人教版高中物理选修3-2《传感器》测试试题(6页).doc

-人教版高中物理选修3-2传感器测试试题-第 6 页课时30 传感器 检测题一、双向细目表知识点题号与题型难度系数选择题填空题计算题传感器的概念1传感器的元件4、613传感器的原理214传感器的应用5、8、1011传感器的实验315第I卷（选择题，共40分）一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)1.在地震抢险救灾中,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了()A.红外线传感器 B.压力传感器C.振动传感器D.电容传感器2为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种，一种是用金属做的热电阻，另一种是用半导体做的热敏电阻关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小3.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)浓度曲线如图乙所示,请判断,下图电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是()4.家用电烙铁在长时间使用过程中,当暂不使用时,如果断开电源电烙铁会很快变凉,而再次使用时,温度不能及时达到要求;如果长时间闭合电源,又浪费电能。为改变这种不足,现将电烙铁改成如图所示电路,其中R0是适当的定值电阻,R是电烙铁。则()A.若暂不使用,应断开SB.若暂不使用,应闭合SC.若再次使用,应闭合SD.若再次使用,应断开S5.如图所示,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,D为发光二极管(电流越大,发光越强),且R与D距离较近且不变,下列说法中正确的是()A.当滑片向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑片向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑片向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑动触头,L消耗的功率不变6.某仪器内部电路如图所示,其中M是一个质量较大的金属块,左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连,并套在光滑水平细杆上,a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)。当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上,则下列说法正确的是()A.当汽车加速前进时,甲灯亮B.当汽车加速前进时,乙灯亮C.当汽车刹车时,乙灯亮D.当汽车刹车时,甲、乙灯均不亮7.某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用。他将一条形磁铁放在水平转盘上,如图甲所示,磁铁可随转盘转动,另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘(及磁铁)转动时,引起磁感应强度测量值周期性地变化,该变化的周期与转盘转动周期一致。经过操作,该同学在计算机上得到了如图乙所示的图象。该同学猜测磁感应强度传感器内有一线圈,当测得磁感应强度最大时就是穿过线圈的磁通量最大时,按照这种猜测()A.在t=0.1 s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化B.在t=0.15 s时刻,线圈内产生的感应电流的方向发生了变化C.在t=0.1 s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值D.在t=0.15 s时刻,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值8.如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏) A向右偏到某一刻度后回到零刻度B向左偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不动D向左偏到某一刻度后不动9.传感器是一种采集信息的重要器件，图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是() 若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；若电流表有示数，说明压力F发生变化；若电流表有示数，说明压力F不会发生变化A BC D10某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动在P、Q间距增大过程中()AP、Q构成的电容器的电容增大BP上电荷量保持不变CM点的电势比N点的低DM点的电势比N点的高第卷（非选择题，共60分）二、本题共2小题，共26分，把答案填在题中相应的横线上或按题目要求作答11.(18分)如图,一热敏电阻RT放在控温容器M内;为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 ;S为开关。已知RT在95 时的阻值为150 ,在20 时的阻值约为550 。现要求在降温过程中测量在9520 之间的多个温度下RT的阻值。(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图。(2)完成下列实验步骤中的填空:a.依照实验原理电路图连线。b.调节控温容器M内的温度,使得RT的温度为95 。c.把电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全。d.闭合开关,调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录。 e.将RT的温度降为T1(20 <T1<95 );调节电阻箱,使得电流表的读数,记录。 f.温度为T1时热敏电阻的电阻值=。 g.逐步降低T1的数值,直至20 为止;在每一温度下重复步骤e f。12.(8分)电动机的自动控制电路如图所示,其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻。当温度升高时,RH的阻值远小于R1;当光照射RL时,其阻值远小于R2,为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以R2的阻值(填“增大”或“减小”)。 三、计算题(本题共3小题，共34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)13.(8分)一热敏电阻在温度为80 时阻值很大,当温度达到100时阻值就很小。今用一电阻丝给水加热,并配以热敏电阻以保持水温在80到100之间,可将电阻丝与热敏电阻并联,一并放入水中,如图所示,图中R1为热敏电阻,R2为电阻丝,请简述其工作原理。14.(12分)这是一个研究圆周运动向心力的实验设计:在一个透明玻璃做成的圆台面上均匀贴了数条反光度很高的狭窄铝箔纸条,在圆盘上方某处安装了一个光传感器,它具有发射红外光线,同时可接收反射光的功能。台面上有一条光滑的凹槽,凹槽的尽头,靠近台壁处安装了一个力传感器(可以感知力的大小),力传感器前放置一个小球。圆盘转动时,光传感器发出的光线在铝箔处反射为光传感器接收,在没有铝箔处将透射过去,小球压迫在力传感器上,获得传感器给球的弹力,这个力充当小球做圆周运动的向心力,力的大小通过传感器可以测量,当光传感器和力传感器通过数据采集系统与电脑连接后,电脑显示屏可显示出光接收波形图(如图)和力的测量数值F0。现已知光传感器在圆台面上的光点距转轴距离为r,小球的质量为m,球心与转轴相距为R,铝箔宽度为d,电脑显示出铝箔条反射光的最短时间为t1。(1)用上述条件可以求出小球所需要的向心力F=,并与F0比较,从而验证公式F=mv2/r。(2)这一设计对转台做非匀速圆周运动的情况是否适用?简要说明理由。15(14分)(2011年潍坊统考)如图612所示为检测某传感器的电路图传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻)，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：图612(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？参考答案：1、答案:A解析:伤员被深埋在废墟中,与周围环境和尸体的温度不同,所以借助生命探测仪可以探测到活着的被困人员。2、解析：选AD.金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小3、答案:B解析:由图象知一氧化碳浓度越高,传感器电阻越小,电路中的电流越大,电压表示数U0越大,B正确。4、答案:AC解析:电压恒定不变,保温时应该增加电阻,从而减小功率,故应断开S;同理再次使用时,减小电阻,应闭合S,增大功率。5、答案:A解析:电源电压恒定,也就是说,并联电路两端电压恒定,当滑片向左移动时,发光二极管发光变强,光敏电阻的阻值变小,所以电流变大,则L的功率变大,故选项A正确。6、答案:B解析:向右加速时,M向左移动,与a接触,乙灯亮;当刹车时,M向右移动,与c接触,甲灯亮。故选项B正确。7、答案:AC解析:传感器内线圈的磁感应强度如图乙,在图乙中斜率既能反映线圈内产生的感应电流的方向变化,又能反映感应电流的大小变化。t=0.1 s时刻,斜率最大,线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值,并且产生的感应电流的方向发生了变化,所以A、C正确;同理可知t=0.15 s时刻线圈内产生的感应电流的方向变化及大小变化情况,B、D不正确。8、解析：选A.压力F作用时，极板间距d变小，由C，电容器电容C变大，又根据QCU，极板带电量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度9、解析：选A.当下压时，因为C，d减小，C增大，在U不变时，因为C，Q增大，从b向a有电流流过，正确；当F变化时，电容器两板的间距变化，电容变化，电容器上的带电量发生变化，电路中有电流，正确，故选A.10、解析：选D.由C可知P、Q间距离d增大时电容C减小，A项错误电容减小将放电，电荷量减小，故B项也错放电时电流从M点经R到N点，说明M点电势高于N点电势，所以C项错误D项正确11、答案:(1)实验原理电路图如图所示。(2)d.电阻箱的读数R0e.仍为I0电阻箱的读数R1f.R0-R1+150 12、解析:(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大,因此电阻箱应为与热敏电阻串联。(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时,外电路的总电阻相等。95 和RT时对应的电路的电阻相等,有150+R0=RT+R,即RT=R0-R1+150 。答案:或增大13、解析:电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系,故虚线框内应选或门电路。若要提高光照时电动机启动的灵敏度,需要在光照较小即光敏电阻较大时启动,故要增大R2。答案:见解析14、解析:开始水温较低时,R1阻值较大,电阻丝R2对水进行加热;当水温达到100 左右时,R1阻值变得很小,R2被短路,将停止加热;当温度降低到80 时,R1阻值又变得很大,R2又开始加热。这样就可达到保温的效果。答案:(1)m(2)适用,因为牛顿第二定律具有瞬时性,只要取对应瞬时值即可比较。15、解析:(1)光传感器所在位置的线速度为d/t1,所以转盘转动的角速度=,小球做圆周运动所需向心力F=m2R=m()2R。(2)适用。因为牛顿第二定律具有瞬时性,只要取对应瞬时值即可比较。解析：(1)R传U2传/P传10 ，(2分)I传P传/U传0.3 A(2分)(2)最大电流II传0.3 A，(1分)电源电压最大值UmU传U0，(3分)U传为传感器的额定电压，U0为R0m10 时R0两端的电压，即U0I传·R0m0.3×10V3 V，(2分)小于电压表量程，所以UmU传U03 V3 V6 V(2分)答案：(1)10 0.3 A(2)6 V