2019-2020年高中物理 第6章傳感器 章末綜合檢測 新人教版選修3-2一、選擇題(本題共12小題，每小題5分，共60分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對的得5分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1如圖62所示，某半導(dǎo)體熱敏電阻IU圖線可能是()圖62解析：選B.半導(dǎo)體熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小，在IU圖線中，斜率越大，電阻越小，故B選項(xiàng)正確2傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，它常常是()A將力學(xué)量(如形變量)轉(zhuǎn)變成電學(xué)量B將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量C將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量D將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量答案：ABC3為了保護(hù)電腦元件不受損害，在電腦內(nèi)部有很多傳感器，其中最重要的就是溫度傳感器，常用的溫度傳感器有兩種，一種是用金屬做的熱電阻，另一種是用半導(dǎo)體做的熱敏電阻關(guān)于這兩種溫度傳感器的特點(diǎn)說法正確的是()A金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變大B金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變小C用半導(dǎo)體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變大D用半導(dǎo)體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變小解析：選AD.金屬的電阻率隨著溫度的升高而變大，半導(dǎo)體在溫度升高時(shí)電阻會(huì)變小4.如圖63所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，測光敏電阻時(shí)，表針的偏角為；現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角為，則可判斷() 圖63AB<C> D不能確定答案：B5.(xx年渦陽高二檢測)傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是()A生物傳感器 B紅外傳感器C溫度傳感器 D壓力傳感器解析：選C.空調(diào)機(jī)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，所以內(nèi)部使用了溫度傳感器，故C正確6(xx年如皋高二檢測)下列說法正確的是()A熱敏電阻是把熱量這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)為電阻這個(gè)電學(xué)量B金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，但靈敏度差C電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器D霍爾元件是能夠把磁學(xué)量磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電壓的傳感元件解析：選BCD.熱敏電阻是把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，A錯(cuò)誤7.傳感器是一種采集信息的重要器件，圖64是由電容器作為傳感器來測定壓力變化的電路，當(dāng)待測壓力作用于膜片電極上時(shí)，下列說法中正確的是() 圖64若F向下壓膜片電極，電路中有從a到b的電流；若F向下壓膜片電極，電路中有從b到a的電流；若F向下壓膜片電極，電路中不會(huì)有電流產(chǎn)生；若電流表有示數(shù)，說明壓力F發(fā)生變化；若電流表有示數(shù)，說明壓力F不會(huì)發(fā)生變化A BC D解析：選A.當(dāng)下壓時(shí)，因?yàn)镃，d減小，C增大，在U不變時(shí)，因?yàn)镃，Q增大，從b向a有電流流過，正確；當(dāng)F變化時(shí)，電容器兩板的間距變化，電容變化，電容器上的帶電量發(fā)生變化，電路中有電流，正確，故選A.8(xx年高考重慶理綜卷)某電容式話筒的原理示意圖如圖65所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板對著話筒說話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)在P、Q間距增大過程中()圖65AP、Q構(gòu)成的電容器的電容增大BP上電荷量保持不變CM點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低DM點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高解析：選D.由C可知P、Q間距離d增大時(shí)電容C減小，A項(xiàng)錯(cuò)誤電容減小將放電，電荷量減小，故B項(xiàng)也錯(cuò)放電時(shí)電流從M點(diǎn)經(jīng)R到N點(diǎn)，說明M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤D項(xiàng)正確9.如圖66所示為測定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏) 圖66A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動(dòng)D向左偏到某一刻度后不動(dòng)解析：選A.壓力F作用時(shí)，極板間距d變小，由C，電容器電容C變大，又根據(jù)QCU，極板帶電量變大，所以電容器應(yīng)充電，靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流，所以指針將右偏，極板保持固定后，充電結(jié)束，指針回到零刻度10.(xx年西安八校聯(lián)考)酒精測試儀用于對機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化，在如圖67所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是() 圖67AU越大，表示c越大，c與U成正比BU越大，表示c越大，但是c與U不成正比CU越大，表示c越小，c與U成反比DU越大，表示c越小，但是c與U不成反比解析：選B.傳感器電阻r的倒數(shù)與濃度c是正比關(guān)系，即kc.電路中的電流為I，電壓表示數(shù)UIR0，可見電壓與濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系但隨濃度的增加而增加故B正確11.全自動(dòng)洗衣機(jī)中，排水閥是由程序控制器控制其動(dòng)作的當(dāng)洗衣機(jī)進(jìn)行排水和脫水工序時(shí)電磁鐵的線圈通電，使電磁鐵的鐵芯2動(dòng)作，牽引排水閥的活塞，排出污水，牽引電磁鐵的結(jié)構(gòu)如圖68所示以下說法正確的是() 圖68A若某時(shí)刻輸入控制電流時(shí)，a為正，b為負(fù)，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B若某時(shí)刻輸入控制電流時(shí)，a為正，b為負(fù)，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C若a，b處輸入交變電流，鐵芯2不能吸入線圈中D若a，b處輸入交變電流，鐵芯2能吸入線圈中解析：選BD.若輸入控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯1左端為N極，右端為S極，它將使鐵芯2磁化，A端為S極，B端為N極，并吸入線圈中，若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中，故選B、D.12如圖69所示是一火警報(bào)警器的一部分電路示意圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器，a、b之間接報(bào)警器，當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()圖69AI變大，U變大 BI變小，U變小CI變小，U變大 DI變大，U變小解析：選B.當(dāng)R2處出現(xiàn)火情時(shí)，熱敏材料制成的傳感器的電阻將減小，則此時(shí)電路中的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知：外電路電壓將減小，電路中的總電流增大，所以R1上的電壓增大，顯示器的兩端電壓將減小，電流減小，故正確選項(xiàng)為B.二、填空題(本題共2小題，每小題8分，共16分按題目要求作答)13影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多，一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，而半導(dǎo)體材料的電阻率則與之相反，隨溫度的升高而減小某課題研究組在研究某種導(dǎo)電材料的用電器件Z的導(dǎo)電規(guī)律時(shí)，利用如圖610甲所示的分壓電路測得其電壓與電流的關(guān)系如下表所示：U/V0.400.600.801.001.201.501.60I/A0.200.450.801.251.802.813.20圖610(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，判斷用電器件Z可能屬于上述哪類材料？_.(2)把用電器件Z接入圖乙所示的電路中，閉合開關(guān)，電流表的讀數(shù)為1.8 A，電池的電動(dòng)勢為3 V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻R的電功率為_解析：(1)由表格中數(shù)據(jù)可得，電阻隨電壓的增大而減小，而電壓越大，用電器件溫度越高，所以材料為半導(dǎo)體(2)查表I1.8 A時(shí)，Z的電壓為1.2 V，則URE2UZ3 V1.2 V1.8 V，PRIUR3.24 W.答案：(1)半導(dǎo)體(2)3.24 W14某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開關(guān)和導(dǎo)線等(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請你在圖611甲的實(shí)物圖上連線圖611(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電源值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，斷開開關(guān)；重復(fù)第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖乙的Rt關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關(guān)系式：R_t()(保留三位有效數(shù)字)解析：(1)連線如圖(2)每次加熱水后都需要重新讀出溫度計(jì)和電壓表的示數(shù)故閉合開關(guān)，應(yīng)記錄電壓表電壓值、溫度計(jì)數(shù)值(3)根據(jù)Rt圖象可以看出，R與t之間是線性關(guān)系設(shè)Rabt()，由圖線可求得：b0.400.當(dāng)t0時(shí)，a100 ，故R1000.400 t()答案：見解析三、計(jì)算題(本題共2小題，共24分解答時(shí)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得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15(12分)(xx年濰坊統(tǒng)考)如圖612所示為檢測某傳感器的電路圖傳感器上標(biāo)有“3 V,0.9 W”的字樣(傳感器可看做一個(gè)純電阻)，滑動(dòng)變阻器R0上標(biāo)有“10 ，1 A”的字樣，電流表的量程為0.6 A，電壓表的量程為3 V求：圖612(1)傳感器的電阻和額定電流(2)為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少？解析：(1)R傳U2傳/P傳10 ，(2分)I傳P傳/U傳0.3 A(2分)(2)最大電流II傳0.3 A，(1分)電源電壓最大值UmU傳U0，(3分)U傳為傳感器的額定電壓，U0為R0m10 時(shí)R0兩端的電壓，即U0I傳R0m0.310V3 V，(2分)小于電壓表量程，所以UmU傳U03 V3 V6 V(2分)答案：(1)10 0.3 A(2)6 V16. (12分)如圖613所示，“神舟”七號(hào)飛船發(fā)射升空時(shí)，火箭內(nèi)測試儀平臺(tái)上放一個(gè)壓力傳感器，傳感器上面壓一質(zhì)量為M的物體，火箭點(diǎn)火后從地面向上加速升空，當(dāng)升到某一高度時(shí)，加速度為a，壓力傳感器此時(shí)顯示出物體對平臺(tái)的壓力為點(diǎn)火前壓力的，已知地球的半徑為R，g為地面附近的重力加速度，試求此時(shí)火箭離地面的高度圖613解析：設(shè)此時(shí)火箭升空高度為H，此處重力加速度為g，則有FMgMa(4分)由萬有引力定律得(RH)2gR2g(4分)又FMg(1分)解得H.(3分)答案：