2024-2025學(xué)年新教材高中物理第5章傳感器及其應(yīng)用第2節(jié)科學(xué)制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置測(cè)評(píng)含解析魯科版選擇性必修第二冊(cè)

PAGE6-第2節(jié)科學(xué)制作:簡(jiǎn)潔的自動(dòng)限制裝置課后篇鞏固提升必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.嫦娥五號(hào)登月時(shí)裝有許多探測(cè)儀器,其中可能有()A.味覺傳感器 B.氣體傳感器C.聽覺傳感器 D.視覺傳感器解析“嫦娥五號(hào)”月球衛(wèi)星是為探測(cè)月球而放射的在軌衛(wèi)星,而月球上無氣體,所以不須要?dú)怏w傳感器和聽覺傳感器,當(dāng)然也用不到味覺傳感器,真正須要的是為月球“畫像”的視覺傳感器——立體相機(jī)。答案D2.(多選)(2024浙江麗水期中)當(dāng)前傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中,下述關(guān)于常用的幾種家用電子器件所采納傳感器的說法中正確的是()A.電視機(jī)對(duì)無線遙控信號(hào)的接收主要是采納了光電傳感器B.電子體溫計(jì)中主要是采納了溫度傳感器C.電腦所用的光電鼠標(biāo)主要采納了聲波傳感器D.電子秤中主要是采納了力電傳感器解析C項(xiàng)中電腦所用的光電鼠標(biāo)主要采納了光電傳感器。答案ABD3.(2024廣西桂林期末)如圖所示,RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,其他電阻都是一般的電阻,當(dāng)燈泡L的亮度變暗時(shí),說明()A.環(huán)境溫度變高 B.環(huán)境溫度變低C.環(huán)境溫度不變 D.都有可能解析當(dāng)燈泡L的亮度變暗時(shí),說明通過燈泡L的電流變小,RT的阻值變大,只有環(huán)境溫度變低,RT的阻值才變大,所以選B。答案B4.(多選)(2024浙江寧波效實(shí)中學(xué)期中)如圖所示,全自動(dòng)洗衣機(jī)中的排水閥是由程序限制器限制其動(dòng)作的,當(dāng)進(jìn)行排水和脫水工序時(shí),限制鐵芯1的線圈通電,使鐵芯2運(yùn)動(dòng),從而牽引排水閥的閥門解除污水。以下說法中正確的是()A.若輸入的限制電流由a流入,由b流出,則鐵芯2中A端為N極,B端為S極B.若輸入的限制電流由a流入,由b流出,則鐵芯2中A端為S極,B端為N極C.若a、b處輸入交變電流,鐵芯2不能被吸入線圈中D.若a、b處輸入交變電流,鐵芯2仍能被吸入線圈中解析限制電流由a→b,由安培定則,電磁鐵左端為N極,右端為S極,鐵芯2被磁化,A端為N極,B端為S極,因而被吸入線圈中;若a、b處輸入交變電流,鐵芯1磁性不斷改變,鐵芯2磁性也隨之改變,仍能被吸入線圈中,故A、D正確。答案AD5.(多選)某儀器內(nèi)部的電路如圖所示,其中M是一個(gè)質(zhì)量較大的金屬塊,左、右兩端分別與金屬絲制成的彈簧相連,并套在光滑水平細(xì)桿上,當(dāng)金屬塊處于平衡狀態(tài)時(shí),兩根彈簧均處于原長(zhǎng),此時(shí)甲、乙兩燈均不亮。若將該儀器固定在一輛汽車上,則下列說法中正確的是()A.當(dāng)汽車加速前進(jìn)時(shí),甲燈亮B.當(dāng)汽車加速前進(jìn)時(shí),乙燈亮C.當(dāng)汽車剎車時(shí),甲燈亮D.當(dāng)汽車剎車時(shí),乙燈亮解析當(dāng)汽車加速前進(jìn)時(shí),金屬塊M向后偏離原位置,乙燈所在電路被接通,所以乙燈亮,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;當(dāng)汽車剎車時(shí),金屬塊M向前偏離原位置,甲燈所在電路被接通,所以甲燈亮,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案BC6.如圖所示,A是浮子,B是金屬觸頭,C為住宅樓房頂上的蓄水池,M是帶水泵的電動(dòng)機(jī),D是彈簧,E是銜鐵,F是電磁鐵,S1、S2分別為觸頭開關(guān),S為開關(guān),J為電池。請(qǐng)利用上述材料,設(shè)計(jì)一個(gè)住宅樓房頂上的自動(dòng)注水裝置。(1)連接電路圖;(2)簡(jiǎn)述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)。解析(1)電路圖如圖所示。(2)按圖接好電路,閉合開關(guān)S,水泵工作,水位上升,當(dāng)浮子A上升使B接觸到S1時(shí),左側(cè)電路(限制電路)工作,電磁鐵F有磁性,拉下銜鐵E,使S2斷開,電動(dòng)機(jī)M不工作,停止注水,當(dāng)水位下降,使B與S1脫離,左側(cè)電路停止工作,電磁鐵F無磁性,彈簧D的彈力拉動(dòng)銜鐵E,使S2接通,電動(dòng)機(jī)M工作。答案(1)見解析圖(2)見解析關(guān)鍵實(shí)力提升練7.(多選)(2024山西太原二十一中期中)某同學(xué)設(shè)計(jì)的家庭電路愛護(hù)裝置如圖所示,鐵芯左側(cè)線圈L1由火線和零線并行繞成。假如右側(cè)線圈L2中產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),電流經(jīng)放大器放大后,使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)K而切斷家庭電路。僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng),下列說法正確的有()A.家庭電路正常工作時(shí),L2中的磁通量為零B.家庭電路中運(yùn)用的電器增多時(shí),L2中的磁通量將增加C.家庭電路中的電器發(fā)生短路時(shí),開關(guān)K將被電磁鐵吸起D.地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí),開關(guān)K將被電磁鐵吸起解析分析題意可知,火線和零線中電流等大反向,并行繞制時(shí),線圈L1中產(chǎn)生的磁通量相互抵消,合磁通量為零,線圈L1、L2繞制同一鐵芯上,即運(yùn)用電器增多時(shí),線圈L2中的磁通量同樣為零,A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;家庭電路中的電器發(fā)生短路時(shí),依據(jù)閉合電路歐姆定律可知,火線和零線的電流同時(shí)增大,合磁通量為零,開關(guān)K不會(huì)被電磁鐵吸起,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時(shí),火線的電流變大,線圈L1中的磁通量不為零,線圈L2中的磁通量發(fā)生改變,產(chǎn)生感應(yīng)電流,電磁鐵將開關(guān)K吸起,D選項(xiàng)正確。答案AD8.(2024重慶江津五中檢測(cè))動(dòng)圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。圖1是動(dòng)圈式話筒的原理圖,圖2是磁帶錄音機(jī)的錄音、放音原理圖,由圖可知下列選項(xiàng)敘述錯(cuò)誤的是()A.話筒工作時(shí)磁鐵不動(dòng),線圈振動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流B.錄音機(jī)放音時(shí)改變的磁場(chǎng)在靜止的線圈里產(chǎn)生感應(yīng)電流C.錄音機(jī)放音時(shí)線圈中改變的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生改變的磁場(chǎng)D.錄音機(jī)錄音時(shí)線圈中改變的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生改變的磁場(chǎng)解析話筒的工作原理是聲波迫使金屬線圈在磁場(chǎng)中振動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電流,A正確。錄音時(shí),話筒產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)放大電路放大后在錄音機(jī)磁頭縫隙處產(chǎn)生改變的磁場(chǎng),D正確。磁帶在放音時(shí)通過改變的磁場(chǎng)使放音磁頭產(chǎn)生感應(yīng)電流,經(jīng)放大電路后再送到揚(yáng)聲器中,B正確,C錯(cuò)誤。答案C9.(多選)(2024黑龍江大慶試驗(yàn)中學(xué)檢測(cè))如圖所示為某商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖。其中A為光源,B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯,R1為光敏電阻,R2為定值電阻。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過攔住由A射向R1的光線時(shí),計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。下列說法正確的是()A.當(dāng)有光照耀R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓B.當(dāng)有光照耀R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次解析當(dāng)光線照耀R1時(shí),R1阻值減小,R總減小,且電源電壓不變,由閉合電路歐姆定律得I=ER總,電路中的電流增大,R2是定值電阻,U2=IR2,R2兩端電壓增大,信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;答案BC10.為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場(chǎng)所運(yùn)用光控開關(guān)限制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采納光敏電阻來限制,光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生改變的元件(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)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D(1)中給定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度改變的曲線,并說明阻值隨照度改變的特點(diǎn)。(2)如圖(2)所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時(shí),限制開關(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)潔電路,給1、2兩端供應(yīng)電壓,要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不考慮限制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)供應(yīng)的器材如下:光敏電阻RP(符號(hào),阻值見上表);直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì));定值電阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出);開關(guān)S及導(dǎo)線若干。解析(1)如圖甲所示