物理選修3-2人教新課標(biāo)第6章傳感器章末練習(xí)2

1、章末檢測(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題，每小題5分，共30分)1.半導(dǎo)體溫度計(jì)是利用熱敏電阻制造的如圖1所示，如果待測點(diǎn)的溫度升高，那么()圖1A熱敏電阻變大，靈敏電流表示數(shù)變大B熱敏電阻變大，靈敏電流表示數(shù)變小C熱敏電阻變小，靈敏電流表示數(shù)變大D熱敏電阻變小，靈敏電流表示數(shù)變小解析由半導(dǎo)體的特性可知，其電阻隨溫度的升高而變小，則由I知，電路中的電流變大，故C選項(xiàng)正確答案C2下列說法不正確的是()A話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號B電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器這種傳感器作用是控制電路的通斷C電子秤所使用的測力裝置是力

2、傳感器D熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱量學(xué)轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量解析傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，話筒是將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，故A選項(xiàng)的說法不正確答案A3利用圖2甲所示電路測量電流表的內(nèi)阻閉合開關(guān)S，當(dāng)變阻器的滑片滑至c處時(shí)，測得電流表和電壓表的示數(shù)分別是40 mA、9 V已知圖2甲中熱敏電阻的IU關(guān)系圖線如圖2乙所示，則電流表的內(nèi)阻為()圖2A0.14 B85 C140 D225 解析由題意知：電流表示數(shù)為40 mA時(shí)電壓表示數(shù)為9 V，由圖甲知，熱敏電阻與電流表串聯(lián)，故此時(shí)其中電流也為40 mA，由圖乙知，I40 mA時(shí)熱敏電阻兩端電壓Ut5.6 V，電流表兩端電壓UAUUt(95.6)V3.4

3、 V，故電流表的內(nèi)阻RA 85 .答案B4下列說法中不正確的是()A機(jī)械式鼠標(biāo)器中的光傳感器就是兩個(gè)紅外線接收管，它的作用就是把光信號(紅外線脈沖)轉(zhuǎn)換成電信號(電脈沖)B機(jī)械式鼠標(biāo)器中的光傳感器是由兩個(gè)滾軸、兩個(gè)碼盤、兩個(gè)紅外線發(fā)射管(LED)和兩個(gè)紅外接收管組成的C火災(zāi)報(bào)警器中的光傳感器是光電三極管，它的作用也是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號D火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對光的散射作用來工作的解析機(jī)械式鼠標(biāo)器中的光傳感器就是兩個(gè)紅外線接收管，作用是把光信號(紅外線脈沖)轉(zhuǎn)換成電信號(電脈沖)，故選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤火災(zāi)報(bào)警器中的光傳感器是光電三極管，它是利用煙霧對光的散射作用來工作的，因此C、D正確答案B

4、5如圖3甲是某同學(xué)設(shè)計(jì)的電容式速度傳感器原理圖，其中上板為固定極板，下板為待測物體，在兩極板間電壓恒定的條件下，極板上所帶電荷量Q將隨待測物體的上下運(yùn)動(dòng)而變化若Q隨時(shí)間t的變化關(guān)系為Q(a、b為大于零的常數(shù))，其圖像如圖3乙所示，那么圖丙、圖丁中反映極板間場強(qiáng)大小E和物體速率v隨t變化的圖線可能是()圖3A和 B和 C和 D和解析平行板電容器間電壓恒定，板間場強(qiáng)E，故EQ，即E，故可能正確板間電荷量QU·CU·，與已知Q隨時(shí)間的變化關(guān)系對比可知dt，即待測物體的運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，故可能正確答案C圖46.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì)

5、加速度計(jì)的構(gòu)造原理的示意圖如圖4所示：沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連滑塊原來靜止，彈簧處于自然長度滑塊上有指針，可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，指針向左偏離O點(diǎn)的距離為s，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度()A方向向左，大小為ks/m B方向向右，大小為ks/mC方向向左，大小為2ks/m D方向向右，大小為2ks/m解析當(dāng)指針向左偏離O點(diǎn)的距離為s時(shí)，與滑塊相連的左邊彈簧被壓縮s，右邊彈簧被拉伸s，因而彈簧對滑塊的彈力的大小均為ks，且方向均水平向右，即滑塊受到的

6、合力大小為2ks，方向水平向右由牛頓第二定律可知選項(xiàng)D正確答案D二、多項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分每小題選對但不全的得4分，有選錯(cuò)的或不選的得0分)圖57.如圖5所示為一種自動(dòng)跳閘的閘刀開關(guān)，O是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A是絕緣手柄，C是閘刀卡口，M、N接電源線，閘刀處于垂直紙面向里、B1 T的勻強(qiáng)磁場中，CO間距離為10 cm，當(dāng)磁場力為0.2 N時(shí)，閘刀開關(guān)會自動(dòng)跳開則要使閘刀開關(guān)能跳開，CO中通過的電流的大小和方向?yàn)?)A電流方向COB電流方向OCC電流大小為1 AD電流大小為2 A解析由左手定則，電流的方向OC，由B得I2 A.答案BD8用力傳感器懸掛一鉤碼沿豎直方向由靜止開始運(yùn)動(dòng)圖6

7、中實(shí)線是傳感器記錄的拉力大小變化情況，則()圖6A鉤碼的重力約為4 NB鉤碼的重力約為3 NCA、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是A、D，失重狀態(tài)的是B、CDA、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是A、B，失重狀態(tài)的是C、D解析根據(jù)題意，由圖像可知，剛開始一段運(yùn)動(dòng)為勻速運(yùn)動(dòng)，拉力與重力平衡，鉤碼的重力約為4 N，A、D兩段加速度向上，鉤碼處于超重狀態(tài)，B、C兩段加速度向下，鉤碼處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)A、C對，B、D錯(cuò)誤答案AC9如圖7所示的電路中，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí)，電流表示數(shù)增大，則說明()圖7A熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越大B熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越

8、小C半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變差D半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變好解析電流表的示數(shù)增大，說明電路中的電流增大，電阻減小，所以這個(gè)熱敏電阻的電阻率是隨溫度的升高而降低的，電阻率減小，電阻值在其他條件不變時(shí)減小，導(dǎo)電性能變好答案BD10有一種自動(dòng)恒溫的電烤箱，其溫度控制電路如圖8所示，控制的核心是一密封智能開關(guān)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不明，它有四個(gè)接線柱，a、b之間接的是兩只相同的加熱電阻R，與220 V電源相連，c、d之間接有一個(gè)叫做“水銀接點(diǎn)溫度計(jì)”的溫控元件，它比普通水銀溫度計(jì)多出了兩個(gè)電極，溫度升高時(shí)，水銀膨脹，將兩個(gè)電極接通；溫度降低時(shí)，水銀收縮，將兩個(gè)電極斷開；該智能開關(guān)會根據(jù)“水銀接點(diǎn)溫度

9、計(jì)”的通與斷自動(dòng)控制R的發(fā)熱功率，穩(wěn)定烤箱內(nèi)的溫度用Uab表示a、b兩點(diǎn)間的電壓，UAb表示A、b兩點(diǎn)間的電壓，以下可能正確的是()圖8A當(dāng)水銀接點(diǎn)溫度計(jì)接點(diǎn)接通時(shí)，Uab220 V、UAb110 VB當(dāng)水銀接點(diǎn)溫度計(jì)接點(diǎn)接通時(shí)，Uab220 V、UAb220 VC當(dāng)水銀接點(diǎn)溫度計(jì)接點(diǎn)斷開時(shí)，Uab0 V、UAb110 VD當(dāng)水銀接點(diǎn)溫度計(jì)接點(diǎn)斷開時(shí)，Uab0 V、UAb0 V解析由題意知當(dāng)溫度升高溫度計(jì)接點(diǎn)接通時(shí)，應(yīng)停止加熱而電路斷開，故電路中電流為零，Uab220 V、UAb220 V，B正確；當(dāng)溫度降低溫度計(jì)接點(diǎn)斷開時(shí)，電路接通而加熱，由于兩電阻相同且串聯(lián)所以每只電阻兩端的電壓各為110

10、 V，所以Uab0，UAb110 V，UBb110 V，故C選項(xiàng)正確答案BC11關(guān)于話筒，下列說法正確的是()A無論動(dòng)圈式話筒、電容式話筒，還是駐極體話筒，作用都相同，都將聲波這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換成了電壓或電流這個(gè)電學(xué)量B電容式話筒和駐極體話筒的原理相同，都是聲波的變化引起電容變化，進(jìn)而引起輸出電壓的變化C動(dòng)圈式話筒利用通電線圈在磁場中受安培力振動(dòng)實(shí)現(xiàn)聲向電的轉(zhuǎn)化D因?yàn)轳v極體話筒價(jià)格便宜、靈敏度高，會場大都使用駐極體話筒解析用金屬薄膜的振動(dòng)帶動(dòng)線圈在磁場中運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電流，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤雖然駐極體話筒價(jià)格便宜、靈敏度高，但是駐極體話筒的功率太小，而且保真度較差，所以會場一般不使用駐極體話筒，選項(xiàng)

11、D錯(cuò)誤答案AB三、非選擇題(40分)12(10分)(1)如圖9所示是電阻式溫度計(jì)，一般是利用金屬鉑做的，已知鉑絲的電阻隨溫度的變化情況，測出鉑絲的電阻就可以知道其溫度，這實(shí)際上是一個(gè)傳感器，它是將_轉(zhuǎn)化為_來進(jìn)行測量的圖9圖10(2)將普通熱敏電阻、數(shù)字電流表、電源按圖10連接；將燒杯裝入2/3的水，用鐵架臺固定在加熱器上閉合開關(guān)S，當(dāng)熱敏電阻未放入水中時(shí)，電流表示數(shù)I1，放入溫水中時(shí)電流表示數(shù)I2，熱敏電阻放在熱水中，若示數(shù)為I3.則I1_I2_I3(填“大于”“等于”“小于”)答案(1)溫度電阻(2)小于小于13(14分)如圖11所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車

12、的圖11加速度，金屬球的質(zhì)量為m，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)，電阻絲的中心C焊接一根導(dǎo)線，從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表，(金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì))圖中虛線OC與AB垂直，且OCh，電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個(gè)裝置固定在列車中使AB沿前進(jìn)的方向列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小(1)當(dāng)列車向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試導(dǎo)出加速度的大小a與電壓表讀數(shù)為U的關(guān)系式(用U、U、L、h及重力加速度g等表示)(2

13、)用導(dǎo)出的a與U的關(guān)系式說明表盤上a的刻度是否均勻？(3)C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB中點(diǎn)的原因是_，對電壓表的選擇應(yīng)有什么特殊要求_解析 (1)設(shè)列車加速度大小為a時(shí)，小球偏離豎直方向角，此時(shí)小球受力情況如右圖所示，根據(jù)牛頓第二定律得mgtan ma因?yàn)閠an 由兩式得ag·又設(shè)列車加速度大小為a時(shí)，電壓表讀數(shù)為U由得DC將代入得ag·(2)由式可知，g、L、U、h均為常數(shù)，則列車加速度的大小a與電壓表讀數(shù)U成正比，可將電壓表上刻度一一對應(yīng)地改成加速度a的數(shù)值，因而可知表盤上加速度a的刻度與電壓刻度一樣是均勻的(3)列車可能加速運(yùn)動(dòng)也可能減速運(yùn)動(dòng)(加速度方向變化)；電壓表中間刻度

14、為零答案(1)ag·(2)均勻(3)見解析圖1214. (16分)如圖12所示為檢測某傳感器的電路圖傳感器上標(biāo)有“3 V、0.9 W”的字樣(傳感器可看作一個(gè)純電阻)，滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10 、1 A”的字樣，電流表的量程為0.6 A，電壓表的量程為3 V.(1)根據(jù)傳感器上的標(biāo)注，討論該傳感器的電阻和額定電流；(2)若電路各元件均完好，檢測時(shí)，為了確保電路各部分的絕對安全，在a、b之間所加電源電壓的最大值是多少？(3)根據(jù)技術(shù)資料可知，如果傳感器的電阻變化超過1 ，則該傳感器就失去了作用實(shí)際檢測時(shí)，將一個(gè)電壓恒定的電源加在圖中a、b之間(該電源電壓小于上述所求電壓的最大值)，閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓檢測記錄如下：電壓表示數(shù)(U/V)電流表示數(shù)(I/A)第一次第二次若不計(jì)檢測電路的變化對傳感器電阻的影響通過計(jì)算分析，你認(rèn)為這個(gè)傳感器是否仍可使用？此時(shí)a、b間所加的電壓是多少？解析(1)傳感器的電阻R傳 10 傳感器的額定電流I傳 A0.3 A.(2)要求電路各部分絕對安全，則要求電路的最大電流II傳0.3 A此時(shí)電源電壓為最大值UmU傳U0U傳為傳感器的額定電壓，U0為R0調(diào)至最小值Rmin0時(shí)，R0兩端的電壓U00 V.所以電源電壓的最大值UmU傳U03 V.(3