2019-2020年高中物理 5.3信息時代離不開傳感器自我小測 滬科版選修3-2.doc
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2019-2020年高中物理 5.3信息時代離不開傳感器自我小測 滬科版選修3-21關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是()A應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成的B當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時,其電阻變大;反之變小C傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D外力越大,輸出的電壓差值也越大2計算機鍵盤是由兩片金屬切片組成的小電容器,該電容器的電容可用公式C計算,式中91012,S為金屬片的正對面積,d表示兩金屬片間距,當(dāng)鍵被按下時,此電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能檢測出哪個鍵被按下了,從而給出相應(yīng)的信號。設(shè)每個金屬片正對面積為50 mm2,鍵未被按下時金屬片間距為0.6 mm,如果電容變化0.25 pF,電子線路能檢測出必要的信號,則鍵至少要被按下 ()A0.15 mm B0.25 mmC0.35 mm D0.45 mm3關(guān)于霍爾元件,下列說法正確的是()A把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學(xué)量B把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量C把力轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量D把光照這個光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學(xué)量4如下圖所示是一火警器的部分電路示意圖,其中R2為負溫度系數(shù)熱敏電阻。電表為值班室的顯示器,a、b之間接報警器。當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時,顯示器的電流I、報警器兩端的電壓U的變化情況是()AI變大,U變大 BI變大,U變小CI變小,U變大 DI變小,U變小5關(guān)于傳感器的下列說法正確的是()A所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料做成的B金屬材料也可以制成傳感器C傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳送信號的D以上說法都不正確6如圖所示,R3是光敏電阻,當(dāng)開關(guān)S閉合后在沒有光照時,a、b兩點等電勢。當(dāng)用光線照射電阻R3時()AR3的電阻變小,a點電勢高于b點電勢BR3的電阻變小,a點電勢低于b點電勢CR3的電阻變大,a點電勢高于b點電勢DR3的電阻變大,a點電勢低于b點電勢7電容式話筒的高保真度比動圈式話筒好,其工作原理如下圖所示,Z是絕緣支架,薄金屬膜M和固定電極N構(gòu)成電容器,被直流電源充電,當(dāng)聲波使膜片(音膜)振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,當(dāng)音膜向右振動的過程中()A電容變小 B電容變大C導(dǎo)線ab中有向左的電流 D導(dǎo)線ab中有向右的電流8家用電熱滅蚊器中電熱部分的主要元件是PTC,PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的用電器,其電阻率與溫度的關(guān)系如下圖所示,由于這種特性,因此,PTC元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能。對此,下列判斷中正確的組合是()A通電后,其電功率先增大后減小B通電后,其電功率先減小后增大C當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在T1或T2不變D當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時,溫度保持在T1T2的某一值不變9傳感器擔(dān)負著信息采集的任務(wù),在自動控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(通常是電學(xué)量),例如熱傳感器,主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻,熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖甲所示,圖乙是用熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警器線路圖。則:(1)為了使溫度過高時報警器鈴響,開關(guān)應(yīng)接在_(填“a”或“b”)。(2)若使啟動報警的溫度提高些,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P點向_移動(填“左”或“右”)。10電飯鍋工作時有兩種狀態(tài):一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài),另一種是鍋內(nèi)水燒干后的保溫狀態(tài)。如下圖所示是電飯鍋電路的示意圖,S是用感溫材料制造的開關(guān),R1是電阻,R2是供加熱用的電阻絲。(1)試判斷開關(guān)S接通時和斷開時,電飯鍋分別處于哪種工作狀態(tài),說明你的理由。(2)如果要使R2在保溫狀態(tài)時的功率是加熱狀態(tài)時的一半,R1/R2應(yīng)是多大?11某學(xué)生為了測量一物體的質(zhì)量,找到了一個力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如下圖所示,測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U,現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)。請完成對該物體質(zhì)量的測量。(1)設(shè)計一個電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,畫出完整的電路圖。(2)簡要說明測量步驟,求出比例系數(shù)k,并測出待測物體的質(zhì)量m。(3)請設(shè)想實驗中可能出現(xiàn)的一個問題。參考答案1答案:BD2解析:由題給公式得C2C1,又d2d1d,整理得:d,經(jīng)計算知選項A正確。答案:A3解析:本題主要考查對霍爾元件的理解?;魻栐前汛鸥袘?yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的儀器,所以選項B正確。答案:B4解析:敏感元件是半導(dǎo)體負溫度系數(shù)熱敏電阻,當(dāng)該電阻所在處出現(xiàn)火警時,溫度急劇升高,電阻R2變小,使得電路總電阻減小,干路總電流增大,路端電壓減小,即U變??;因干路電流的增大而帶來R1上的電壓增大,所以并聯(lián)部分的兩端電壓是減小的,電流表的示數(shù)減小。選項D正確。答案:D5解析:大多數(shù)傳感器是由半導(dǎo)體材料做成的,某些金屬也可以做傳感器,如金屬熱電阻,故A錯誤,B正確;傳感器將非電信號轉(zhuǎn)化為電信號,因此傳感器感知的應(yīng)該是“非電信號”,故C錯誤。答案:B6解析:當(dāng)用光照射電阻R3時,R3電阻減小,R3上電勢差減小,因此a點電勢降低,即a點電勢低于b點電勢。所以選項B正確。答案:B7解析:當(dāng)音膜向右振動時,電容器極板間距離減小,電容變大,電容器將繼續(xù)被充電,因此ab中的電流方向為b到a。選項BC正確。答案:BC8解析:從圖像看出,通電后,隨著溫度的升高,電阻率先減小后增大,PTC元件的電阻先減小后增大,由功率公式PU2/R可知,功率是先增大后減小,在圖像中反映在T0T1段;溫度T1以后,隨著溫度的升高,電阻將增大,若發(fā)熱功率大于散失的熱功率,溫度將繼續(xù)升高,直到發(fā)熱與散熱平衡,若發(fā)熱量小于散熱量,電阻將減小,發(fā)熱功率因此而增大,直到發(fā)熱與散熱平衡,所以溫度將保持在T1、T2之間某一溫度上。答案:AD9解析:(1)由熱敏電阻的溫度特性圖線可知:溫度越高,電阻越小,電路中的電流越大,通電螺線管的磁性越強,吸引銜鐵與a接觸,所以為了使溫度過高時報警器鈴響,開關(guān)應(yīng)接在a。(2)若使啟動報警的溫度提高一些,應(yīng)使電路中的電流變小些,所以應(yīng)將滑動變阻器的滑片P點向左移動。答案:(1)a(2)左10解析:(1)開關(guān)S斷開時,電路中電阻R1、R2串聯(lián),總電阻大,在電壓為定值的情況下,功率小,應(yīng)為保溫狀態(tài);接通后把R1短路,加熱電阻R2在總電路上,功率大,為加熱狀態(tài)。(2)由題意列方程:()2R2,解得:0.414。答案:(1)開關(guān)S閉合時,電飯鍋處于加熱狀態(tài),開關(guān)S斷開時,電飯鍋處于保溫狀態(tài)(2)0.41411解析:物體的重力G與質(zhì)量的關(guān)系是Gmg,重力在數(shù)值上等于靜止物體對水平支持物的壓力F。又題目所給的力電轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力即UkF。因此利用電壓表測出電壓值可間接測量物體的質(zhì)量。(1)由于測量時要求輸入電壓的可調(diào)范圍盡可能大,所以測量電路的輸入端應(yīng)連成滑動變阻器的分壓電路,輸出端要接電壓表,用以測量輸出電壓,測量電路如下圖所示。(2)測量步驟為:調(diào)節(jié)滑動變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零。將砝碼m0放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0,則U0km0g,得kU0/m0g。將待測物體放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U,測得Ukmg,代入k值得mm0。(3)力電轉(zhuǎn)換器作為一種測量裝置就有量程和零誤差問題,所以實驗中可能會出現(xiàn)的問題有待測物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程;因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零。答案:見解析- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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