《高中物理 第六章第四節(jié) 《傳感器》章末過關檢測 新人教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第六章第四節(jié) 《傳感器》章末過關檢測 新人教版選修3-2（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

111 2013-2014學年高中物理 第六章 傳感器章末過關檢測 新人教版選修3-2 (時間：60分鐘，滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分．在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有錯選或不答的得0分) 1．(多選)關于半導體，以下說法中正確的是(　　) A．半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間 B．半導體的導電性能隨溫度升高而減弱 C．用半導體制成的熱敏電阻可以作為測溫元件 D．用半導體制成的光敏電阻可以起到開關的作用 解析：選ACD.有的半導體，在溫度升高時電阻減少得非常迅速，它能將溫度變化轉(zhuǎn)化為電信號，可以作為測溫元件．光敏電阻在光照下電阻減小，導電性能增強，可起到開關的作用．故選ACD. 2．(單選)關于發(fā)光二極管，下列說法正確的是(　　) A．發(fā)光二極管能發(fā)光，不具有單向?qū)щ娦? B．發(fā)光二極管能直接把光能轉(zhuǎn)化為電能 C．發(fā)光二極管只要在兩端加有正向電壓，就可以發(fā)光 D．發(fā)光二極管只有加正向電壓時，才有可能發(fā)光 解析：選D.發(fā)光二極管和普通二極管一樣，都具有單向?qū)щ娦?，都是半導體材料制成的，只有當兩端加正向電壓時，發(fā)光二極管才能直接把電能轉(zhuǎn)化為光能，并且正向電壓達到一定值時，二極管才能發(fā)光，故選D. 3．(多選)(2013通化高二檢測)下列說法正確的是(　　) 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傳感器 D．半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因為溫度越高，它的電阻值越大 解析：選BC.話筒是將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號的裝置，A錯誤；電熨斗內(nèi)的雙金屬片，是利用它的熱脹冷縮程度的不同，使電路隨溫度的改變實現(xiàn)通、斷的，B正確；電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，C正確；半導體熱敏電阻溫度越高，它的電阻值越小，D錯誤．故選BC. 4. (單選)傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示是由電容器作為傳感器來測定壓力變化的電路，當待測壓力作用于膜片電極上時，下列說法中正確的是(　　) ①若F向下壓膜片電極，電路中有從a到b的電流 ②若F向下壓膜片電極，電路中有從b到a的電流 ③若F向下壓膜片電極，電路中不會有電流產(chǎn)生 ④若電流表有示數(shù)，說明壓力F發(fā)生變化 ⑤若電流表有示數(shù)，說明壓力F不會發(fā)生變化 A．②④　　　　　　　　 B．①④ C．③⑤ D．①⑤ 解析：選A.當下壓時，因為C＝，d減小，C增大，在U不變時，因為C＝，Q增大，從b向a有電流流過，②正確；當F變化時，電容器兩板的間距變化，電容變化，電容器上的帶電荷量發(fā)生變化，電路中有電流，④正確，故選A. 5．(單選)如圖所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災報警器的結(jié)構原理圖：罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板．平時光電三極管接收不到LED發(fā)出的光呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，發(fā)生火災時，下列說法正確的是(　　) A．進入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電阻更大，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報 B．發(fā)生火災時，光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測電路檢測出變化發(fā)出警報 C．發(fā)生火災時，進入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報 D．以上說法均不正確 解析：選C.由報警器的原理可知，發(fā)生火災時煙霧進入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照在光電三極管上使其電阻變小，與傳感器相連的電路檢測出這種變化，發(fā)出警報，故選C. 6．(多選)電容式話筒的工作原理如圖所示．D是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電，當聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流，當膜片向右運動的過程中有(　　) A．電容變大 B．電容變小 C．導線AB中有向左的電流 D．導線AB中有向右的電流 解析：選AC.當膜片向右運動的過程中，相當于電容器兩板間距d變小，由C＝可知A正確，B錯誤．由Q＝CU知，電容器充電，所以C正確，D錯誤．故選AC. 7．(單選)酒精測試儀用于對機動車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器．酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應關系．如果二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應關系正確的是(　　) 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不成正比 解析：選B.傳感器電阻r′的倒數(shù)與濃度c是正比關系，即＝kc.電路中的電流為I＝，電壓表示數(shù)U＝IR0＝＝，可見電壓與濃度的關系不是正比關系．但隨濃度的增加而增加．故選B. 8．(多選)如圖所示，Rt為金屬熱電阻，R1為光敏電阻，R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，V為理想電壓表，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是(　　) A．金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變 B．金屬熱電阻溫度降低，其他條件不變 C．光照增強，其他條件不變 D．光照減弱，其他條件不變 解析：選BD.電壓表示數(shù)增大，而R3為定值電阻，說明通過R3的電流增大，由電路結(jié)構可知，這可能是由于Rt減小或R1增大，由金屬熱電阻和光敏電阻特性知，可能是由于溫度降低或光照減弱，故選BD. 9．(單選)(2013杭州高二檢測)法國科學家阿爾貝費爾和德國科學家彼得格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(GMR)而榮獲了諾貝爾物理學獎．如圖所示是利用GMR設計的磁鐵礦探測儀原理示意圖，圖中GMR在外磁場作用下，電阻會大幅度減?。铝姓f法正確的是(　　) A．若存在磁鐵礦，則指示燈不亮；若將電阻R調(diào)大，該探測儀的靈敏度提高 B．若存在磁鐵礦，則指示燈不亮；若將電阻R調(diào)小，該探測儀的靈敏度提高 C．若存在磁鐵礦，則指示燈亮；若將電阻R調(diào)大，該探測儀的靈敏度提高 D．若存在磁鐵礦，則指示燈亮；若將電阻R調(diào)小，該探測儀的靈敏度提高 解析：選C.如果存在磁鐵礦，則巨磁阻(GMR)大幅度減小，流過巨磁阻(GMR)和R電路的電流大幅度增大，由UR＝IR知，R兩端電壓增大，因此，巨磁阻(GMR)兩端電壓減小，即A端電平升高，則非門電路輸出端Z電平降低，則指示燈兩端電壓升高，指示燈亮，如果將電阻R調(diào)大，則A端電平調(diào)得更高，Z端輸出的電平更低，則指示燈的電壓更大，指示燈更亮，該探測儀的靈敏度提高，故選C. 10．(單選)(2013贛州高二檢測)如圖所示是一個基本邏輯電路，是由聲控開關、光敏電阻、小燈泡等元件構成的一個自動控制電路．該電路的功能是在白天無論聲音多么響，小燈泡都不會亮，在晚上，只要有一定的聲音，小燈泡就亮．這種電路現(xiàn)廣泛應用于公共樓梯間，該電路虛線框N中使用的是門電路．則下列說法正確的是(　　) A．R2為光敏電阻，N為與門電路 B．R2為光敏電阻，N為或門電路 C．R1為光敏電阻，N為或門電路 D．R1為光敏電阻，N為與門電路 解析：選A.由于燈L亮要同時滿足光線弱和有聲音兩個條件，所以N為與門電路；當與門電路N輸出為高電平“1”時燈亮，這就要求與門電路N的兩輸入端同時為高電平，所以當有聲音時聲控開關N的一個輸入端處于高電位，同時另一個光敏開關輸入端也要處于高電位，光敏電阻的阻值在光線變?nèi)鯐r增大，所以光敏電阻應是R2，故選A. 二、非選擇題(本題共3小題，共40分．解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 11．(10分)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是帶水泵的電動機，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，S1、S2分別為觸點開關，S為開關，J為電池．請利用上述材料，設計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置． (1)連接電路圖； (2)簡述其工作原理．(涉及的元件可用字母代替) 解析：(1)連接線路圖如圖所示(5分) (2)按圖連接好電路，合上開關S，水泵工作，水位升高，當浮子上升使B接觸到S1時，左側(cè)電路(控制電路)工作，電磁鐵F有磁力，拉下銜鐵E，使S2斷開，電機動M不工作，停止注水，當水位下降使B與S1脫離，電路停止工作，F(xiàn)無磁性，D拉動E，使S2接通，電動機M工作．(5分) 答案：見解析 12．(14分)如圖所示，圖甲為熱敏電阻的Rt圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為150 Ω.當線圈中的電流大于或等于20 mA時，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝6 V，內(nèi)阻可以不計．圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源． (1)應該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端還是C、D端？ (2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持100 ℃，可變電阻R′的值應調(diào)節(jié)為多少？ 解析：(1)根據(jù)題意分析可知，應將加熱器接在A、B端． (5分) (2)由題圖甲查出熱敏電阻在100 ℃時，電阻值為50 Ω. (2分) 根據(jù)閉合電路歐姆定律可得E＝IR繼＋IR＋IR′(2分) 其中E＝6 V，I＝20 mA＝210－2A，R＝50 Ω，R繼＝150 Ω，代入數(shù)據(jù)解之得R′＝100 Ω.(5分) 答案：(1)A、B端　(2)100 Ω 13．(16分)一種半導體材料稱為“霍爾材料”，用它制成的元件稱為“霍爾元件”，這種材料有可定向移動的電荷，稱為“載流子”，每個載流子的電荷量大小為1個元電荷量，即q＝1.610－19 C，霍爾元件在自動檢測、控制領域得到廣泛應用，如錄像機中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速、電梯中用來檢測電梯門是否關閉以及自動控制升降電動機的電源的通斷等．在一次實驗中，一塊霍爾材料制成的薄片寬AB＝1.010－2 m、長BC＝4.010－2 m、厚h＝110－3 m，水平放置在豎直方向上的磁感應強度B＝1.5 T的勻強磁場中，BC方向通有I＝3.0 A的電流，如圖所示，沿寬度產(chǎn)生1.010－5 V的橫向電壓． (1)假定載流子是電子，A、B兩端中哪端電勢較高？ (2)薄板中形成電流I的載流子定向運動的速率多大？ 解析：(1)根據(jù)左手定則可確定A端電勢高．(5分) (2)當霍爾元件內(nèi)由于載流子有沿電流方向所在的直線定向運動時，受洛倫茲力作用而產(chǎn)生橫向分運動，產(chǎn)生橫向電場，橫向電場的電場力與洛倫茲力平衡時，霍爾元件橫向電壓穩(wěn)定．(2分) 設載流子沿電流方向所在直線定向移動的速度為v，橫向電壓為UAB，橫向電場強度為E，電場力為 Fe＝Ee＝e(3分) 洛倫茲力FB＝evB(2分) 平衡時e＝evB(2分) 得v＝＝6.710－4 m/s.(2分) 答案：(1)A　(2)6.710－4 m/s 111