高中物理 第六章 传感器测评A（含解析）新人教版选修32.doc

【优化设计】2015-2016学年高中物理 第六章 传感器测评a 新人教版选修3-2 (基础过关卷)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。其中第16题为单选题;第710题为多选题,全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.下列说法中错误的是()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c.电子秤所使用的测力装置是力传感器d.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量解析:话筒是声传感器,能将声音信号转换成电信号,故a错。答案:a2.在电梯门口放置一障碍物,会发现电梯门不停地开关,这是由于在电梯门上装有的传感器是()a.光传感器b.温度传感器c.声传感器d.压力传感器解析:在电梯门口放置一障碍物,电梯门不停地开关,说明电梯门口有一个光传感器,故a选项正确。答案:a3.2007年诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用。下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是()a.热敏电阻可应用于温度测控装置中b.光敏电阻是一种光电传感器c.电阻丝可应用于电热设备中d.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析:热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度值的函数关系,测得该热敏电阻的值即可获取温度值,从而应用于温度测控装置中,a说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器,b说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应,可应用于电热设备中,c说法正确;电阻对直流和交流均起到阻碍的作用,d说法错误,故正确答案为d。答案:d4.如图所示,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()a.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:电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,电路中电流减小,根据p=i2r知,小灯泡的实际功率减小,所以变暗。答案:c5.某仪器内部电路如图所示,其中m是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上),当金属块处于平衡状态时。两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上,下列说法中正确的是()a.当汽车加速前进时,甲灯亮b.当汽车加速前进时,乙灯亮c.当汽车刹车时,乙灯亮d.当汽车刹车时,甲、乙两灯均不亮解析:当汽车向右加速时,m向左移动,b与a接触,电路接通乙灯亮;当汽车刹车时,m向右移动,b与c接触,甲灯亮。答案:b6.有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置,下列说法正确的是()a.两个传感器都是光电传感器b.两个传感器分别是光电传感器和温度传感器c.两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器d.只要光照或温度适合时排气扇就不工作解析:题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制,由此可见两个传感器一个是光电传感器,一个是温度传感器,而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可,a、c、d错,b对。答案:b7.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列不属于这类传感器的是()a.红外报警装置b.走廊照明灯的声控开关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:红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件。答案:bcd8.如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明()a.在温度越高时,热敏电阻阻值越大b.在温度越高时,热敏电阻阻值越小c.半导体材料温度升高时,导电性能变差d.半导体材料温度升高时,导电性能变好解析:电流表的示数增大,说明电路中的电流增大,电阻减小,所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的;电阻率减小,导电性能变好,故选项b、d正确。答案:bd9.电吉他之所以能以其独特的魅力吸引较多的音乐爱好者,是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器”的装置,能将琴弦的振动转化为电信号,电信号经扩音器放大,再经过扬声器就能播出优美的音乐。如图是“拾音器”的结构示意图,多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间,当琴弦沿着线圈振动时,线圈中就会产生感应电流。关于感应电流,以下说法正确的是()a.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流是变化的b.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小变化,方向不变c.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化d.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小不变,方向变化解析:由题意及图可知,电吉他是利用振动的钢质琴弦使线圈切割磁感线而产生感应电流,再将该电流放大并与扩音器相连从而发出声音,属于法拉第电磁感应现象。因琴弦在振动时速度的大小和方向均变化,故感应电流不是恒定的,故a、c正确。答案:ac10.在一些学校教室为了保证照明条件,采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日光灯,而在自然光充足时,自动关闭日光灯,其原理图如图所示。r为一光敏电阻,l为一带铁芯的螺线管,在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁,一端用铰链固定在墙上可以自由转动,另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是()a.光照越强,光敏电阻阻值越大,衔铁被吸引下来b.在光线不足时,光敏电阻阻值变大,电流小,衔铁被弹簧拉上去,日光灯接通c.上面两接线柱应该和日光灯电路连接d.下面两接线柱应该和日光灯电路连接解析:由光敏电阻特性可知,光照强度越强,电阻越小,电流越大,所以a项错,b项正确;上面两接线柱应接日光灯电路,所以c项正确,而d项错误。答案:bc二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案填在题中的横线上)11.(6分)如图所示,实线是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况。从图中可知道该砝码的重力约为n,a、b、c、d四段图线中砝码处于超重状态的为,处于失重状态的为。解析:当拉力的大小不变时,力传感器悬挂的砝码在竖直方向是匀速运动,此时力传感器的读数就是砝码的重力,约4.5 n。当力传感器读数大于重力时,砝码处于超重状态,即a、d状态。当力传感器读数小于重力时,砝码处于失重状态,即b、c状态。答案:4.5a、db、c12.(10分)逻辑电路在电子线路中有着重要的应用。某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路,天黑了,让路灯自动接通;天亮了,让路灯自动熄灭。如图中rg是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著减小;r是可调电阻,起分压作用。“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号,或将低压信号转变为高压信号。j为路灯总开关控制继电器,它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)。(1)当天黑时,rg变,“非”门电路获得电压,j得到电压。(均选填“大”“小”或“高”“低”)(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使它在天色较黑时才会自动接通开关,应将r调(选填“大”或“小”)一些。解析:(1)天黑时,光线减弱,光敏电阻rg变大,a端输入低电压,y端输出高压信号,j得到高压,开始控制路灯工作。(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,应将r调大,a端输入电压较高,当天色较黑时,rg的电阻变大,a端的电压降低,y端的电压升高,j得到高压,开始控制路灯工作。答案:(1)大低高(2)大三、解答题(本题共3小题,共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示为一监测锅炉内的压力大小的报警器,在压力小于某个安全值时,绿灯常亮;当压力超过安全值时,红灯亮、电铃响开始报警。试说明其工作原理。解析:当锅炉内压力低于安全值上限时,1、2触点断开,电磁铁不动作,3、4触点闭合,绿灯点亮;当锅炉内压力超过安全值时,活塞推动金属片使1、2触点连接,电磁铁通电把衔铁吸下来,使3、5点接通,红灯亮,铃响,从而起到报警作用。答案:见解析14.(12分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置(如图所示)。在轮子的边缘贴上一小磁铁,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(dis实验器材)。如果小线圈的面积为s,匝数为n,回路的总电阻为r,小磁铁附近的磁感应强度最大值为b。实验发现,轮子转过弧度时,小线圈处的磁感应强度由最大值变为零。他说:“只要测得此过程感应电流的平均值i,就可以求得转轮转速的大小。”请你运用所学的知识推证该同学的判断是否正确,如果正确,请推导出转轮转速的表达式;如果不正确,请说明理由。解析:设转轮的角速度、转速分别是、n,轮子转过弧度所需时间为t,穿过线圈的磁通量的变化量为,线圈中产生的感应电动势的平均值为e。根据法拉第电磁感应定律有e=由闭合电路欧姆定律,感应电流的平均值i=又t=,n=,解得n=由解得的结果看,该同学的判断是正确的。答案:见解析15.(14分)有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示。e是内阻不计、电动势为6 v的电源,r0是一个阻值为400 的限流电阻,g是由理想电流表改装成的指针式测力显示器,r是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示,c是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析:压力f/n050100150200250300电阻r/300280260240220200180(1)利用表中的数据归纳出电阻r随压力f变化的函数式。(2)若电容器的耐压值为5 v,该电子秤的最大称量值为多少牛顿?(3)通过寻求压力与电流表中电流的关系,说明该测力显示器的刻度是否均匀?解析:压敏电阻r其阻值随压