江苏省徐州一中高二物理上学期段测试题（含解析）.doc

2015-2016学年江苏省徐州一中高二（上）段测物理试卷 一选择题：本题共6小题每小题6分，共36分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确1下列元件利用了光传感器的是（）a火灾报警器b电饭锅c测温仪d加速度计2下列说法正确的是 （）a话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号b电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断c电子秤所使用的测力装置是力传感器d半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大3如图所示，r1、r2、r3是固定电阻，r4是光敏电阻，当开关s闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射r4时（）ar4的阻值变小，a点电势高于b点电势br4的阻值变小，a点电势低于b点电势cr4的阻值变大，a点电势高于b点电势dr4的阻值变大，a点电势低于b点电势4有一热敏电阻的电阻值在t1t0的温度变化范围内，rt图象如图所示，现将该热敏电阻接在电阻表的两表笔上，做成一个电子温度计，为了便于读数，再把电阻表上的电阻值转换成温度值现想使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，那么该温度的测量哪段范围内的温度较为适宜（设在t1t0温度范围内，电阻表的倍率不变）（）at2t3段bt3t4段ct4t5段dt2t3和t4t5段5传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力f作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么（）a若电容减小，则力f增大b若电容增大则力f减小c若电容变大，则力f增大d以上说法都不对6霍尔元件能转换哪两个物理量（）a把温度这个热学量转换成电阻这个电学量b把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量c把力这个力学量转换成电压这个电学量d把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量二、填空题（每小题9分，共36分）7将金属热电阻、数字电流表、电源按图连接；将烧杯装入的水，用铁架台固定在加热器上闭合开关s，当金属热电阻未放入热水中时，电流表示数为i1，将金属热电阻放入温水中，电流表示数为i2将金属热电阻放在热水中，电流表示数为i3，则i1、i2、i3的大小关系是8如图所示是一路灯自动控制装置，交流电源电压220v，路灯l在晚上自动点亮，白天则自动熄灭a、b、c分别为晶闸管的三个极，它们分别是：a叫极；b叫极；c叫极白天光照较强，光敏电阻rg阻值（填大或小），b、c两端电压（填高或低）9黑箱上有三个接线柱a、b、c如图所示，已知里面装的元件只有两个（可能的元件是电池、电阻或二极管），并且两个接线柱之间最多只接一个元件，现用多用表去进行检测，其检测结果如下：用直流电压挡测量，a、b、c三接线柱之间均无电压；用欧姆挡测量，a、c之间正、反接电阻值不变；用欧姆挡测量，黑表笔接a，红表笔接b，有电阻，黑表笔接b，红表笔接a，电阻值较大；用欧姆挡测量，黑表笔接c，红表笔接b，有电阻，阻值比步测得的大；反接电阻值很大画出箱内两个元件的接法10某同学设计了一路灯控制电路如图所示，光照射光敏电阻rg时，其阻值变小设白天时继电器两端电压为u1，夜晚为u2，它们的大小关系是：现要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节r1？三、计算题，本题共2小题，共28分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位11（14分）（2005上海）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2mm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（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中t1=1.0103s，t2=0.8103s（1）利用图（b）中的数据求1s时圆盘转动的角速度；（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向；（3）求图（b）中第三个激光信号的宽度t312（14分）（2015秋徐州校级月考）加速度计是测定物体加速度的仪器，现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇制导系统的信息源，如图9所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由两根相同的弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器上无摩擦水平滑动，当系统加速时敏感元件发生位移，并转换成电信号输出已知敏感元件的质量为m，每根弹簧的劲度系数为k，电源的电动势为且内阻不计，滑动变阻器的总阻值为r，且总电阻有效长度为l静态时，两弹簧恰好为原长，滑动变阻器的滑动触头位于正中间，并且此时加速度计的输出电压为零（1）假定待测系统的加速度大小为a，方向向左，求敏感元件发生的位移？（2）求用输出信号的电压u来表示待测系统加速度a的表达式？2015-2016学年江苏省徐州一中高二（上）段测物理试卷参考答案与试题解析一选择题：本题共6小题每小题6分，共36分，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确1下列元件利用了光传感器的是（）a火灾报警器b电饭锅c测温仪d加速度计考点：传感器在生产、生活中的应用 分析：传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量解答：解：a、火灾报警器，是当有火灾时，会发生烟，进入火灾报警器时，利用光的漫反射，从而触发开关报警故a正确；b、电饭锅，则是由电流做功产生热量，当达到103时，磁钢失去磁性，导致开关关闭，所以属于温度传感器，故b错误；c、测温仪是温度计的一种，用红外线传输数字的原理来感应物体表面温度，操作比较方便，特别是高温物体的测量应用广泛，如钢铸造、炉温、机器零件、玻璃及室温、体温等各种物体表面温度的测量故c错误；d、加速度计是测量运载体线加速度的仪表，是属于力传感器，故d错误；故选：a点评：热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化它们的电阻都是变小，而金属电阻则是变大2下列说法正确的是 （）a话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号b电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断c电子秤所使用的测力装置是力传感器d半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大考点：常见传感器的工作原理 分析：传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析解答：解：a、话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号故a错b、电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断常温时，上、下触点应是接触的，当双金属片温度升高时，上下层形变不同，上层形变大，双金属片发生弯曲，使电路断开所以电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断故b正确c、电子秤所使用的测力装置是力传感器，传感器输出的电压表示力f的大小，压力越大电子秤示数越大，也就是输出的电压越大故c正确d、半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越小故d错故选bc点评：本题考查对传感器原理的理解，传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会属于基础题3如图所示，r1、r2、r3是固定电阻，r4是光敏电阻，当开关s闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射r4时（）ar4的阻值变小，a点电势高于b点电势br4的阻值变小，a点电势低于b点电势cr4的阻值变大，a点电势高于b点电势dr4的阻值变大，a点电势低于b点电势考点：闭合电路的欧姆定律 专题：恒定电流专题分析：光敏电阻是由半导体材料制成的，有光照时电阻减小；根据r4阻值的变化，分析外电路总电阻的变化，判断总电流的变化，进一步分析路端电压的变化，判断出r1、r2所在支路电流的变化，根据总电流的变化，再分析通过r3的电流变化，根据欧姆定律分析r1和r3的电压怎样变化，就能判断a、b电势如何变化，确定出两点电势的关系解答：解：当用光照射r4时r4的阻值变小，外电路总电阻减小，总电流增大电源的内电压增大，路端电压减小，所以r1、r2所在支路电流减小由于总电流等于两个支路电流之和，所以通过r3的电流增大，根据欧姆定律得知，r3的电压增大，r1的电压减小根据在外电路中，顺着电流方向电势降低，可知，a、b两点的电势都比c点电势低，光照之前，a、b两点电势相等，光照后r3的电压增大，r1的电压减小，则a点的电势降低，b点的电势升高，故a点电势低于b点电势故b正确故选：b点评：本题首先要掌握光敏电阻的特性，其次要知道在外电路中，顺着电流方向电势降低，通过分析电阻r3的电压和r1的电压变化，判断两点电势的变化4有一热敏电阻的电阻值在t1t0的温度变化范围内，rt图象如图所示，现将该热敏电阻接在电阻表的两表笔上，做成一个电子温度计，为了便于读数，再把电阻表上的电阻值转换成温度值现想使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，那么该温度的测量哪段范围内的温度较为适宜（设在t1t0温度范围内，电阻表的倍率不变）（）at2t3段bt3t4段ct4t5段dt2t3和t4t5段考点：欧姆定律 专题：恒定电流专题分析：要使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，即变化相同的温度电阻变化范围要较大解答：解：制作电阻温度计，需要热敏电阻传感器，将温度的测量转化为电阻的测量；要使该温度计对温度的变化反应较为灵敏，即变化相同的温度电阻变化范围要大，故曲线的斜率要大，故在t2t3范围内较为合适故选：a点评：本题关键是明确电阻温度计的工作原理，通过热敏电阻将温度的测量转化为电阻的测量，不难5传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力f作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么（）a若电容减小，则力f增大b若电容增大则力f减小c若电容变大，则力f增大d以上说法都不对考点：电容器的动态分析 专题：电容器专题分析：根据电容器的电容与板间距离的关系，判断当f向上压膜片电极时电容的变化解答：解：a、若电容减小，由电容的决定式c=得知电容器板间距离增大，则f减小故a错误b、c、d、若电容增大，由电容的决定式c=得知电容器板间距离减小，则f增大故bd错误，c正确故选：c点评：本题电容器动态变化分析问题，只要掌握电容的决定式就能正确解答6霍尔元件能转换哪两个物理量（）a把温度这个热学量转换成电阻这个电学量b把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量c把力这个力学量转换成电压这个电学量d把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量考点：霍尔效应及其应用 专题：带电粒子在磁场中的运动专题分析：根据霍尔元件的工作原理作答解答：解：如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度b垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流i，c、d两侧面会形成电势差ucd故霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量故选：b点评：解决本题的关键知道霍尔元件中移动的是自由电子，以及自由电子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡，此时的电压就叫霍尔电压二、填空题（每小题9分，共36分）7将金属热电阻、数字电流表、电源按图连接；将烧杯装入的水，用铁架台固定在加热器上闭合开关s，当金属热电阻未放入热水中时，电流表示数为i1，将金属热电阻放入温水中，电流表示数为i2将金属热电阻放在热水中，电流表示数为i3，则i1、i2、i3的大小关系是i1i2i3考点：闭合电路的欧姆定律 专题：恒定电流专题分析：金属热电阻的阻值随着温度的升高而增大，根据闭合电路欧姆定律即可求解解答：解：金属热电阻的阻值随着温度的升高而增大，可知电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知电流减小，所以有：i1i2i3故答案为：i1i2i3点评：本题主要考查了闭合电路欧姆定律的直接应用，知道金属热电阻的阻值随着温度的升高而增大，难度不大，属于基础题8如图所示是一路灯自动控制装置，交流电源电压220v，路灯l在晚上自动点亮，白天则自动熄灭a、b、c分别为晶闸管的三个极，它们分别是：a叫阳极；b叫阴极；c叫门极白天光照较强，光敏电阻rg阻值小（填大或小），b、c两端电压低（填高或低）考点：传感器在生产、生活中的应用 分析：明确晶闸管的三个极的名称及光敏电阻的性质，并能根据电路分析电压的变化解答：解：晶闸管的三个极分别为阳极、阴极和门极；在图中分别对应a、b和c；当白天光照较强时，光敏电阻的阻值较小，则其分压较小，bc两端的电压较低；故答案为：阳，阴，门，小，低点评：本题考查传感器的应用，对于晶闸管及光敏电阻要注意牢记，同时掌握分析电路结构的能力9黑箱上有三个接线柱a、b、c如图所示，已知里面装的元件只有两个（可能的元件是电池、电阻或二极管），并且两个接线柱之间最多只接一个元件，现用多用表去进行检测，其检测结果如下：用直流电压挡测量，a、b、c三接线柱之间均无电压；用欧姆挡测量，a、c之间正、反接电阻值不变；用欧姆挡测量，黑表笔接a，红表笔接b，有电阻，黑表笔接b，红表笔接a，电阻值较大；用欧姆挡测量，黑表笔接c，红表笔接b，有电阻，阻值比步测得的大；反接电阻值很大画出箱内两个元件的接法考点：闭合电路的欧姆定律 专题：实验题分析：表笔怎样接数值都不变的为电阻；表笔接法不同示数有较大变化的是二极管，正向阻值较小，反向阻值较大解答：解：对电阻来讲，无论表笔怎么接，数值都不变，所以ac之间接电阻；对二极管来讲有单向导电性，正向电阻较小，而反向电阻较大，由ab和bc间的读数知二极管接在ab之间，且正极接在b点；则箱内电路如图点评：本题关键掌握二极管的单向导电性，知道电阻与二极管的区别，对于了解二极管的特性是做好本题的关键10某同学设计了一路灯控制电路如图所示，光照射光敏电阻rg时，其阻值变小设白天时继电器两端电压为u1，夜晚为u2，它们的大小关系是：u1u2现要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节r1？滑动端向上滑，使r1阻值变小考点：传感器在生产、生活中的应用 专题：交流电专题分析：路灯控制电路如图所示，当光照射光敏电阻rg时，其阻值变化从而导致非门输入电压变化，最终会引起继电器的开关是否闭合解答：解：如图所示，当光照射光敏电阻rg时，其阻值变小，导致分得电压减少这样非门电路输入端电压变大，从而使其输出端电压变小，由于设白天时继电器两端电压为u1，夜晚为u2所以u1u2当光照变弱时光敏电阻rg的阻值变大，非门电路输入端电压变小，继电器得到的电压变高，路灯被点亮若要使路灯比平时早一些亮起来，只有通过向上滑动，使r1阻值变小故答案为：u1u2；滑动端向上滑，使r1阻值变小点评：考查了光敏电阻与非门电路的特性，同时虽然要提前亮，但继电器的合上开关的电压却是不变的三、计算题，本题共2小题，共28分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位11（14分）（2005上海）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2mm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（a）为该装置示意图，图（b）为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中t1=1.0103s，t2=0.8103s（1）利用图（b）中的数据求1s时圆盘转动的角速度；（2）说明激光器和传感器沿半径移动的方向；（3）求图（b）中第三个激光信号的宽度t3考点：传感器在生产、生活中的应用；匀速圆周运动；线速度、角速度和周期、转速 专题：压轴题分析：当圆盘的均匀狭缝转到激光器正下方时，传感器接收到信号到下次接收到信号，正好转动一圈从而由周期可求出角速度由图象中的光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，说明激光器与传感器在移动，相对而言圆盘的转动速度在发生变化根据前两个光信号的时间，可求出激光器与传感器移动速度，从而可算出第三个光信号的时间解答：解：（1）由图线读得，转盘的转动周期t=0.8s角速度（2）激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动（理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动）（3）设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri，第i个脉冲的宽度