huì)拍照, 故 D 正確 .9 答案及解析：答案： 1.25; 3K; 2.6872均可 ; 3.B解析：10 答案及解析：答案： 1. 光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖乙:乙光敏電阻的阻值隨照度變化的特點(diǎn):光敏電阻的阻值隨光的照度的增大非線性減小.2. 電路原理圖如圖丙