2019-2020年高中物理 第3章 傳感器章末檢測(cè) 教科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 第3章 傳感器章末檢測(cè) 教科版選修3-2 一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分) 1.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)很小的金屬線圈,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.膜片振動(dòng)時(shí),金屬線圈不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 2.用多用電表的同一擋位測(cè)量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時(shí),下列說(shuō)法正確的是( ) A.測(cè)熱敏電阻時(shí),溫度越高,多用電表指針偏角越大 B.測(cè)熱敏電阻時(shí),溫度越高,多用電表指針偏角越小 C.測(cè)光敏電阻時(shí),光照越弱,多用電表指針偏角越大 D.測(cè)光敏電阻時(shí),光照越弱,多用電表指針偏角越小 3.在如圖1所示的電路中,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,LED為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)出的光越強(qiáng)),且R與LED相距不變,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖1 A.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí),L消耗的功率增大 B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí),L消耗的功率減小 C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí),L消耗的功率可能不變 D.無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P,L消耗的功率都不變 4. 演示位移傳感器的工作原理如圖2所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P,通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體位移的大小x.假設(shè)電壓表是理想電壓表,則下列說(shuō)法正確的是( ) 圖2 A.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化 B.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化 C.物體M不動(dòng)時(shí),電路中沒(méi)有電流 D.物體M不動(dòng)時(shí),電壓表沒(méi)有示數(shù) 5.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上,壓敏電阻接在如圖3甲所示的電路中,電流表示數(shù)變化如圖乙所示,某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖3 A.0~t1時(shí)間內(nèi),升降機(jī)一定勻速運(yùn)動(dòng) B.0~t1時(shí)間內(nèi),升降機(jī)可能減速上升 C.t1~t2時(shí)間內(nèi),升降機(jī)可能勻速上升 D.t1~t2時(shí)間內(nèi),升降機(jī)可能勻加速上升 6.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖4(a)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.小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電流表示數(shù)變化與時(shí)間t的關(guān)系如圖(b)所示,下列判斷正確的是( ) 圖4 A.從t1到t2時(shí)間內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.從t1到t2時(shí)間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.從t2到t3時(shí)間內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.從t2到t3時(shí)間內(nèi),小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 圖5 7.如圖5所示是某種汽車上的一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置.R是滑動(dòng)變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?,就可以知道油箱?nèi)油面的高度,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的金屬片向下移動(dòng)時(shí)( ) A.電路中的電流減小,油箱內(nèi)油面降低 B.電路中的電流減小,油箱內(nèi)油面升高 C.電路中的電流增大,油箱內(nèi)油面降低 D.電路中的電流增大,油箱內(nèi)油面升高 8.如圖6所示的是一個(gè)電容式傳感器,在金屬線a的外面涂一層絕緣的電介質(zhì)后放在導(dǎo)電液體中構(gòu)成一個(gè)電容器,a與導(dǎo)電液體就是該電容器的兩極.今使該電容器充電后與電源斷開(kāi),并將a與靜電計(jì)的導(dǎo)體球相連,插入導(dǎo)電液體中的電極b與靜電計(jì)外殼相連,則當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時(shí)( ) 圖6 A.引起兩極間正對(duì)面積變大 B.電容器的電容將變小 C.電容器兩極間的電壓將變大 D.以上說(shuō)法都不正確 9.計(jì)算機(jī)鍵盤是由兩個(gè)金屬切片組成的小電容器,該電容器的電容可用公式C=計(jì)算,式中εr=910-12 F/m,S為金屬片的正對(duì)面積,d表示兩金屬片的間距.當(dāng)鍵被按下時(shí),此電容器的電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能檢測(cè)出是哪個(gè)鍵被按下了,從而給出相應(yīng)的信號(hào).設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50 mm2,鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6 mm.如果電容變化0.25 pF,電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào),則鍵至少需要被按下( ) A.0.15 mm B.0.25 mm C.0.35 mm D.0.45 mm 10.酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器.這種酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,在如圖7所示的電路中,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( ) 圖7 A.U越大,表示c越大,c與U成正比 B.U越大,表示c越大,但是c與U不成正比 C.U越大,表示c越小,c與U成反比 D.U越大,表示c越小,但是c與U不成反比 題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 姓名:________ 班級(jí):________ 學(xué)號(hào):________ 得分:________ 二、填空題(本題共2小題,共20分) 11.(10分)如圖8所示,將萬(wàn)用表的選擇開(kāi)關(guān)置于“歐姆”擋,再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT兩端相連,這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間.若往RT上擦一些酒精,表針將向________(填“左”或“右”)移動(dòng);若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻,表針將向________(填“左”或“右”)移動(dòng). 圖8 12.(10分)圖9為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱的原理簡(jiǎn)圖. 圖9 箱內(nèi)的電阻R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R3=40 kΩ,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如圖10所示.當(dāng)a、b端電壓Uab<0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)的溫度升高;當(dāng)Uab>0時(shí),電壓鑒別器會(huì)使S斷開(kāi),停止加熱.則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________℃. 圖10 三、計(jì)算題(本題共3小題,共40分) 13.(12分)電熱毯、電飯鍋等人們常用的電熱式家用電器,它們一般具有加熱和保溫功能,其工作原理大致相同.圖11為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖,主要元件有電阻絲R1,R2和自動(dòng)開(kāi)關(guān). 圖11 (1)當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)S閉合和斷開(kāi)時(shí),用電器分別處于什么狀態(tài)? (2)用電器由照明電路供電(U=220 V),設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400 W,保溫時(shí)用電器的電功率為40 W,則R1和R2分別為多大? 14.(13分)一熱敏電阻在溫度為80℃時(shí)阻值很大,當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)阻值就很小,今用一電阻絲給水加熱,并配以熱敏電阻以保持水溫在80℃到100℃之間,可將電阻絲與熱敏電阻并聯(lián),一并放入水中,如圖12所示,圖中R1為熱敏電阻,R2為電阻絲.請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理. 圖12 15.(15分)現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干.如圖13所示,試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路.要求溫度低于某一溫度時(shí),電爐絲自動(dòng)通電供熱,超過(guò)某一溫度時(shí),又可以自動(dòng)斷電,畫出電路圖說(shuō)明工作過(guò)程. 圖13 第三章 傳感器 章末檢測(cè) 答案 1.B [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),使處于永磁體磁場(chǎng)中的線圈切割磁感線,穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生改變,產(chǎn)生感應(yīng)電流,從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),這是電磁感應(yīng)的工作原理,所以B選項(xiàng)正確.] 2.AD [熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,而多用電表的零刻度在表盤的右側(cè),所以溫度越高,多用電表指針偏角越大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小,所以光照越弱,阻值越大,故多用電表指針偏角越小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.] 3.A [滑動(dòng)觸頭P左移,使其電阻減小,流過(guò)二極管的電流增大,從而發(fā)光增強(qiáng),使光敏電阻R減小,最終達(dá)到增大流過(guò)燈泡的電流的效果.] 4.B [電壓表為理想電表,則電壓表不分流,故觸頭移動(dòng)不會(huì)改變電路的電阻,也就不會(huì)改變電路中的電流,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;電壓表測(cè)的是觸頭P左側(cè)電阻分得的電壓,故示數(shù)隨物體M的移動(dòng),亦即觸頭的運(yùn)動(dòng)而變化,故B正確,C、D錯(cuò)誤.] 5.B [在0~t1時(shí)間內(nèi),電流恒定,表明壓敏電阻的阻值恒定,則重物對(duì)壓敏電阻壓力恒定,則升降機(jī)可能處于靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng),故A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確.t1~t2時(shí)間內(nèi),電流在增加,表明壓敏電阻的阻值在減小,則重物對(duì)壓敏電阻的壓力在增大,故不可能做勻速運(yùn)動(dòng)或勻加速運(yùn)動(dòng),C、D兩項(xiàng)都錯(cuò).] 6.D [從題圖(b)可以看出,在t1到t2時(shí)間內(nèi),電流表示數(shù)逐漸增大,則壓敏電阻的阻值逐漸減小,說(shuō)明壓敏電阻受到重球的壓力越來(lái)越大,小車的加速度增大,故小車做變加速運(yùn)動(dòng),A、B均錯(cuò);在t2到t3時(shí)間內(nèi),電流不變,則說(shuō)明重球?qū)好綦娮璧膲毫Σ蛔?,故小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),C錯(cuò),D對(duì).] 7.D [油面升高,金屬片向下移動(dòng),R接入電路中的電阻減小,電路中電流增大,所以選項(xiàng)D正確.] 8.A [當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時(shí),相當(dāng)于電容器的兩極板的正對(duì)面積變大,由C=知,電容C變大,而電容器充電后與電源斷開(kāi),所以電容器所帶電荷量Q不變,由U=知,電容器兩極間的電壓將變?。甝 9.A [由題給公式可知,鍵未按下時(shí)電容 C0== F=0.7510-12 F 恰能檢測(cè)出信號(hào)的電容 C′=C0+ΔC=(0.75+0.25) pF= 故d′=,Δd==0.15 mm 所以A正確.] 10.B [題中給出傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c是正比關(guān)系,即=kc,電壓表示數(shù)U===,可以看出電壓與濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系,但隨濃度的增大而增大.] 11.左 右 解析 若往RT上擦一些酒精,由于酒精蒸發(fā)吸熱,熱敏電阻RT溫度降低,電阻值增大,指針應(yīng)向左偏;用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻,電阻RT溫度升高,電阻值減小,指針向右偏. 12.35 解析 設(shè)電路路端電壓為U,當(dāng)Uab=0時(shí),有R1=R3,解得Rt=20 kΩ 由Rt-t圖可知,當(dāng)Rt=20 kΩ時(shí),t=35℃ 13.(1)S閉合時(shí),為加熱狀態(tài);S斷開(kāi)時(shí),為保溫狀態(tài) (2)121 Ω 1 089 Ω 解析 (1)當(dāng)S閉合時(shí),R2短路,此時(shí)電路總電阻最小,由P=知,功率最大為加熱狀態(tài),當(dāng)S斷開(kāi)時(shí),R1,R2串聯(lián),電路總電阻最大,功率最小為保溫狀態(tài). (2)S閉合時(shí),加熱狀態(tài)有P=① S斷開(kāi)時(shí),保溫狀態(tài)有P′=② 聯(lián)立①②得,R1=121 Ω,R2=1 089 Ω. 14.見(jiàn)解析 解析 開(kāi)始水溫較低時(shí),R1阻值較大,電阻絲R2對(duì)水進(jìn)行加熱; 當(dāng)水溫達(dá)到100℃左右時(shí),R1阻值變得很小,R2被短路,將停止加熱; 當(dāng)溫度降低到80℃時(shí),R1阻值又變得很大,R2又開(kāi)始加熱.這樣就可達(dá)到保溫的效果. 15.電路圖如下圖所示 工作過(guò)程:閉合S,當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大,通過(guò)電磁繼電器的電流不能使它工作,K接通電爐絲加熱.當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),熱敏電阻減小到某值,通過(guò)電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流,吸合鐵片P,使觸點(diǎn)K斷開(kāi),電爐絲斷電,停止供熱.當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值,又重復(fù)前述過(guò)程. 解析 熱敏電阻Rt與滑動(dòng)變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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