高中物理 第4章 传感器与现代社会单元测试 沪科版选修3-2.doc

第4章 传感器与现代社会本章测评(分值：100分时间：90分钟)第卷(选择题共40分)一、选择题(共10个小题，每小题4分，共40分)1利用半导体可以制成()a标准电阻 b热敏电阻c光敏电阻 d晶体管2关于半导体，下列说法正确的是()a半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间b半导体的电阻率随温度的升高而增大c半导体的电阻率随光照强度的增大而减小d利用半导体制成的光敏电阻可以作为光传感器的敏感元件3霍尔元件能转换哪两个量()a把温度这个热学量转换成电压这个电学量b把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量c把力学量转换成电学量d把光照强度这个光学量转换成电阻这个电学量4关于材料的电阻率，下列说法正确的是()a任何材料的电阻率都随温度的改变而改变b纯金属材料的电阻率随温度的升高而增大c某些合金材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化d半导体材料的电阻率不随温度的改变而改变5如图所示，r1为定值电阻，r2为负温度系数的热敏电阻，l为小灯泡，当温度降低时 ()ar1两端的电压增大 b电流表的示数增大c小灯泡的亮度变强 d小灯泡的亮度变弱6火灾报警器使用的是() a光传感器 b温度传感器c红外线传感器 d超声波传感器7在照明电路中，为了安全，一般在电度表后面电路上安装一个漏电保护器，如下图所示，当漏电保护器的ef两端没有电压时，脱扣开关k能始终保持接通；当ef两端有电压时，脱扣开关立即断开。下列说法中正确的是()a当用户的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用b当火线和零线间的电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用c站在地面上的人触及b线时，脱扣开关会自动断开，起保护作用d当站在绝缘物上的人两手分别触到b线和d线时，脱扣开关会自动断开，起保护作用8如下图所示是一种延时开关，当s1闭合时，电磁铁f将衔铁d吸下，c线路接通。当s1断开时，由于电磁感应作用，d将延迟一段时间才被释放。则()a由于a线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用b由于b线圈的电磁感应作用，才产生延时释放d的作用c如果断开b线圈的电键s2，无延时作用d如果断开b线圈的电键s2，延时将变长9红外热像仪是利用被测物体的红外辐射进行探测成像的一种器材。它可以作为对电力系统线路状态进行监测的一种手段。红外热像仪可通过红外线遥感测出架空高压输电线各处的温度高低，根据发热点(一般在电线接头处)相对周围环境温度的温差来判断线路缺陷。以下说法中正确的是()a红外线光子能量小，红外热像仪发射红外线时消耗能量少；线路中温度高的地方电流大b红外线光子能量小，红外热像仪发射红外线时消耗能量少；线路中温度高的地方电阻大c一切物体都在不停地发射红外线，不同的物体在不同的温度下发射红外线的频率和强度不同，线路中温度高的地方电流大d一切物体都在不停地发射红外线，不同的物体在不同的温度下发射红外线的频率和强度不同，线路中温度高的地方电阻大10(2009山东济宁高二期末，1)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，下列属于这类传感器的是()a电饭煲中控制加热和保温的温控器b自动洗衣机中的压力传感装置c走廊照明灯的声控开关d红外报警装置第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2个小题，共24分)11(12分)光电效应是用光照射金属时，金属中能发射出电子的现象，能产生这种现象的金属都存在极限频率，用高于极限频率的光照射金属时才会有光电效应产生，频率越高的光照射，发出的电子的动能就越大，光越强，发出的电子的数目就越多。利用这种原理制造的光电管元件是一种光电传感器，应用在光控电路中。如下图所示的是工业生产中大部分光控制设备用到的光控继电器示意图，它由电源、光电管、放大器、电磁继电器等几部分组成，看图回答下列问题：(1)图中a端应是电源_极。(2)光控继电器的原理是：当光照射光电管时，_。(3)当用绿光照射光电管k极时，可发生光电效应，则下列说法中正确的是_。a增大绿光照射强度，光电子最大初动能增大b增大绿光照射强度，电路中光电流增大c改用比绿光波长大的光照射光电管k极时，电路中一定有光电流d改用比绿光频率大的光照射光电管k极时，电路中一定有光电流12(12分)如下图所示为一实验小车利用光脉冲测量车速和行程的装置示意图，a为光源，b为光电接收器，a、b均固定在车身上，c为小车的车轮，d为与c同轴相连的齿轮。车轮转动时，a发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被b接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为n，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是_；小车速度的表达式为v_；行程的表达式为s_。三、计算与论证(共2个小题，共36分，解答时要有必须的解析过程，直接写结果不得分)13(18分)如下图为一种加速度仪的示意图。质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为e，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为r，有效长度为l，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求：(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数u的函数关系式。(2)将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？14(18分)如下图所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度。m是一个金属球，它系在金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在o点，ab是一根长为l的电阻丝，其电阻值为r。金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点c焊接一根导线。从o点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表v(金属丝和导线电阻不计)；图中虚线oc与ab相垂直，且och，电阻丝ab接在电压为e的直流稳压电源上，整个装置固定在列车中使ab沿着前进的方向，列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。(1)当列车向右匀加速运动时，试写出加速度a与电压表读数u的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速计。(2)用此装置测得的最大加速度是多少？(3)为什么c点设置在电阻丝ab的中间？对电压表的选择有什么特殊要求？参考答案1答案：bcd2答案：acd3答案：b4答案：abc5解析：r2与灯l并联后与r1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻r2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯l电压增大，灯泡亮度变强，r1两端电压减小，故c正确，其余各项均错。答案：c6答案：b7解析：火线与零线电流相等时，铁芯中的磁通量为零，脱扣开关得不到信号电压，只有当人触及b点时，也就是用户的火线上时，铁芯中的磁通量不为零，脱扣开关得到电压，控制器就能工作，断开电源。答案：c8解析：线圈a断电时，铁芯中的磁通量发生变化，线圈b若是闭合的，将产生感应电流，感应电流的磁场起到了延迟的作用。答案：bc9解析：任何物体都不停地向外辐射红外线，辐射的红外线与温度有关。答案：d10解析：遥控器调换电视机频道其原理是应用红外线传感器把光信号转化为电信号。电饭煲中控制加热和保温的温控器是应用温度传感器；自动洗衣机中的压力传感装置应用力传感器；走廊照明灯的声控开并是应用声音传感器。故正确答案为d。答案：d11答案：(1)正(2)k极发射光电子，电路中产生电流，经放大器放大后的电流产生的磁场使铁芯m被磁化，将衔铁n吸住；无光照射光电管时，电路中无电流，n自动离开m(3)bd12解析：为了表示周期，要查出齿轮的齿数p，为了表示行驶速度，还要测量车轮的半径r。车轮的转动周期为t，又t，vr，整理得：v。总脉冲数为n，则运动时间为tn/n，所以有svt，代入可得结果。答案：车轮半径r和齿轮的齿数p13解析：(1)设物体m向左移动x，则有2kxma，对滑动变阻器，滑片向左滑动x，由串联分压得，两式联立得：加速度为：a(e2u)。(2)从上式看出，a与u是线性关系，所以刻度均匀。(3)当ue时，代入得：a，方向向左。答案：(1)a(e2u)(2)均匀理由略(3)a，方向向左14解析：(1)当列车向右加速时，设加速度为a，金属丝左偏角为，对质量为m的金属球受力分析得出：tan，金属丝在滑线电阻丝上左滑为x，