2016-2017学年高中物理第5章传感器及其应用章末综合测评鲁科版选修.docx

第5章 传感器及其应用 (时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本大题共10个小题，每小题6分，共60分在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第810题有多项符合题目要求全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()A力传感器B光传感器C温度传感器D声音传感器【解析】遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，选项B正确，选项A、C、D错误【答案】B2用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是()A红外报警装置B走廊照明灯的声控装置C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器【解析】红外报警装置是传感器把光信号(红外线)转化成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转化成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转化成电信号；电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信号转化成电信号【答案】A3如图1所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是() 【导学号：78870097】图1A进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D以上说法均不正确【解析】由报警器的原理可知，发生火灾时，烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在三极管上，使其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对【答案】C4如图2所示RT为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是() 【导学号：78870098】图2热敏电阻温度升高，其他条件不变热敏电阻温度降低，其他条件不变光照增强，其他条件不变光照减弱，其他条件不变ABCD【解析】电压表示数变大，而R3为定值电阻，说明流经R3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于RT减小或R1增大，由热敏电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故、正确，、错误【答案】D5. (2016德州检测)如图3所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发光越强)，且R与D距离不变，下列说法中正确的是()图3A当滑动触头向左移动时，L消耗的功率增大B当滑动触头向左移动时，L消耗的功率减小C当滑动触头向右移动时，L消耗的功率可能不变D无论怎样移动滑动触头，L消耗的功率都不变【解析】电源电压恒定，也就是说，并联电路两端的电压恒定，当滑动触头向左移动时，发光二极管发光变强，光敏电阻的电阻变小，所以电流变大，则L的功率变大【答案】A6传感器是一种采集信息的重要器件，如图4所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、灵敏电流计(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路当压力F作用于可动电极的膜片上时，膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转在对膜片开始施加恒定的压力到膜片稳定的这段时间，灵敏电流计指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)()图4A灵敏电流计指针向右偏B灵敏电流计指针向左偏C灵敏电流计指针不动D不能判断灵敏电流计指针向哪边偏【解析】压力F作用时，极板间距d变小，由C，电容器电容C变大，又根据QCU，极板带电量变大，所以电容器应充电，又由于上极板带正电，灵敏电流计中有由负接线柱流入的电流，所以指针将左偏【答案】B7氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图5甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标，有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)浓度曲线如图乙，请判断图中电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是()图5【解析】当一氧化碳浓度增大时，传感器的电导增大，电阻R传减小，由闭合电路欧姆定律知，电路中的电流IE/(R0RR传r)增大，电压表的示数U0IR0ER0/(R0RR传r)增大，故C、D错误，由题图知，传感器的电导与浓度成正比，传感器的电阻R传与浓度成反比，但电压表的示数U0与传感器的电阻R传并不成正比关系，所以，电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的关系图线并不是直线，A错，答案为B.【答案】B8当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中，正确的是()A电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B电子体温计中主要是采用了温度传感器C电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D电子秤中主要是采用了力电传感器【解析】电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器，电脑所用的光电鼠标主要采用了光传感器，所以A、C项错误【答案】BD9.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三个元件，将这三个元件分别接入如图6所示电路中的A、B两点后用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()图6A置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这个元件一定是热敏电阻B置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这个元件一定是定值电阻C用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这个元件一定是光敏电阻D用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数不变化，这个元件一定是定值电阻【解析】热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化而变化；光敏电阻的阻值随光照强度变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随光照强度变化而变化故A、C正确【答案】AC10如图7所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是光敏电阻(光照时电阻会变小)，下列说法中正确的是() 【导学号：78870099】图7A当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大【解析】光敏电阻的阻值与光照强度有关，光照强度越大，光敏电阻阻值越小当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值变小，电路中电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压变小，所以电压表读数变小，选项A正确；相反，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电路中电流变小，电源内阻上的电压变小，路端电压变大，所以电压表读数变大，选项D正确【答案】AD二、非选择题(本题共3小题，共40分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(12分)如图8甲所示是在温度为10 左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R120 k，R210 k，R340 k，RT为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当Uab0时，电压鉴别器会使S断开停止加热，恒温箱内的温度恒定在_. 【导学号：78870100】图8【解析】设电路的路端电压为U，当Uab0时，有R2RT，解得RT20 k.由图乙可知，当RT20 k时，t35 .【答案】3512(14分)(2016海口检测)全自动洗衣机中，排水电磁阀是由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水程序时，电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞打开，排出污水牵引电磁铁的结构如图9所示当程序控制器的控制电流通过线圈时，线圈和铁芯1产生一个强的磁场，使铁芯2磁化，由于磁体间相互作用，将铁芯2吸入线圈，此时铁芯2将拉动阀门使阀门打开排水同样，控制器不输出控制电流时，电磁铁将失去磁性，弹簧(图中未画)将铁芯2拉回原位，从而关闭阀门想一想：图9(1)某时刻输入控制电流时，a为正、b为负，则铁芯2中A端和B端分别是什么磁极？(2)a、b处输入的是正、负交变电流，铁芯2是否仍然能吸入线圈？与恒定电流相比会有什么不同？【解析】(1)利用安培定则判断，A端为S极，B端为N极(2)仍能吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈发生相吸的作用，但与恒定电流产生的磁场相比，交变磁场强弱有变化，当磁性减弱的时刻弹簧会将铁芯2拉离线圈，因而会有振动而产生噪声【答案】见解析13(14分)如图10所示是一种测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个可以形变的电阻R1、R2、R3、R4，如图乙图甲是它的侧面图，这4个电阻连成的电路如图丙所示，试回答下列问题：图10(1)开始时金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？(2)当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻阻值大小如何变化？【解析】(1)本题是求电路A、B两点的电压与4个电阻的关系，由于电压表的电阻可以看做无穷大，因此本电路是R1与R2串联，R3与R4串联，然后它们再并联设上面部分