2019_2020学年高中物理第5章传感器及其应用章末过关检测（五）鲁科版选修3_2.docx

章末过关检测(五) 学生用书P107(单独成册)(时间：60分钟，满分：100分)一、单项选择题(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，只有一个选项正确)1下列应用中不是利用了传感器的有()A医疗和防疫需要一种快速、准确而又与被测者身体没有接触的体温测试仪B化工厂控制室内为了同时知道相距较远的若干个反应器中的温度所用的温度测试仪C所用的孵化器要在达到设定的温度时切断加热器的电源所用的控制电路D电烙铁通电后会发热解析：选D.医疗和防疫需要一种快速、准确而又与被测者身体没有接触的体温测试仪，化工厂的控制室内为了同时知道相距较远的若干个反应器中的温度所用的温度测试仪，都是把温度这个热学量转换为电学量，所用的都是温度传感器，选项A、B正确；孵化器要在达到设定的温度时切断加热器的电源所用的控制电路，是把温度这个热学量转换为电路的通断，也是传感器，选项C正确；电烙铁通电会发热，是利用了电流的热效应，而不是把非电学量转换成电学量的传感器，选项D错误2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只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：选B.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条件满足即可，A、C、D错，B对3关于测温仪，下列说法中正确的是()A测温用的金属热电阻的阻值不能随温度的变化而变化B机场、车站用的测温仪能非常迅速地测出人的体温，它是利用了红外线敏感元件C热敏电阻的特点是随温度的升高而电阻变小D以上说法都不对解析：选B.金属热电阻随温度的升高而阻值升高，NTC热敏电阻随温度升高而阻值减小，而PTC热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，测温仪利用了红外线敏感元件，所以B正确4.如图所示是观察电阻阻值随温度变化情况的示意图，现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)()A如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显D如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显解析：选C.金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差，而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C.5楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能科研人员利用光敏材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用声敏材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动时，自动断开若将这两个开关配合使用，就可以使楼道变得“智能化”，这种“智能”电路正确的电路原理图是()解析：选D.需要同时满足题意的两个条件，则必须把光控开关和声控开关串联，故选项D正确6如图为自动售货机投币系统它可以自动识别硬币以下关于自动售货机投币系统工作原理说法不正确的是()A当硬币投入自动售货机的投币口时，硬币被挡住，暂时停止在A处，以便让机器测出电阻，如果电阻值在机器内计算机芯片所认可的范围内，支持物A下降，硬币沿斜面滚下B当硬币通过两块磁铁时，硬币内产生了涡流，从而受到安培力的作用，导致速度减小C当硬币通过磁铁后，传感器测出它的速度，并且与存储在计算机中的标准值比较，如果速度适当，开关B就打开，硬币被接受D当硬币通过磁铁后，传感器测出它的速度，并且与存储在计算机中的标准值比较，如果速度过快，开关B就打开，硬币被接受解析：选D.当硬币投入自动售货机的投币口时，硬币被挡住，暂时停止在A处，以便让机器测出电阻如果电阻值在机器内计算机芯片所认可的范围内，支持物A下降，硬币沿斜面滚下，当硬币通过两块磁铁时，硬币内产生了涡流，从而受到安培力的作用，导致速度减小，当硬币通过磁铁后，传感器测出它的速度，并且与存储在计算机中的标准值比较，如果速度适当，开关B就打开，硬币被接受，否则开关C打开，硬币进入拒绝通道二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)7如图甲所示，将一光敏电阻接在多用电表两表笔间，将多用电表的选择开关置于“10”的欧姆挡，手掌挡住部分光线，表针指示如图乙所示，则()A此时电阻值大约为22 B此时电阻值大约为220 C将手拿开，指针将向左偏转D将手拿开，指针将向右偏转解析：选BD.由于多用电表的选择开关置于“10”的欧姆挡，所以读数为220 ，而不是22 ，A错误，B正确；因光敏电阻的阻值随光强增大而减小，故手拿开后，光敏电阻的阻值变小，多用电表指针向右偏转，故C错误，D正确8.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T2 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C知，电容器的电容C增大，选项B正确、A错误；根据振荡电流的周期T2可知，周期变大，由f可知，频率变小，选项C正确、D错误9传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件如图所示，乙、丙是两种常见的电容式传感器，现将乙、丙两种传感器分别接到图甲的电路中进行实验(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)，下列实验现象中正确的是()A将乙传感器接入电路中进行实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转B将乙传感器接入电路中进行实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转C将丙传感器接入电路中进行实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转D将丙传感器接入电路中进行实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转解析：选BD.将乙传感器接入电路中进行实验时，若F变大，极板间距d变小，由C，知电容C变大，又根据QCU，极板带电荷量Q变大，电容器充电，电流表中产生由正接线柱流入的电流，电流表指针向右偏转；若F变小，则指针向左偏，A错误，B正确将丙传感器接入电路中进行实验时，若导电溶液深度h变大，则相当于两极板的正对面积S变大，由C，知电容C变大，则Q变大，指针向右偏，反之，h变小时，电流表指针向左偏，C错误，D正确10.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B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I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、非选择题(本题共3小题，共40分解答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)11(12分)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(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0.400，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)1000.40012(13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k，原长为l0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度转动时，求： (1)弹簧形变量x与的关系式；(2)电压表示数U与角速度的关系式解析：(1)由圆周运动规律知kxm2Rm2(l0x)即kxm2xm2l0所以x.(2)由串联电路的规律知UE.答案：(1)x(2)U13.(15分)如图所示为检测某传感器的电路图传感器上标有“3 V0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V求：(1)传感器的电阻和额定电流；(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 ，则该传感器就失去作用实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压检测记录如下：电压表示数U/V电流表示数I/A第一次1.48 0.16第二次0.910.22若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？解析：(1)R传 10 ，I传 A0.3 A.(2)最大电流II传0.3 A，电源电压最大值UmU传U0，U传为传感器的额定电压