《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 傳感器章末過關(guān)檢測 新人教版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 第六章 傳感器章末過關(guān)檢測 新人教版選修3-2(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第六章 傳感器
章末過關(guān)檢測(三)
(時(shí)間:60分鐘,滿分:100分)
一、單項(xiàng)選擇題(本題共6小題,每小題6分,共36分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一個(gè)選項(xiàng)正確)
1.現(xiàn)在不少公共場所設(shè)置的自動(dòng)感應(yīng)產(chǎn)品方便了廣大市民和游客,若一伸手,龍頭里自動(dòng)流出水、給皂器自動(dòng)流出洗手液等.這類產(chǎn)品通常感應(yīng)人體輻射出的( )
A.紅外線 B.紫外線
C.X射線 D.γ射線
解析:選A.紅外線的顯著特性是熱作用,人體所輻射出的紅外線使自動(dòng)感應(yīng)器工作;故選A.
2.很多汽車的車窗有防夾手功能.車窗在關(guān)閉過程中碰到障礙時(shí)會停止并打開.實(shí)現(xiàn)該功能可能使用的傳感器是( )
2、
A.生物傳感器 B.氣體傳感器
C.溫度傳感器 D.壓力傳感器
解析:選D.汽車的車窗有防夾手功能,在關(guān)閉過程中碰到障礙時(shí)會停止并打開,這是因?yàn)槭褂脡毫鞲衅鳎蔇正確,A、B、C錯(cuò)誤.
3.電磁爐里面安裝了溫度感應(yīng)裝置,可以感應(yīng)器皿溫度的變化,控制加熱的溫度,這種裝置最重要的元件是熱敏電阻,其特點(diǎn)是( )
A.溫度變化,電阻值隨之變化
B.溫度變化,電阻內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流
C.溫度變化,電阻值保持恒定
D.以上說法都不對
解析:選A.熱敏電阻,其特點(diǎn)是溫度變化,電阻值隨之變化,即溫度越高阻值越小,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
4.有些洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)
3、裝置,該裝置采用的傳感器是( )
A.溫度傳感器 B.壓力傳感器
C.聲音傳感器 D.紅外線傳感器
解析:選B.洗衣機(jī)內(nèi)水位高低不同,對洗衣機(jī)水桶的壓力不同,因此該裝置采用的是壓力傳感器,故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
5.如圖所示為用電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、綠燈泡、小電鈴、負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個(gè)高溫報(bào)警器電路圖,要求是:正常情況綠燈亮,有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警,則圖中的甲、乙、丙分別是( )
A.小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡
B.半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡
C.綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻
D.半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴
4、
解析:選B.甲的回路應(yīng)為控制電路,甲當(dāng)然是半導(dǎo)體熱敏電阻;熱敏電阻的特點(diǎn)是溫度高,電阻小,電流大,繼電器工作,觸頭被吸下,乙被接通應(yīng)報(bào)警,即乙是小電鈴;平常時(shí),溫度低,電阻大,電流小,丙導(dǎo)通,丙應(yīng)是綠燈泡,即B正確.
6.如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖.現(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?,關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對電阻阻值的影響不計(jì))( )
A.如果R為金屬熱電阻,讀數(shù)變大,且變化非常明顯
B.如果R為金屬熱電阻,讀數(shù)變小,且變化不明顯
C.如果R為用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻,讀數(shù)變化非常明顯
D.如果R為用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻,讀數(shù)變化不明顯
解析:
5、選C.金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大,但靈敏度較差,而熱敏電阻的阻值隨溫度的升高電阻減小,且靈敏度高,故選項(xiàng)C正確.
二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全選對的得6分,選對但不全的得3分,有錯(cuò)選或不答的得0分)
7.如圖所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻,R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置.則( )
A.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),A、B之間電壓升高
B.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),A、B之間電壓降低
C.當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí),可增大A、B之間的電壓
D.當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí),可增大A、
6、B之間的電壓
解析:選BC.R1是光敏電阻,有光照射時(shí),電阻變小,當(dāng)有人通過而遮蔽光線時(shí),R1的阻值變大,回路中的電流I減小,A、B間的電壓U=IR2減小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;由閉合電路歐姆定律得:U=E-I(R1+r),當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí),電路中的電流減小,A、B間的電壓U增大,故C項(xiàng)正確;當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí),電路中的電流增大,A、B間的電壓U減小,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
8.如圖是測試熱敏電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖,滑動(dòng)變阻器已調(diào)節(jié)到某一適當(dāng)?shù)闹担畬?shí)驗(yàn)中觀察到當(dāng)溫度升高時(shí)燈更亮.對于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析正確的有( )
A.溫度升高,電路中的電流減小
B.溫度升高,電路中的電流增大
C.溫度升高
7、,熱敏電阻的阻值增大
D.溫度升高,熱敏電阻的阻值減小
解析:選BD.當(dāng)溫度升高時(shí),電路中的熱敏電阻的阻值減小,由閉合電路毆姆定律可知:電路中的電流增大,導(dǎo)致燈泡變亮,故B、D正確,A、C錯(cuò)誤.
9.如圖所示為用熱敏電阻R和電磁鐵L等組成的一個(gè)簡單的恒溫控制電路,其中熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減?。娫醇着c電磁鐵、熱敏電阻等組成控制電路,電源乙與恒溫箱加熱器(圖中未畫出)相連接.則( )
A.當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值時(shí),銜鐵P將會被吸下
B.當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值時(shí),銜鐵P將會被吸下
C.工作時(shí),應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在C、D端
D.工作時(shí),應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B
8、端
解析:選BD.溫度升高時(shí),熱敏電阻阻值減小,電流增大,電磁鐵磁性增強(qiáng),將銜鐵P吸下,選項(xiàng)B正確;溫度低時(shí),要求加熱器工作,所以加熱器應(yīng)接在A、B端,選項(xiàng)D正確.
10.如圖所示是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門報(bào)警器的簡化電路示意圖.門打開時(shí),紅外光敏電阻R3受到紅外線照射,電阻減?。婚T關(guān)閉會遮蔽紅外線源(紅外線源沒有畫出).經(jīng)實(shí)際試驗(yàn),燈的亮滅能反映門的開、關(guān)狀態(tài).門打開時(shí)兩燈的發(fā)光情況以及R2兩端電壓UR2與門關(guān)閉時(shí)相比( )
A.紅燈亮,UR2變大 B.綠燈亮,UR2變大
C.綠燈滅,UR2變小 D.紅燈亮,UR2變小
解析:選CD.門打開時(shí)R3減小,導(dǎo)致R總減小和I
9、總增加,Ur和UR1變大,UR2=E-(UR1+Ur)減小,IR3=I總-增加,電磁繼電器磁性增強(qiáng)把銜鐵拉下,紅燈亮,綠燈滅,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,選項(xiàng)C、D正確.
三、非選擇題(本題共4小題,共40分.解答時(shí)應(yīng)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(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
11.(10分)太陽能是一種清潔、“綠色”能源.在我國舉辦的世博會上,大量利用了太陽能電池.太陽能電池在有光照時(shí),可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,在沒有光照時(shí),可以視為一個(gè)電學(xué)器件.某實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)測繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)方法,探究一個(gè)太陽能電池在沒有光照時(shí)(沒有儲存電能)的I-
10、U特性.所用的器材包括:太陽能電池,電源E,電流表A,電壓表V,滑動(dòng)變阻器R,開關(guān)S及導(dǎo)線若干.
(1)為了達(dá)到上述目的,請將圖甲連成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)電路圖.
(2)該實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),描點(diǎn)繪出了如圖乙的I-U圖象.由圖可知,當(dāng)電壓小于2.00 V時(shí),太陽能電池的電阻________(選填“很大”或“很小”);當(dāng)電壓為2.80 V時(shí),太陽能電池的電阻約為________ Ω.
解析:(1)探究I-U特性時(shí)需要多組數(shù)據(jù),故滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法.連線見答案.
(2)根據(jù)R=,結(jié)合I-U圖可知U<2.00 V時(shí)R很大;U=2.80 V時(shí)R= Ω=1.0×103Ω.
答案:
11、(1)連線如圖
(2)很大 1.0×103(965~1 040)
12.(10分)如圖所示,一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi);A為毫安表,量程為6 mA,內(nèi)阻為數(shù)十歐姆;E為直流電源,電動(dòng)勢約為3 V,內(nèi)阻很??;R為電阻箱,最大阻值為999.9 Ω;S為開關(guān).已知RT在95 ℃時(shí)的阻值為150 Ω,在20 ℃時(shí)的阻值約為550 Ω.現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95 ℃至20 ℃之間的多個(gè)溫度下RT的阻值.
(1)在圖中畫出連線,完成實(shí)驗(yàn)原理電路圖.
(2)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空.
①依照實(shí)驗(yàn)原理電路圖連線.
②調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度,使得RT的溫度為95 ℃.
③將電阻箱調(diào)到
12、適當(dāng)?shù)某踔?,以保證儀器安全.
④閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱,記錄電流表的示數(shù)I0,并記錄____________.
⑤將RT的溫度降為T1(20 ℃
13、用“替代法”,考慮到用電流表觀察而保證電路中電阻不變,因此將熱敏電阻、電阻箱和電流表串聯(lián)組成測量電路,如圖所示.熱敏電阻RT在95 ℃和20 ℃的阻值是已知的,所以熱敏電阻的初始溫度為95 ℃,則電流表示數(shù)不變時(shí),電阻箱和熱敏電阻的阻值應(yīng)保持150 Ω和電阻箱的初值之和不變;如果熱敏電阻的初始溫度為20 ℃,則電流表示數(shù)不變時(shí),電阻箱和熱敏電阻的阻值應(yīng)保持550 Ω和電阻箱的初值之和不變.因此可以測量任意溫度下的電阻.
答案:(1)實(shí)驗(yàn)原理電路圖如解析圖所示
(2)④電阻箱的讀數(shù)R0 ⑤仍為I0 電阻箱的讀數(shù)R1
⑥R0-R1+150 Ω
13.(10分)有一種測量壓力的電子秤,其
14、原理如圖所示.E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢為6 V的電源.R0是一個(gè)阻值為300 Ω的限流電阻.G是由理想電流表改裝成的指針式測力顯示器.R是一個(gè)壓敏電阻,其阻值可隨壓力大小的變化而改變,其關(guān)系如表所示.C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器.秤臺的重力忽略不計(jì),試分析:
壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R/Ω
300
280
260
240
220
200
180
…
(1)利用表中的數(shù)據(jù),寫出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式.
(2)若電容器的耐壓值為5 V,該電子秤的最大稱量值為多少?
(3)如果把電流表中電流的刻度變換成
15、壓力刻度,則該測力顯示器的刻度是否均勻?
解析:(1)由表中數(shù)據(jù)可知,K===0.4 Ω/N
所以電阻R隨壓力F變化的函數(shù)表達(dá)式為
R=(300-0.4F) Ω.
(2)R上受到的壓力越大,R的阻值越小,電容器兩極板電壓越大,但不能超過5 V,所以=,解得R=60 Ω,又因?yàn)镽=(300-0.4F)Ω,得F=600 N.
(3)電流表中的電流I==
電流I與壓力F不是線性關(guān)系,該測力顯示器的刻度不均勻.
答案:(1)R=(300-0.4F)Ω (2)600 N (3)不均勻
14.(10分)有一種測量物體重量的電子秤,其電路主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(實(shí)際上是一個(gè)阻值
16、可隨壓力變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)上是電流表),原理圖如圖中的虛線所示,不計(jì)踏板的質(zhì)量.已知電流表的量程為2 A,內(nèi)阻為1 Ω,電源電動(dòng)勢為12 V,內(nèi)阻為1 Ω,電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R=30-0.01F(F和R的單位分別為N和Ω).
(1)求該秤能測量的最大體重;
(2)通過計(jì)算,得出該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的哪個(gè)刻度處?
(3)寫出該秤測量的重力與電流表中電流的函數(shù)關(guān)系.
解析:(1)由電流表量程可知電路中最大電流為2 A
由閉合電路歐姆定律E=I(R+r+rg)
可解得壓力傳感器R的最小值為4 Ω
由電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式為R=30-0.01F
可得壓力最大值F=2 600 N,
即該秤能測量的最大體重為2 600 N.
(2)踏板空載時(shí),F(xiàn)=0,R=30 Ω
由閉合電路歐姆定律,E=I(R+r+rg)
可解得I=0.375 A
即該秤零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤的0.375 A刻度處.
(3)由E=I(R+r+rg)和R=30-0.01F可得
E=I(30-0.01F+r+rg)
將電動(dòng)勢E=12 V、內(nèi)阻r=1 Ω、電流表內(nèi)阻rg=1 Ω
代入化簡得F=3 200-.
答案:(1)2 600 N (2)0.375 A (3)F=3 200-
8