20182019學(xué)年高中物理第六章傳感器單元測評新人教版選修3220182019學(xué)年高中物理第六章傳感器單元測評新人教版選修3211/11蒈PAGE11薇螆袁肅蝕螀衿羄肄20182019學(xué)年高中物理第六章傳感器單元測評新人教版選修32

第六章傳感器

本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,共100分,考試時間90分鐘.

第Ⅰ卷(選擇題共36分)

一、選擇題(本題共12小題,每題3分,共36分.在每題給出的四個選項中,有的只有一

個選項吻合題意,有的有多個選項吻合題意,全部選對的得3分,選對但不全的得2分,選錯或

不答的得0分)

1.(多項選擇)以下說法正確的選項是()

熱敏電阻能夠把熱量這個熱學(xué)量變換為電阻這個電學(xué)量

金屬熱電阻的化學(xué)牢固性好,但矯捷度差

2.關(guān)于光敏電阻和熱敏電阻,以下說法中正確的選項是()

A.光敏電阻是用半導(dǎo)體資料制成的,其阻值隨光照的增強而減小,隨光照的減弱而增大

B.光敏電阻是能把光照強度這個光學(xué)量變換為電流這個電學(xué)量的傳感器

C.熱敏電阻是用金屬鉑制成的,它對溫度感知很矯捷

D.熱敏電阻是把電學(xué)量變換為熱學(xué)量的傳感器

3.有一些星級旅店的洗手間裝有自動干手機,洗手后將濕手湊近,機內(nèi)的傳感器就開通電熱

器加熱,有熱空氣從機內(nèi)噴出,將濕手烘干.手湊近干手機能使傳感器工作,是由于()

A.改變了濕度B.改變了溫度

C.改變了磁場D.改變了電容

4.在研究超重和失重規(guī)律時,某重力為G的同學(xué)站在壓力傳感器上達成一次下蹲動作.傳感

器和計算機相連,經(jīng)計算機辦理后獲取壓力F隨時間t變化的圖像,則圖C-3-1中的圖像可能

正確的選項是()

圖C-3-15(多項選擇)傳感器是一種采集信息的重要器件.圖C-3-2是用電容器作為傳感器來測定壓力變.化的電路,當(dāng)待測壓力作用于可動膜片電極上時,以下說法正確的選項是()

1

圖C-3-2

A.若F向上壓膜片電極,則電路中有從a到b的電流

B.若F向上壓膜片電極,則電路中有從b到a的電流

C.若電流表有示數(shù),則說明壓力F發(fā)生變化

D.若電流表有示數(shù),則說明壓力F未發(fā)生變化

6.(多項選擇)利用光敏電阻制作的光傳感器記錄了傳達帶上工件的輸送情況,圖C-3-3甲為某工

廠成品包裝車間的光傳感記錄器表示圖,光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光,每當(dāng)工件

擋住A發(fā)出的光時,光傳感器就輸出一個電信號,并在屏幕上顯示出電信號與時間的關(guān)系,如

圖乙所示.若傳達帶向來勻速運動,每兩個工件間的距離為0.2m,則以下說法正確的選項是

()

圖C-3-3

A.傳達帶運動的速度是0.1m/s

B.傳達帶運動的速度是0.2m/s

C.該傳達帶每小時輸送3600個工件

D.該傳達帶每小時輸送7200個工件

7如圖C3-4所示是一種水位自動報警器的原理表示圖,當(dāng)杯中的水的水位到達金屬塊B時,.-出現(xiàn)的情況是()

圖C-3-4

A.L1燈亮B.L2燈亮

C.L1、L2兩燈同時亮D.L1、L2兩燈都不亮

8.如圖C-3-5所示為大型電子地磅電路圖,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計.不稱物體時,滑片P在

A端,滑動變阻器接入電路的有效電阻最大,電流最小;稱物體時,在壓力作用下滑片P下滑,

滑動變阻器有效電阻變小,電流變大,這樣把電流對應(yīng)的重力值刻在刻度盤上,就可以讀出被

稱物體的重力.若滑動變阻器上A、B間距離為L,最大阻值等于定值電阻的阻值R0,已知兩彈

簧的總彈力與形變量成正比,比率系數(shù)為k,則所稱物體的重力G與電流大小I的關(guān)系為

()

2

圖C-3-5

????????????A.G=2kL-????0B.G=kL+????0

??C.G=????0+kLD.G=kL

9如圖C36所示,、間接入電壓311sin100πt(V)的正弦交流電,變壓器右側(cè)部分為一.--abu=火災(zāi)報警系統(tǒng)原理圖,其中R2為用半導(dǎo)體熱敏資料制成的傳感器(當(dāng)溫度高升時,其阻值將減小),全部電表均為理想電表,電流表A2為值班室的顯示器,顯示經(jīng)過R1的電流,電壓表V2顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出),R1、R3均為定值電阻.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,

以下說法中正確的選項是()

圖C-3-6

A.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)增大

B.V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)減小

C.A1的示數(shù)增大,A2的示數(shù)不變

D.V1的示數(shù)減小,V2的示數(shù)減小

10.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小.有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷小車運動

狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖C3-7甲所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間-放置一個絕緣小球.小車向右做直線運動的過程中,電流表的示數(shù)隨時間的變化情況如圖乙

所示,以下判斷正確的選項是()

圖C-3-7

A.t1~t2時間內(nèi),小車做勻速直線運動

B.t1~t2時間內(nèi),小車做勻加速直線運動

C.t2~t3時間內(nèi),小車做勻速直線運動

D.t2~t3時間內(nèi),小車做勻加速直線運動

3

11.(多項選擇)某電學(xué)黑箱內(nèi)可能有電容器、電感線圈、定值電阻等元件,在接線柱間以如圖

C-3-8所示的“Z”字形連接(兩接線柱間只有一個元件).為了確定各元件的種類,小華同學(xué)

用電流傳感器(相當(dāng)于電流表)與直流電源、滑動變阻器、開關(guān)串通后,分別將“A、B”“B、

C”“C、D”接入電路,閉合開關(guān),計算機顯示的電流隨時間變化的圖像分別如圖C-3-9甲、

乙、丙所示,則以下判斷中正確的選項是()

圖C-3-8

圖C-3-9

A.A、B間是電容器B.B、C間是電感線圈

C.C、D間是電容器D.C、D間是定值電阻12.如圖C-3-10甲所示2、匝數(shù)n=630匝、總電阻r=1.0Ω的線圈處在變化的勻,面積S=0.2m強磁場中,磁場方向垂直于線圈平面(紙面),設(shè)磁場方向垂直于紙面向外為正方向,磁感覺強度B隨時間t按圖乙所示的規(guī)律變化.圖甲中的傳感器可看作一個標有“3V”的字樣的純電阻R,滑動變阻器R0上標有“10Ω1A”的字樣.以下說法中正確的選項是()

圖C-3-10

經(jīng)過電流表的電流方向向左

為了保證電路的安全,電路中贊同經(jīng)過的最大電流為1A

C.線圈中產(chǎn)生的感覺電動勢隨時間在變化D.若滑動變阻器的滑片置于最左端,為了保證電路的安全,圖乙中t0的最小值為40s請將選擇題答案填入下表:題號123456789101112總分

4

答案

第Ⅱ卷(非選擇題共64分)

二、實驗題(本題共2小題,13題6分,14題9分,共15分)

13.氣體傳感器利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)將某種氣體的濃度變換成電信號輸出.如圖C-3-11所

示,B為將可燃氣體或有毒氣體濃度變換為電信號的傳感器,簡稱電子鼻,還有以下器

材:U=220V的電源、排風(fēng)扇M、繼電器G、控制電源A、控制開關(guān)S.請設(shè)計一個家用自動排煙電路,在圖中達成連線.

圖C-3-11

14.熱敏電阻包括正溫度系數(shù)電阻器(PTC)和負溫度系數(shù)電阻器(NTC),正溫度系數(shù)電阻器(PTC)在溫度高升時電阻值增大,負溫度系數(shù)電阻器(NTC)在溫度高升時電阻值減小.某實驗小組欲研究經(jīng)過熱敏電阻R1(常溫下阻值約為10.0Ω)的電流隨其兩端電壓變化的特點,現(xiàn)供應(yīng)予下器材:

A.電流表A1(量程0~100mA,內(nèi)阻約1Ω);

B電流表A2(量程010A,內(nèi)阻約0.3Ω);.~.C.電壓表V(量程0~3.0V,內(nèi)阻約3kΩ);1D.電壓表V(量程0~15.0V,內(nèi)阻約15kΩ);2E滑動變阻器(最大阻值為10Ω);.RF.電源E(電動勢為15V,內(nèi)阻不計);G開關(guān)、導(dǎo)線若干..(1)該小組測出熱敏電阻R的U-I圖線如圖C312中曲線Ⅰ所示,該熱敏電阻是(選1填“PTC”或“NTC”)熱敏電阻.

圖C-3-12

5

(2)請在所供應(yīng)的器材中選擇必要的器材(填寫器材前面的字母):電流表應(yīng)選,電壓

表應(yīng)選;并在下面的虛框內(nèi)畫出該小組設(shè)計的電路圖.

圖C-3-13(3)該小組又經(jīng)過查閱資料得出了熱敏電阻2的U-I圖線如曲線Ⅱ所示.此后將熱敏電阻1、RRR分別與某電池組連成如圖C-3-13所示電路.測得經(jīng)過R和R的電流分別為0.30A和0.60A,212則該電池組的電動勢為V.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)三、計算題(本題共3小題,15題15分,16題16分,17題18分,共49分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能夠得分)15.某電子天平原理如圖C-3-14所示,E形磁鐵的兩側(cè)為N極,中心為S極,兩極間的磁感覺強度大小均為,磁極寬度均為,忽略邊緣效應(yīng).一正方形線騙局于中心磁極,其骨架與秤盤BL連為一體,線圈兩端C、D與外電路連接.當(dāng)質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時,彈簧被壓縮,秤盤和線圈一起向下運動(骨架與磁極不接觸),隨后外電路對線圈供電,秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時的地址并靜止,由此時對應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量.已知線圈匝數(shù)為n,線圈電阻為R,重力加速度為g.

線圈向下運動過程中,線圈中感覺電流是從C端還是從D端流出?

供電電流I是從C端還是從D端流入?求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系.

圖C-3-14

16.電熱毯、電飯鍋等是人們常用的電熱式家用電器,它們一般擁有加熱和保溫功能,其工作

原理大體相同.圖C-3-15為某種電熱式電器的簡化電路圖,主要元件有電阻絲R1、R2和自動

開關(guān)S.

(1)當(dāng)自動開關(guān)S閉合或斷開時,用電器分別處于什么狀態(tài)?

6

用電器由照明電路供電(U=220V),設(shè)加熱時用電器的電功率為400W,保溫時用電器的電功率為40W,則R1和R2的阻值分別為多大?

圖C-3-15

17.[2017·東北育才中學(xué)期末]某學(xué)生為了測量一個物體的質(zhì)量,找到一個力電變換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面碰到的壓力(比率系數(shù)為)如圖C3-16所示,測量時先調(diào)治k.-輸入端的電壓,使變換器空載時的輸出電壓為0;此后在其受壓面上放上物體,即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.

圖C-3-16

現(xiàn)有以下器材:力電變換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池一個、開關(guān)及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電變換器的受壓面上).請達成對該物體的質(zhì)量m的測量.

設(shè)計一個電路,要求力電變換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)治范圍盡可能大,畫出

完滿的測量電路圖.

簡要說明測量步驟,求出比率系數(shù)k,并測出待測物體的質(zhì)量m.

請設(shè)想實驗中可能會出現(xiàn)的一個問題.

7

1.BCD[剖析]熱敏電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量變換為電阻這個電學(xué)量,選項A錯誤.2A[剖析]光敏電阻是把光照強度這個光學(xué)量變換為電阻這個電學(xué)量的元件;熱敏電阻是.把溫度這個熱學(xué)量變換為電阻這個電學(xué)量的元件,應(yīng)選項B、D錯誤;熱敏電阻和光敏電阻都是用半導(dǎo)體資料制成的,半導(dǎo)體擁有光敏性和熱敏性,應(yīng)選項A正確,選項C錯誤.3D[剖析]依照自動干手機工作的特點,手湊近干手機則電熱器工作,手撤離后電熱器停止.工作,人是一種導(dǎo)體,能夠與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器.手湊近時相當(dāng)于連接一個電容器,能夠確定干手機內(nèi)設(shè)有電容式傳感器,手湊近改變了電容大小,應(yīng)選項D正確;用濕度和溫度來驅(qū)動電熱器工作,理論上可行,但是假如干手機是由于溫度、濕度的變化而工作,這就成了室內(nèi)烘干機.4.D[剖析]該同學(xué)站在壓力傳感器上達成一次下蹲動作的過程中,先向下加速,后向下減速,其加速度先向下后向上,即先失重后超重,選項D正確.??5.AC[剖析]當(dāng)F向上壓可動膜片電極時,電容C變大,依照C=??,U不變,故Q變大,電容器充電,電路中有從a到b的電流,選項A正確,選項B錯誤;若電流表有示數(shù),說明壓力F發(fā)生

變化,選項C正確,選項D錯誤.6.BC[剖析]從乙圖能夠知道,每間隔1s的時間光傳感器就輸出一個電信號,而在這一段時間內(nèi)傳達帶運動了兩個工件之間的距離,所以傳達帶運動的速度是v=m/s=0.2m/s,故A錯1??誤,B正確;傳達帶每小時傳達的距離為s=vt=0.2×3600m,工件個數(shù)為n=??=3600(個),C正確,D錯誤.7.B[剖析]由電路結(jié)構(gòu)能夠看出,當(dāng)杯中的水的水位到達B時,左端電路被接通,這樣螺線管就產(chǎn)生磁場,相當(dāng)于一個磁鐵,對與彈簧相連的銜鐵產(chǎn)生吸引力作用,使之向下搬動,這樣L2所在的電路就被接通.8.A[剖析]放上物體后,滑片P向下滑動距離x,物體處于平衡狀態(tài).由受力平衡得G=kx,由閉合電路的歐姆定律得??-??,聯(lián)立解得??????R+??20009.B[剖析]當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,R2的電阻減小,以致電路的總電阻減小,所以電路中的總電流將會增大,A1測量的是原線圈中的電流,由于副線圈中的電流增大,所以電流表A示數(shù)也要增大;由于電源的電壓不變,原、副線圈兩端的電壓也不變,所以V的示數(shù)不變,11由于副線圈中的電流增大,3兩端的電壓增大,所以V2的示數(shù)要減小,即1兩端的電壓也要減RR小,所以A2的示數(shù)要減小,所以B正確.10.D[剖析]由小球的受力情況可知a∝FN,而壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小,則電流隨加速度的增大而增大,故t2~t3時間內(nèi)小車做勻加速運動,12時間內(nèi)小車做加速度增大的t~t變加速運動,選項D正確.

11.ABD[剖析]由題圖甲可知,電流先達到最大,此后變?yōu)榱?因電容器在充電時,電路中有

充電電流,充電達成后,電路中的電流為零,所以A、B間應(yīng)是電容器,選項A正確;題圖乙中電

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流先慢慢增大,此后不再發(fā)生變化,而電感線圈由于自感的作用,使得電路中的電流只能先慢慢增大,此后牢固不變,故、間是電感線圈,選項B正確;題圖丙中電流馬上達到最大值,BC此后電流的大小保持不變,所以C、D間是定值電阻,選項C錯誤,選項D正確.12.D[剖析]由楞次定律可知,經(jīng)過電流表的電流方向向右;傳感器正常工作時的電阻??2(3V)2??3V由于滑動變阻器贊同的最大電流是1A,所以電路R===10Ω,工作電流I===0.3A,????10Ω中贊同經(jīng)過的最大電流為Imax=0.3A;由于磁場隨時間均勻變化,所以線圈中產(chǎn)生的感覺電動勢是不變的;滑動變阻器的滑片位于最左端時,外電路的電阻為外20Ω,故電動勢的最大值R=?????????