高中物理第六章传感器阶段验收评估新人教版.docx

第六章传感器(时间：50分钟满分：100分)一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分，第15小题中只有一个选项符合题意，第68小题中有多个选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1如图1所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光。若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生这一现象的主要原因是()图1A小灯泡的电阻发生了变化B小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C电阻丝的电阻率随温度发生了变化D电源的电压随温度发生了变化解析：选C电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻增大，根据I知，通过小灯泡的电流减小，功率减小，所以变暗，C正确。2.图2如图2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()A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：选C平时光电三极管收不到LED发出的光呈高阻值状态。发生火灾时，由于烟雾对光的散射作用，部分光线照射到光电三极管上，光电三极管导通，就会发出警报，C正确。3.如图3所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到如图所示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h变化为()图3Ah正在增大Bh正在减小Ch不变 D无法确定解析：选B由电源极性及电流方向可知，ABC构成的电容器上的电荷量正在减小，由QCU可知C减小，根据C可知正对面积减小，即h在减小。4.如图4所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()图4AI变大，U变大 BI变小，U变小CI变小，U变大 DI变大，U变小解析：选B当R2处出现火情时，热敏材料制成的传感器的电阻将减小，则此时电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知：外电路电压将减小，电路中的总电流增大，所以R1上的电压增大，报警器两端电压将减小，显示器的电流减小，故正确选项为B。5机器人技术发展迅速，以下哪方面是现有的机器人不能很好地完成的()A汽车工业中自动焊接领域B深水探险C艺术体操和与人对话D机械加工解析：选C现有的机器人技术限于制造工艺、计算机技术和传感器技术，还很难达到类似人对肢体的控制能力，其动作精确但较僵硬，语音识别能力还很差，在其他几个方面机器人都有上佳表现。6.如图5所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不变，下列说法正确的是()图5A当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小D无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变解析：选AC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，光敏电阻的阻值变小，所以电流变大，则L的功率变大。7.有一种测量人体体重的电子秤，其原理图如图6中的虚线所示，它主要由踏板、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)三部分构成。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 ，电阻R随压力变化的函数式为R300.02F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是()图6A该秤能测量的最大体重是1 400 NB该秤能测量的最大体重是1 300 NC该秤零刻线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D该秤零刻线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处解析：选AC当电流表满偏时，电阻Rminr2 。由R300.02F，将Rmin2 代入上式，得Fmax1 400 N，即该秤能测量的最大体重是1 400 N。当F0时，R30 ，则I A0.375 A，故A、C正确。8.小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经检查，恒温箱的控制器没有故障。参照图7，下列对故障判断错误的是()图7A只可能是热敏电阻出现故障B只可能是温度设定装置出现故障C热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D可能是加热器出现故障解析：选ABD由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误。若加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温度持续升高，故D错误。二、非选择题(本题共4小题，共52分)9(8分)如图8所示是一种自动控制水温的装置，加热电路的两端P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间？NTC热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间？图8解析：P、Q应该分别接到触头a、b之间，同时，M、N应该分别接在e、f之间，其工作原理是：当水温升高时，NTC热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，使衔铁被吸下，a、b断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，NTC热敏电阻温度减小，阻值增大，电磁铁中电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，使a、b之间连接，加热装置开始加热，从而实现水温控制。答案：见解析10(12分)光电管在自动化控制中有很多的应用，光电管的阴极常由活泼的碱金属制成，因为这些碱金属在光的照射下容易激发出光电子，入射光越强，光电子数就越多，从而在电路中形成的光电流就越大。利用光电管制成街道路灯的自动控制开关，使其达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果。图9为其模拟电路，其中A为光电管，试完成该光控电路，并说明光电管的主要作用。图9解析：根据传感器工作原理，其自动控制电路如图所示。当光照射到光电管A的阴极时，产生的光电子在电源的作用下定向移动，电路里就有电流产生，电流大小取决于照射光的强度，因此电磁继电器的通断就取决于照射光的强度，从而实现光控街道路灯的目的，可见，光电管实质是一种把光信号转换成电信号的传感器。光控电路如图所示，光电管的主要作用是把光信号转换成电信号。即光电传感器。答案：见解析11. (14分)如图10所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态。当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度，水流速度越大，越大。为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OCh。图中还有电动势为E的电源(内阻不计)和一只电压表。请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大。图10解析：电路图如图所示。设CDx，P球平衡时，由平衡条件可得tan 根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得I根据电阻定律可得RLRx由式可得U，因为水流速度越大，越大，所以U越大。答案：见解析12(18分)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图11甲为该装置示意图，图乙为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间t，纵坐标表示接收到的激光信号强度I，图中t11.0103s，t20.8103 s。图11(1)利用图乙中的数据求1 s时圆盘转动的角速度。