山東省新人教版物理2013高三單元測(cè)試18《傳感器》

1、2013屆高三單元測(cè)試18傳感器第I卷（選擇題）一、本題共14小題，每小題4分，共56分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不選的得0分.1.如圖所示為火警報(bào)警裝置的一部分電路示意圖，其中R為用半導(dǎo)體材料制成的NTC熱敏電阻，RO為一定值電阻，當(dāng)傳感器R處出現(xiàn)火情時(shí)，電流表的示數(shù)I報(bào)警器兩端電壓U的變化情況是AI變大，U變大BI變小，U變小CI變大，U變小DI變小，U變大2.傳感器是把非電學(xué)物理量（如位移、壓力、流量、聲強(qiáng)等）轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件。如圖所示為一種電容傳感器，電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電路中a

2、、b構(gòu)成一個(gè)電容器，b是固定不動(dòng)的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜。若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動(dòng),則a在振動(dòng)過(guò)程中（ ）GabSA. a、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變B. a、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. 向右位移最大時(shí)，電容器的電容最大3.傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，它常常是 ()A將力學(xué)量(如形變量)轉(zhuǎn)變成電學(xué)量B將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量C將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量D將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量4.為了節(jié)約電能，需要使街道上的照明燈在清晨自動(dòng)熄滅，而在黃昏時(shí)自動(dòng)點(diǎn)亮，這可以用光傳感器進(jìn)行自動(dòng)控制. 如圖所示，是一個(gè)模擬的實(shí)驗(yàn)電路，下列說(shuō)法正確的是。A黃

3、昏時(shí)RG的阻值變大，觸發(fā)器A端獲得高電平B觸發(fā)器把模擬信號(hào)變成了數(shù)字信號(hào)C增大調(diào)節(jié)電阻R，會(huì)使燈黃昏點(diǎn)亮的更晚，清晨熄滅的更早D增大調(diào)節(jié)電阻R，會(huì)使燈黃昏點(diǎn)亮的更早，清晨熄滅的更晚5.壓敏電阻的阻值隨所受的壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車(chē)上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車(chē)向右做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖6（b）所示，下列判斷正確的是 A從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； B從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； C從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； D. 從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直

4、線(xiàn)運(yùn)動(dòng)； 6.傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活，為我們帶來(lái)方便.下列可以用來(lái)控制電路通斷的溫度傳感器元件有A. 雙金屬片 B. 應(yīng)變片 C. 感溫鐵氧體 D. 干簧管 7.傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活，為我們帶來(lái)方便.下列可以用來(lái)控制電路通斷的溫度傳感器元件有A. 雙金屬片 B. 應(yīng)變片 C. 感溫鐵氧體 D. 干簧管 8.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R（是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表（實(shí)質(zhì)是理想電流表），設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為3A，電源電動(dòng)勢(shì)為12V，內(nèi)阻為2，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=3

5、0-002F（F和R的單位分別是N和）。下列說(shuō)法正確是（ ）A該秤能測(cè)量的最大體重是1300NB體重為1300N應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)2A刻度處C該秤零刻度線(xiàn)（即踏板空載時(shí)的刻度線(xiàn)）應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)0刻度處D該秤零刻線(xiàn)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)的最大刻度處9.下列情況中，應(yīng)用了溫度傳感器的是（ ）A商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門(mén) B夜間自動(dòng)打開(kāi)的路燈 C夜間有聲音時(shí)就亮的樓梯燈 D自動(dòng)恒溫冰箱 10.力敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用力敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將力敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車(chē)s上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車(chē)向右做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖（

6、b）所示，下列判斷正確的是（ ）t（A）從到時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（B）從到時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（C）從到時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（D）從到時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)11.如圖是測(cè)試熱敏電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié) 到某一定值，實(shí)驗(yàn)中觀察到當(dāng)溫度升高時(shí)燈更亮。對(duì)實(shí) 驗(yàn)現(xiàn)象分析正確的有( ) A電路中電流減小了B電路中電流增大了 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12.2011年春節(jié)期間，按照公安部統(tǒng)一部署，全國(guó)各大中城市進(jìn)行了大規(guī)模集中整治酒駕行動(dòng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，酒駕違法者比往年同期下降了40%，人們的安全駕車(chē)意識(shí)明顯增強(qiáng)。執(zhí)法交警所使用的酒精測(cè)試儀主

7、要元件是一種氧化物半導(dǎo)體傳感器，這種具有N型導(dǎo)電性的氧化物的電阻會(huì)隨其周?chē)郎y(cè)氣體濃度的變化而變化。設(shè)這種傳感器的電阻與酒精氣體的濃度c成反比，在如圖所示的簡(jiǎn)化原理圖中，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是： AU越大，表示c越小，但c與U不成反比 BU越大，表示c越小，c與U成反比 CU越大，表示c越大，但c與U不成正比 DU越大，表示c越大，c與U成正比13.用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程，下列屬于這類(lèi)傳感器的是()A紅外線(xiàn)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)中的壓力傳感器 D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器14.隨著生活質(zhì)量的

8、提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)椋ǎ〢.改變了濕度B.改變了溫度 C.改變了磁場(chǎng) D.改變了電容第II卷（非選擇題）二、計(jì)算題15.1879年美國(guó)物理學(xué)家E.H.霍爾觀察到，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一個(gè)矩形截面的載流導(dǎo)體，當(dāng)磁場(chǎng)方向與電流方向垂直時(shí)，導(dǎo)體在與磁場(chǎng)、電流方向都垂直的方向上會(huì)出現(xiàn)電勢(shì)差，這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱(chēng)為霍爾元件，霍爾元件可以制成多種傳感器。如圖13所示是在一個(gè)很小的矩形導(dǎo)體板上，制作4個(gè)電極E、F、M、N而成的霍爾元件，導(dǎo)體板長(zhǎng)為a、寬為

9、b、厚為d，垂直放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)電流I是由電子的定向流動(dòng)形成的，電子的平均定向移動(dòng)速度為v，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，電子電量為e，則達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)：圖13（1）簡(jiǎn)要分析霍爾元件形成霍爾電壓的原因并比較M、N兩個(gè)極的電勢(shì)高低；（2）求出霍爾電壓U與B、I的關(guān)系，并討論怎樣改變霍爾元件的長(zhǎng)、寬、厚才能有效提高霍爾電壓。16.如下圖是一種測(cè)量小汽車(chē)油箱內(nèi)油量裝置的原理圖.壓力傳感器R的電阻會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化，油量表（由電流表改裝而成）指針能指示出油箱里的油的多少。已知：壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示。壓力F/N050100150200250300電阻R/

10、500380310245200170150若壓力傳感器R的上表面面積為5cm2，汽油密度為0.7×103/m3,電源電壓為6V。請(qǐng)回答：(1)當(dāng)油與箱總重為600N時(shí)，壓力傳感器R受到的壓強(qiáng)是多大？(2)如果空油箱的質(zhì)量為5.8,油量表指針指向2×10-2m3時(shí)，電路中電流是多少？ 17.攝影膠片的感光能力一定時(shí)，要獲得正確曝光的底片，鏡頭的透光面積和曝光時(shí)間的組合就應(yīng)該是一定的。鏡頭的透光面積由叫做“光圈”的機(jī)構(gòu)控制，通常用22、16、11、8、5.6、4、2.8等數(shù)字代表，22就表示此時(shí)鏡頭透光的直徑是它的焦距f的1/22，依此類(lèi)推，曝光時(shí)間的長(zhǎng)短由叫做“快門(mén)”的機(jī)械控

11、制，通常用500、250、125、60、30、15等數(shù)字代表，500就表示此時(shí)曝光的時(shí)間是1/500s依此類(lèi)推。現(xiàn)在通過(guò)試攝已經(jīng)知道，光圈、速度的最佳組合是11、15。(1)從側(cè)面拍攝一輛以36千米/小時(shí)運(yùn)動(dòng)著的汽車(chē)，如果底片上汽車(chē)有像移動(dòng)的尺寸不大于0.1毫米，底片上的像才不至于模糊，已知汽車(chē)車(chē)身長(zhǎng)5米，在底片上汽車(chē)長(zhǎng)為1.25厘米，那么，曝光的時(shí)間最長(zhǎng)為多少秒？(2)在(1)中要拍攝清晰、曝光適宜的照片，試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)該選用的快門(mén)與光圈組合。試卷答案1.A2.D3.ABC4.ABC5.D6.AC7.AC8.B9.D10.D11.BD12.C13.略14.D15.解：(1)當(dāng)在E、F間通入恒定的電流I，同時(shí)外加與導(dǎo)體板垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，導(dǎo)體中的電子就在洛倫茲力的作用下向上極板偏轉(zhuǎn)，使M、N間產(chǎn)生霍爾電壓U。 3N極電勢(shì)高。 2(2