20192020学年高中物理第六章传感器章末质量评估新人教版选修32

第六章传感器章末质量评估(三)(时间：90分钟分值：100分)一、单项选择题(此题共10小题，每题3分，共30分．在每题给出的四个选项中，只有一项切合题目要求)1．对于传感器，以下说法正确的选项是( )A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体资料制成的B．金属资料不可以够制成传感器C．传感器主假如经过感知电阻的变化来传达信号的D．以上说法都不正确答案：A2．电子秤使用的是( )A．超声波传感器B．压力传感器C温度传感器D．红外传感器答案：B3．在电梯门口搁置一阻碍物，会发现电梯门不断地开关，这是因为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．压力传感器分析：当电梯门遇到人或其余阻碍物时立刻停止关门以防挤伤人，故为压力传感器．答案：D4．以下器件不是应用温度传感器的是

(

)A．电熨斗

B．话筒C．电饭锅

D．测温仪答案：B5．有一电学元件，温度高升时电阻却大幅度减小，则这类元件可能是( )A．金属导体

B．绝缘体C．半导体

D．超导体分析：金属导体温度高升时电阻增大；绝缘体温度高升时电阻保持不变；对于超导体，在其临界温度以下，温度高升电阻仍为零，高于临界温度，温度高升电阻常常增大；某些半导体资料遇到光照或许温度高升时，会有更多的电子获取能量成为自由电子，于是导电性有显然加强，电阻大幅度减小．答案：C6.如下图是家用电冰箱的压缩启动装置的电路，

此中的运转绕组是电冰箱在工作时电动机定子．因为家用沟通电是单相的，

启动时一定靠启动绕组的帮助才能产生旋转磁场．

在启动绕组的支路中串连有一个

PTC元件．这是一种以钛酸钡为主要资料的热敏电阻器，

电流流过

PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度高升而发生明显变化，当电动机转动正常以后．PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的选项是

(

)①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少③电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运转绕组功率是变化的④电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运转绕组功率不变A．①③

B．②④C．①④D．②③分析：启动时，因为PTC元件温度低电阻小．故耗电多，②正确．启动后，随PTC元件温度高升，PTC元件电阻增大，经过启动绕组的电流减小．故启动绕组功率是变化的，而运行绕组电压不变，故功率不变，则④正确，应选B.答案：B7.如下图，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照耀光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光芒，表针的偏角为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不可以确立分析：光敏电阻的阻值随光照强度的加强而减小，用手掌挡住部分光芒，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小．答案：B8．为了保证汽车刹车时车轮不被抱死，使车轮仍有必定的转动而不是纯滑动，这样既能够提升刹车成效，又不使车轮失掉控制．为此需要一种测定车轮能否还在转动的装置，这种检测装置称为电磁脉冲传感器，假如该装置检测出车轮不再转动，它就会自动放松刹车机构，让车轮仍保持转动状态，这就是ABS防抱死系统．如图是电磁脉冲传感器表示图，B是一根永远磁体，外面绕有线圈，它们的左端凑近一个铁质齿轮A.齿轮与转动的车轮是同步的，则以下说法正确的选项是( )A．车轮转动时，因为齿轮在永远磁体的磁场中切割磁感线，产生感觉电流B．车轮转动时，因为齿轮被磁化使线圈中的磁场发生变化，产生感觉电流C．车轮转速减慢时，输出电流的周期变小．电流强度也变小D．车轮转速减慢时，输出电流的周期变大，电流强度也变大分析：此传感器是利用线圈中磁通量的变化产生感觉电流的原理来实现检测的．当车轮转动时，带动齿轮转动．相当于将铁块插入和拔出线圈，进而使线圈中磁通量发生变化而产生感觉电流．应选项A错误，B正确：当车轮转速减慢时，线圈中磁通量的变化减慢，产生Φ的感觉电流的周期变大，由E＝t可知，电流强度变小．应选项C、D错误．答案：B9．如下图为热敏电阻和金属热电阻的电阻值随温度T变化的图线，以下说法正确的是( )A．图线1是热敏电阻的RT图线，它是用绝缘资料制成的B．图线2是热敏电阻的RT图线，它能够用半导体资料制成C．图线1的资料化学稳固性好，测温范围大，敏捷度高D．图线2的资料化学稳固性差，测温范围大，敏捷度低分析：热敏电阻由半导体资料制成，金属热电阻由金属制成，由图知1为金属热电阻，2为热敏电阻，故A错误，B正确．与热敏电阻对比，金属热电阻的化学稳固性好，测温范围大，但敏捷度差，故C、D错误．答案：B如下图是电容式话筒的表示图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，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组成电容器的两极，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，使声音信号被话筒转变成电信号，此中致使电容变化的原由是电容器两板间的( )A．距离变化B．正对面积变化C．介质变化D．电压变化εrS分析：平行板电容器的电容C∝d，本例中的介质没有变化，正对面积也没有变化，惹起电容变化的要素是板间距离d.应选A.答案：A二、多项选择题(此题共4小题，每题5分，共20分．在每题给出的四个选项中有多项切合题目要求，所有选对得5分，漏选得3分，错选或不选得0分)11．如下图为光敏电阻自动计数器的表示图，此中R1为光敏电阻，R2为定值电阻．此光电计数器的工作原理是( )A．当有光照耀R1时，信号办理系统获取高电压B．当有光照耀R1时，信号办理系统获取低电压C．信号办理系统每获取一次低电压就计数一次D．信号办理系统每获取一次高电压就计数一次分析：光电计数器的工作原理：当有物体挡住射到光敏电阻R1的光照时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两头电压降低，信号办理系统获取低电压，计数器每由高电压变到低电压，就计一个数，进而达到自动计数的目的．答案：AC12．一些学校为了保证教室照明条件，采纳智能照明系统，在自然光不足时接通电源启动日光灯，而在自然光充分时，自动封闭日光灯．其原理图如下图，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能够自由转动，另一端用一绝缘棒连结两动触头，相关这个智能照明系统的工作原理描绘正确的是( )A．光照越强，光敏电阻阻值越大，衔铁被吸引下来B．在光芒不足时，光敏电阻阻值变大，电流减小，衔铁被弹簧拉上去，日光灯接通C．上边两接线柱和日光灯电路连结D．下边两接线柱和日光灯电路连结分析：由光敏电阻的特征可知，光照强度越强，电阻越小，电流越大，因此选项A错误，选项B正确；上边两接线柱应接日光灯电路，因此选项C正确，选项D错误．答案：BC13．以下说法正确的选项是( )A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号变换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原由是它装有双金属片温度传感器，这类传感器作用是控制电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大答案：BC14.演示位移传感器的工作原理如下图，物体

M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆

P，经过电压表显示的数据来反应物体位移的大小

x.假定电压表是理想电压表，

则以下说法正确的选项是

(

)A．物体M运动时，电源内的电流不会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数分析：电压表不分流，故触头挪动不会改变电路的总电阻，也就不会改变电路中的总电流，故A正确，电压表丈量触头P与左边电阻之间的电压，故示数随物体的挪动，亦即随M触头的运动而变化．故B正确，C、D错误．答案：AB三、实验题(此题共2小题，共16分，把答案填在题中横线上或按要求作答)15．(6分)利用负温度系数热敏电阻制作的温度传感器，一般体积很小，能够用来丈量很小范围内的温度变化，反响快，并且精准度高．图甲图乙假如将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和电阻串连成一个电路，如图甲所示，其余要素不变，只需热敏电阻所处地区的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．上述电路中，我们将电流表中的电流刻度(如图乙所示)换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻邻近的温度．假如刻度盘正中的温度为20℃，则25℃的刻度应在℃的刻度的________(选填“左”或“左”)侧．分析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度高升时电阻减小，温度降低时电阻增大，故电路中电流会减小．(2)由(1)

的剖析知，温度越高，电流越大，

25℃的刻度应付应较大电流，故在

20℃对应电流刻度的右边．答案：(1)小(2)右16．(10分)如下图为某一热敏电阻的I-U关系曲线图．

(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感

)为了经过丈量获取如下图I-U关系的完好曲线，在图甲、图乙两个电路图中应选择的是图________；简要说明原由：_________(电源电动势为9V，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为100Ω)．图甲图乙(2)在如下图电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为

70mA，定值电阻

R1为

250

Ω.由热敏电阻的

I-U

关系曲线可知，热敏电阻两头的电压为

________V；电阻

R2的阻值为________Ω.举出一个能够应用热敏电阻的例子：________．分析：(1)由I-U关系曲线看出，电压表的丈量范围从0开始，而图乙不切合这个条件，且图甲电路电压的调理范围比图乙电路电压的调理范围大，因此选图甲．(2)由图知2与热敏电阻串连后与1并联接在电压恒为9V的的电源上，总电流I＝70RRmA，R1＝250Ω.设经过R1的电流为I1，经过热敏电阻的电流为I2，则I＝I1＋I2，故I2＝I－I1＝70－9×103mA＝34mA.由图象查得电流为34mA时，热敏电阻所对应的电压为5.22503.8VV，则R2两头电压为3.8V，R2＝34×103A≈111.8Ω.答案：(1)甲电压表的丈量范围从0开始且图甲电路电压的调理范围比图乙大(2)5.2111.8(3)略四、计算题(此题共3小题，共34分，解答时应写出必需的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位

)17．(10分)如下图为“神舟七号”飞船发射升空时火箭内测试仪平台上搁置的一个压力传感器，传感器上边压一质量为M的物体，火箭点火后从地面向上加快升空，当升到某一高度时，加快度为

ga＝2，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的

1716，已知地球的半径为R，g为地面邻近的重力加快度，试求此时火箭离地面的高度．分析：设此时火箭升空高度为H，此处重力加快度为g′.则有F－Mg′＝Ma，①2g′R由万有引力定律可得：g＝（R＋H）2，②17又因为F＝Mg，③16R由①②③得：H＝3.18．(10分)用如下图的装置能够丈量汽车在水平路面上做匀加快直线运动的加快度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个压力传感器．用两根同样的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器、B上，其压A力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器B在前，传感器A在后．汽车静止时，两弹簧处于压缩状态，传感器、B的示数均为10N.A若传感器A的示数为14N，传感器B的示数为6.0N，求此时汽车的加快度大小和方向．当汽车以如何的加快度运动时，传感器A的示数为0?分析：(1)依题意可知，左边弹簧对滑块向右的推力

F1＝14N，右边弹簧对滑块向左的推力

F2＝6.0N．滑块所受协力产生加快度

a1，依据牛顿第二定律有

F1－F2＝ma1，得a1＝4m/s2，a1与

F1同方向，即向前

(向右)．(2)

A传感器的读数为

0，即左边弹簧的弹力

F1′＝0N，因两弹簧同样，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，因此右弹簧的弹力变成

F2′＝20N．滑块所受协力产生加快度为

a2，由牛顿第二定律得

F2′＝ma2，解得

a2＝10m/s2，方向向后

(向左)．19．(14

分)如下图是一种自动测定油箱内油面高度的装置．此中

R是滑动变阻器，阻值范围是

0～100Ω，它的金属滑片是杠杆的一端，油量表是由电流表改装而成的，实质是量程为

0～0.6A的电流表，从指针所指的刻度可知油箱内油面的高度；

R′为校准电阻．已知电源电压为

12V，油箱空和油箱满时金属滑片恰在滑动变阻器的两头点

a、b处．(1)当油箱满时，电流表示数恰巧为满偏刻度

0.6A，求校准电阻

R′的阻值和油箱空时电流表的示数．若将电流表更换为电压表，用电压表的指针指示的刻度显示油箱内油面的高度，要求油面上涨时电压表的读数增大，请将电压表○V画在图中，并注明电