2019-2020年高中物理 第3章 傳感器章末檢測(cè) 教科版選修3-2一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分)1唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)很小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說(shuō)法正確的是()A該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變 D膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2用多用電表的同一擋位測(cè)量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A測(cè)熱敏電阻時(shí)，溫度越高，多用電表指針偏角越大B測(cè)熱敏電阻時(shí)，溫度越高，多用電表指針偏角越小C測(cè)光敏電阻時(shí)，光照越弱，多用電表指針偏角越大D測(cè)光敏電阻時(shí)，光照越弱，多用電表指針偏角越小3在如圖1所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng))，且R與LED相距不變，下列說(shuō)法正確的是()圖1A當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小C當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變D無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變4. 演示位移傳感器的工作原理如圖2所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P，通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體位移的大小x.假設(shè)電壓表是理想電壓表，則下列說(shuō)法正確的是()圖2A物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化B物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒有電流D物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒有示數(shù)5壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖3甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，下列說(shuō)法中正確的是()圖3A0t1時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)一定勻速運(yùn)動(dòng) B0t1時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能減速上升Ct1t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能勻速上升 Dt1t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能勻加速上升6.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(jì)了一個(gè)判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖4(a)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(gè)絕緣重球小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)變化與時(shí)間t的關(guān)系如圖(b)所示，下列判斷正確的是()圖4A從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) B從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) D從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)圖57如圖5所示是某種汽車上的一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置R是滑動(dòng)變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?，就可以知道油箱?nèi)油面的高度，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的金屬片向下移動(dòng)時(shí)()A電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面降低B電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面升高C電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面降低D電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面升高8如圖6所示的是一個(gè)電容式傳感器，在金屬線a的外面涂一層絕緣的電介質(zhì)后放在導(dǎo)電液體中構(gòu)成一個(gè)電容器，a與導(dǎo)電液體就是該電容器的兩極今使該電容器充電后與電源斷開，并將a與靜電計(jì)的導(dǎo)體球相連，插入導(dǎo)電液體中的電極b與靜電計(jì)外殼相連，則當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時(shí)()圖6A引起兩極間正對(duì)面積變大B電容器的電容將變小C電容器兩極間的電壓將變大D以上說(shuō)法都不正確9計(jì)算機(jī)鍵盤是由兩個(gè)金屬切片組成的小電容器，該電容器的電容可用公式C計(jì)算，式中r91012 F/m，S為金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片的間距當(dāng)鍵被按下時(shí)，此電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)出是哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào)設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50 mm2，鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6 mm.如果電容變化0.25 pF，電子線路恰能檢測(cè)出必要的信號(hào)，則鍵至少需要被按下()A0.15 mm B0.25 mm C0.35 mm D0.45 mm10酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器這種酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，在如圖7所示的電路中，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()圖7AU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不成反比題號(hào)12345678910答案姓名：_班級(jí)：_學(xué)號(hào)：_得分：_ 二、填空題(本題共2小題，共20分)11(10分)如圖8所示，將萬(wàn)用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間若往RT上擦一些酒精，表針將向_(填“左”或“右”)移動(dòng)；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將向_(填“左”或“右”)移動(dòng)圖812(10分)圖9為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱的原理簡(jiǎn)圖圖9箱內(nèi)的電阻R120 k，R210 k，R340 k，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖10所示當(dāng)a、b端電壓Uab<0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)的溫度升高；當(dāng)Uab>0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)使S斷開，停止加熱則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在_.圖10三、計(jì)算題(本題共3小題，共40分)13(12分)電熱毯、電飯鍋等人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同圖11為某種電熱式電器的簡(jiǎn)化電路圖，主要元件有電阻絲R1，R2和自動(dòng)開關(guān)圖11(1)當(dāng)自動(dòng)開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？(2)用電器由照明電路供電(U220 V)，設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400 W，保溫時(shí)用電器的電功率為40 W，則R1和R2分別為多大？14(13分)一熱敏電阻在溫度為80時(shí)阻值很大，當(dāng)溫度達(dá)到100時(shí)阻值就很小，今用一電阻絲給水加熱，并配以熱敏電阻以保持水溫在80到100之間，可將電阻絲與熱敏電阻并聯(lián)，一并放入水中，如圖12所示，圖中R1為熱敏電阻，R2為電阻絲請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理圖1215(15分)現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干如圖13所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過(guò)某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖說(shuō)明工作過(guò)程圖13第三章傳感器 章末檢測(cè) 答案1B當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，膜片后的金屬線圈就跟著振動(dòng)，使處于永磁體磁場(chǎng)中的線圈切割磁感線，穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，這是電磁感應(yīng)的工作原理，所以B選項(xiàng)正確2AD熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，而多用電表的零刻度在表盤的右側(cè)，所以溫度越高，多用電表指針偏角越大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，所以光照越弱，阻值越大，故多用電表指針偏角越小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確3A滑動(dòng)觸頭P左移，使其電阻減小，流過(guò)二極管的電流增大，從而發(fā)光增強(qiáng)，使光敏電阻R減小，最終達(dá)到增大流過(guò)燈泡的電流的效果4B電壓表為理想電表，則電壓表不分流，故觸頭移動(dòng)不會(huì)改變電路的電阻，也就不會(huì)改變電路中的電流，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；電壓表測(cè)的是觸頭P左側(cè)電阻分得的電壓，故示數(shù)隨物體M的移動(dòng)，亦即觸頭的運(yùn)動(dòng)而變化，故B正確，C、D錯(cuò)誤5B在0t1時(shí)間內(nèi)，電流恒定，表明壓敏電阻的阻值恒定，則重物對(duì)壓敏電阻壓力恒定，則升降機(jī)可能處于靜止、勻速運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確t1t2時(shí)間內(nèi)，電流在增加，表明壓敏電阻的阻值在減小，則重物對(duì)壓敏電阻的壓力在增大，故不可能做勻速運(yùn)動(dòng)或勻加速運(yùn)動(dòng)，C、D兩項(xiàng)都錯(cuò)6D從題圖(b)可以看出，在t1到t2時(shí)間內(nèi)，電流表示數(shù)逐漸增大，則壓敏電阻的阻值逐漸減小，說(shuō)明壓敏電阻受到重球的壓力越來(lái)越大，小車的加速度增大，故小車做變加速運(yùn)動(dòng)，A、B均錯(cuò)；在t2到t3時(shí)間內(nèi)，電流不變，則說(shuō)明重球?qū)好綦娮璧膲毫Σ蛔?，故小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)，D對(duì)7D油面升高，金屬片向下移動(dòng)，R接入電路中的電阻減小，電路中電流增大，所以選項(xiàng)D正確8A當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時(shí)，相當(dāng)于電容器的兩極板的正對(duì)面積變大，由C知，電容C變大，而電容器充電后與電源斷開，所以電容器所帶電荷量Q不變，由U知，電容器兩極間的電壓將變小9A由題給公式可知，鍵未按下時(shí)電容C0 F0.751012 F恰能檢測(cè)出信號(hào)的電容CC0C(0.750.25) pF故d，d0.15 mm所以A正確10B題中給出傳感器電阻r的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c是正比關(guān)系，即kc，電壓表示數(shù)U，可以看出電壓與濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系，但隨濃度的增大而增大11左右解析若往RT上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻RT溫度升高，電阻值減小，指針向右偏1235解析設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)Uab0時(shí)，有R1R3，解得Rt20 k由Rtt圖可知，當(dāng)Rt20 k時(shí)，t3513(1)S閉合時(shí)，為加熱狀態(tài)；S斷開時(shí)，為保溫狀態(tài)(2)121 1 089 解析(1)當(dāng)S閉合時(shí)，R2短路，此時(shí)電路總電阻最小，由P知，功率最大為加熱狀態(tài)，當(dāng)S斷開時(shí)，R1，R2串聯(lián)，電路總電阻最大，功率最小為保溫狀態(tài)(2)S閉合時(shí)，加熱狀態(tài)有PS斷開時(shí)，保溫狀態(tài)有P聯(lián)立得，R1121 ，R21 089 .14見解析解析開始水溫較低時(shí)，R1阻值較大，電阻絲R2對(duì)水進(jìn)行加熱；當(dāng)水溫達(dá)到100左右時(shí)，R1阻值變得很小，R2被短路，將停止加熱；當(dāng)溫度降低到80時(shí)，R1阻值又變得很大，R2又開始加熱這樣就可達(dá)到保溫的效果15電路圖如下圖所示工作過(guò)程：閉合S，當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大，通過(guò)電磁繼電器的電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過(guò)電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，吸合鐵片P，使觸點(diǎn)K斷開，電爐絲斷電，停止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過(guò)程解析熱敏電阻Rt與滑動(dòng)變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路