选修3-2物理第5章传感器及其应用章末检测题(鲁科版含答案和解释)

精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 1 / 12选修 3-2 物理第 5 章传感器及其应用章末检测题(鲁科版含答案和解释)(时间：90 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 7小题，每小题 4分，共 28分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1下列说法正确的是()A金属导体的电阻率随温度升高而减小B半导体的电阻率随温度升高而增大c用半导体制成的光敏电阻，可以作为测温元件D用半导体制成的光敏电阻，可以起到开关的作用解析：选 D金属导体的电阻率随温度的升高而增大，A 项错误；负温度系数热敏电阻半导体的电阻率随温度的升高而减小，B 项错误；因半导体制成的光敏电阻随光的强度变化而变化，故不可作为测温元件，c 项错误；用半导体制成的光敏电阻，随光强的改变，其阻值可以大幅度改变，可用于光控开关进行自动控制，D 项正确2下列应用了温度传感器的是()A商场里的自动玻璃门B夜间自动打开的路灯c自动恒温冰箱精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 2 / 12D楼梯口的夜间有声音时就亮的灯解析：选 c.商场里的自动玻璃门是红外线传感器夜间自动打开的路灯的自控电路中是光敏电阻，即光电传感器自动恒温冰箱内是靠热敏电阻的变化控制电路通断的楼梯口的夜间有声音时就亮的灯是由声电传感器和光电传感器双重控制的，故选 c.3.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压 U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在的电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两极间的()A距离变化 B正对面积变化c介质变化 D电压变化解析：选 A.电容式话筒中振动膜上的金属层和这个金属板构成的电容器相当于一个平行板电容器当人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使两极板间的距离发生变化，从而导致电容器的电容发生变化，故 A选项正确4.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用 d表示薄片的厚度，k 为霍尔系数，对于一个霍尔元件 d、k 为定值，如果保持电流 I恒定，则可以验证 UH随 B的变化情精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 3 / 12况以下说法中不正确的是()A将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大B在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平c在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH 将发生变化解析：选 c.由 UHkIB/d 知电压与磁感应强度成正比，垂直工作面的磁感应强度 B越大，电压越大；将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，磁感应强度 B变大，UH将变大，A 正确霍尔元件的工作面应与 B垂直，在测定地球两极的磁场强弱时应保持水平，在测定地球赤道上的磁场强弱时应保持竖直，故 B正确 c错误垂直工作面的磁感应强度 B越大，电压越大，所以当磁感线与霍尔元件工作面的夹角变化时，UH 将发生变化，D 正确5.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计加速度计构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为 m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为 k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 4 / 12然后通过控制系统进行制导设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离 o点的距离为 s，则这段时间内导弹的加速度()A方向向左，大小为 ksmB方向向右，大小为 ksmc方向向左，大小为 2ksmD方向向右，大小为 2ksm解析：选 D当指针向左偏离 o点距离为 s时，左边弹簧被压缩 s，右边弹簧被拉伸 s，选滑块为研究对象，根据牛顿第二定律有：aFm2ksm，方向向右，所以 D正确6铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置能产生匀强磁场的磁铁，被安装在火车首节车厢下面，如图甲所示(俯视图)当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生电信号，被控制中心接收当火车通过线圈时，若控制中心接收到的线圈两端的电压信号如图乙所示，则说明火车在做()A匀速直线运动B匀加速直线运动c匀减速直线运动D加速度逐渐增大的变加速直线运动解析：选 B由图线可以看出，接收到的电压信号越来越大，且均匀增大，根据公式 EBlv 可知火车速度正均匀增加，即火车做匀加速直线运动，所以 B正确精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 5 / 127如图甲所示的电路中，光敏电阻 R2加上图乙所示的光照时，R2 两端的电压变化规律是()解析：选 B光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻 R1两端电压增大，R2 两端电压减小，但不能减小到零故选项 B正确二、多项选择题(本题共 5小题，每小题 6分，共 30分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题意)82007 年度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在下列有关其他电阻应用的说法中，正确的是()A电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用B热敏电阻可应用于温度测控装置中c光敏电阻是一种光电传感器D电阻丝可应用于电热设备中解析：选 BcD热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以 B、c、D 均正确交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以 A错误精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 6 / 129当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器的说法中正确的是()A电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B电子体温计主要是采用了温度传感器c电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D电子秤中主要是采用了压力传感器解析：选 BD电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器，电脑所用的光电鼠标采用了光传感器，故 A、c 选项错误，电子体温计采用温度传感器，电子秤采用压力传感器，B、D 选项正确10为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器 c置于储罐中，电容器可通过开关 S与线圈 L或电源相连，如图所示当开关从 a拨到 b时，由 L与 c构成的回路中产生周期T2Lc 的振荡电流当罐中的液面上升时()A电容器的电容减小B电容器的电容增大cLc 回路的振荡频率减小DLc 回路的振荡频率增大解析：选 Bc.液面上升时，两板间的电介质变多，根据电容的决定式 cS4kd 知，电容器的电容 c增大，选项 B精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 7 / 12正确、A 错误；根据振荡电流的周期 T2Lc 可知，周期变大，由 f1T 可知，频率变小，选项 c正确、D 错误11全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯 2动作，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图所示以下说法正确的是()A若某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负，则铁芯 2中 A端为 N极，B 端为 S极B若某时刻输入控制电流时，a 为正，b 为负，则铁芯 2中 A端为 S极，B 端为 N极c若 a、b 处输入交变电流，铁芯 2不能吸入线圈中D若 a、b 处输入交变电流，铁芯 2能吸入线圈中解析：选 BD若输入控制电流由 a流入，b 流出，则铁芯1左端为 N极，右端为 S极，它将使铁芯 2被磁化，A 端为S极，B 端为 N极，并吸入线圈中若 a、b 处输入交变电流，铁芯 2仍能被吸入线圈中，故选 B、D12.在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制如图所示电路，R1 为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，c 为电容器当环境温度降低时()A电容器 c的带电荷量增大精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 8 / 12B电压表的读数减小c电容器 c两板间的电场强度减小DR1 消耗的功率减小解析：选 AD温度降低时，R2 电阻增大，由IErR1R2 知，I 减小，内电压与 R1两端电压减小，R2两端电压增大，所以电容器带电荷量增大，电容器两极板间电场强度增大，A 正确，c 错误由于内电压减小，所以路端电压增大，B 错误由于电流减小，所以 R1消耗的功率减小，D 正确三、填空题(本题共 1小题，共 10分按题目要求作答)13某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性现有器材：恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在实物图上连线(2)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断开开关；重复第步操作若干次，测得多组数据精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 9 / 12(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得 Rt 关系图线如图所示，请根据图线写出该热敏电阻的 Rt 关系式：R_t()(保留 3位有效数字)解析：改变温度后，热敏电阻阻值改变，电压表示数改变，从图线知 R与 t成线性关系，且纵轴上截距(当 t0时)R100.斜率为 R/t0.400，所以R1000.400t()答案：(1)如图所示(2)记录温度计示数记录电压表示数(3)1000.400四、计算题(本题共 3小题，共 32分解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，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)14(8 分)某兴趣小组为了研制一台“电子秤” ，找到一个力电转换传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的正压力，实验操作时，先调节传感器输入端的电压(要求从零开始调节)，使力电转换传感器在空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 10 / 12比的输出电压(1)如图所示：E 为直流电源；S 为开关；R 为滑动变阻器；V为电压表，在图中用笔划线代替导线连接成实验电路图(2)若将质量为 m0的砝码放在力电转换传感器的受压面上，电压表的示数为 U0；然后取下砝码，再将待测质量为 m的物体放在力电转换传感器的受压面上，电压表的示数为 U，则待测物体的质量 m_.解析：(1)要求传感器输入端的电压从零开始调节，故滑动变阻器采用分压式接法(见答案图)(5 分)(2)因为测得的输出电压和所放物体的质量成正比，故UmU0m0，则待测物体的质量 mUU0m0.(3 分)答案：(1)如图所示(2)UU0m015(10 分)如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻 RT和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为 Rx50，当继电器线圈中的电流 Ic大于或等于 20mA时，继电器的衔铁被吸合左侧电源电动势为 6V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？精品文档2016 全新精品资料-全新公文范文 -全程指导写作 独家原创 11 / 12解析：热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于Ic20mA，则总电阻不大于 R总EIc300(4 分)由于 R总RTRx，则 RT不大于 250(4 分)由甲图可看出，当 RT250 时，温度 t50，即温度不小于 50(2 分)答案：温度不小于 50时，电路右侧的小灯泡会发光16.(14分)在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度 ，结构如图所示，当系统绕轴 oo转动时元件 A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号，成为航天器的制导信号源，已知 A质量为 m，弹簧的劲度系数为