沪科版选修32 　信息时代离不开传感器 作业.doc

课时分层作业(十三)用传感器做实验信息时代离不开传感器基础达标练(15分钟分值：48分)选择题(本题共8小题，每小题6分)1街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()a压敏性b光敏性c热敏性 d三种特性都利用b2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a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3“嫦娥一号”卫星上装有8种24件探测仪器，其中可能有()a味觉传感器 b气体传感器c听觉传感器 d视觉传感器d“嫦娥一号”月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不需要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器，真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器立体相机4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换成电信号的过程下列属于这类传感器的是() 【导学号：53932106】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aa.红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的，所以符合题意；b.声控开关主要是将声信号转换为电信号，所以不合题意；c.洗衣机中的压力传感装置主要是将压力信号转换为电信号，所以不合题意；d.电饭煲中的温控器主要是将温度信号转换为电信号，所以不合题意5(多选)关于电子秤中应变式力传感器的说法中正确的是()a悬臂梁发生形变后将其形变的弹力显示出来b当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小c传感器输出的是应变片上的电压d外力越大，输出的电压差值也越大bd应变片材料的电阻满足r，当应变片的电阻发生变化时使输出的电压差值变大，由电压差值与外力的关系转换成力的大小显示出来，并不是将形变时的弹力直接显示出来，由此知b、d正确6(多选)如图438所示，全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁心1的线圈通电，使铁心2运动，从而牵引排水阀的阀门排除污水以下说法中正确的是()图438a若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁心2中a端为n极，b端为s极b若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁心2中a端为s极，b端为n极c若a、b处输入交变电流，铁心2不能被吸入线圈中d若a、b处输入交变电流，铁心2仍能被吸入线圈中ad控制电流由ab，由安培定则，电磁铁左端为n极，右端为s极，铁心2被磁化，a端为n极，b端为s极，因而被吸入线圈中；若a、b处输入交变电流，铁心1磁性不断变化，铁心2磁性也随之变化，仍能被吸入线圈，故a、d正确7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，在图439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的关系，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)co浓度曲线，如图439乙所示，请判断，下列选项中电压表示数u0与一氧化碳浓度c之间的对应关系图像正确的是()甲乙图439abcdb由题图乙知一氧化碳浓度越高，传感器电阻越小，电路中的电流越大，(但不是线性的)，电压表示数u0也越大故b正确8如图4310所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是()图4310a温度升高至74 时，l1亮灯报警b温度升高至74 时，l2亮灯报警c温度升高至78 时，l1亮灯报警d温度升高至78 时，l2亮灯报警d当温度低于78 时，线圈中没有电流，此时灯l1亮，但不报警，当温度升高到78 时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁，灯l2被接通，所以灯l2亮且报警，温度升高至74 时，线圈中没有电流，只是灯l1亮，不会报警能力提升练(25分钟分值：52分)一、选择题(本题共4小题，每小题7分)1(多选)某同学设计的家庭电路保护装置如图4311所示，铁心左侧线圈l1由火线和零线并行绕成当右侧线圈l2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关k，从而切断家庭电路仅考虑l1在铁心中产生的磁场，下列说法正确的有() 【导学号：53932107】图4311a家庭电路正常工作时，l2中的磁通量为零b家庭电路中使用的电器增多时，l2中的磁通量不变c家庭电路发生短路时，开关k将被电磁铁吸起d地面上的人接触火线发生触电时，开关k将被电磁铁吸起abd电路正常或短路时，火线和零线中通过的电流大小相等、方向相反，故l1中火线与零线中电流产生的磁场相抵消，铁心中的磁通量为零，l2中无感应电流产生，电磁铁中也就无电流，开关k不会被吸起由上述分析可知，a、b项正确，c项错误；当地面上的人接触火线发生触电时，火线与零线中的电流大小不再相等，则l2中产生感应电流，电磁铁也就能把开关k吸起，故d正确2如图4312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间距不变，闭合开关s后，下列说法中正确的是()a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消耗的功率可能不变d无论怎样移动滑动触头p，l消耗的功率都不变a当滑动触头p向左移动时，使其电阻减小，则流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻r的阻值减小，通过灯泡l的电流增大，则l消耗的功率增大，a正确，b、d错误；当滑动触头p向右移动时，可分析出l消耗的功率变小，c错误3(多选)为了锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图4313所示是原理图轻质弹簧右端和金属滑片p固定在一起(弹簧的电阻不计，p与r1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 n/cm.定值电阻r05 ，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值r125 ，电源输出电压恒为u3 v，理想电流表的量程为00.6 a当拉环不受力时，滑片p处于a端下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)()a小明在电路中连入r0的目的是保护电路b当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 ac当拉力为400 n时，电流表指针指在0.3 a处d当拉力为400 n时，电流表指针指在0.5 a处abc若电路无电阻r0，且金属滑片p在b端时，回路短路损坏电源，r0的存在使电路不出现短路，因此a正确；当拉环不受力时，滑片p在a端，由闭合电路欧姆定律得，i0.1 a，故b正确；拉力为400 n时，由fkx，则x4 cm，对应的电阻为rap20 ，r1接入电路的电阻rpb5 ，由闭合电路欧姆定律得，i0.3 a，故d错误，c正确4压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图4314甲所示的电路中，电流表示数变化如图4314乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()图4314a0t1时间内，升降机一定匀速运动b0t1时间内，升降机可能减速上升ct1t2时间内，升降机可能匀速上升dt1t2时间内，升降机可能匀加速上升b在0t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻的压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故a选项错误，b选项正确；t1t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，重物的加速度是变化的，故不可能做匀速运动或匀加速运动，c、d两项错误二、非选择题(本题共2小题，共24分)5(10分)如图4315所示为普通冰箱内温度控制器的结构铜质的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，上述材料就构成了一个温度传感器膜盒3为扁圆形(图中显示为它的切面)，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀测温泡1安装在冰箱的冷藏室中，5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作弹簧7的两端分别连接到弹簧片4和连杆9上，连杆9的下端是装在机箱上的轴凸轮8是由设定温度的旋钮(图中未画出)控制的逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力图4315(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够开始工作，而当达到设定的低温后又自动停止工作？ (2)为什么凸轮可以改变设定的温度？【解析】(1)冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3通过小柱体带动弹簧片4使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而当达到设定的低温时弹簧7带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作 (2)凸轮逆时针旋转会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与膜盒3共同控制弹簧片4的运动，故凸轮可以改变设定的温度【答案】见解析6(14分)一种半导体材料称为霍尔材料，用它制成的元件称为霍尔元件，这种材料有可定向移动的电荷，称为载流子，每个载流子的电荷量大小为1个元电荷，即q1.61019c，霍尔元件在自动检测、探测领域得到广泛应用，如录像机中用来测量磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动控制升降机电动机的电源通断等在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽1.0102m、长4.0102m、厚h1103m，水平放置在竖直向上的磁感应强度b1.5 t的匀强磁场中，bc方向通有i3.0 a的电流，如图4316所示，沿宽度产生1.0105v的横向电压. 【导学号：53932108】图4316(1)假定载流子是电子，a、b两端中哪端电势较高？(2)薄板上形成电流