粤教版高中物理选修21第五章现代信息技术单元测试

2019-2019 学年粤教版高中物理选修 2-1 第五章现代
信息技术单元测试
一、单项选择题
1.以下图，是一火警报警的一部分电路表示图．此中R2为热敏资料制成的传
感器，该传感器的电阻随温度的高升而增大，电流表为值班室的显示器，a、b
之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两头
的电压 U 的变化状况是（）
A. I 变小，U 变小
B. I变大， U 变小
C. I变小，U 变
大 D. I变大，U 变大
2.有一种丈量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它主要由三部分组成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(本质是理想电流表 )．设踏板的质量可忽视不计，已知理想电流表的量程为
3 A，电源电动势为12 V，内阻为 2 Ω，电阻 R 随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F 和 R 的单位分别是N 和Ω)．以下说法正确的选项是 ( )
A. 该秤能丈量的最大概重是 1 500 N
B. 该秤能丈量的最大概重是 1 300 N
C. 该秤零刻度线 (即踏板空载时的刻度线 )应标在电流表 G 刻度盘 0.375 A 处
D.
该秤零刻度线 (即踏板空载时的刻度线 )应标在电流表 G 刻度盘 0.400 A 处
3.如图甲所示是一火警报警器的部分电路表示图，此中R2为半导体热敏资料制
成的传感器，其电阻R2随温度 t 变化的图线如图乙所示。

电流表为值班室的显
示器， a、b 之间接报警器。

当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I 和报警器两头的电压U 的变化状况是（）
A. I 变大，U 变大
B. I变大， U 变小
C. I变小，U 变
大 D. I变小，U 变小
4.传感器已宽泛应用在生产、生活中．以下对于传感器的说法正确的选项是（）
A. 冰箱控温系统使用了温度传感器
B. 电容式话筒使用了温度传
感器
C. 日光灯启动器使用了光传感器
D. 火警报警器使用了压力传
感器
5.传感器的种类多种多样，其性能也各不同样，空调机在室内温度达到设定的稳
定后，会自动停止工作，此中空调机内使用了以下哪一种传感器（）
A. 生物传感器
B. 红外传感器
C. 温度传感
器 D. 光传感器
6.街道旁的路灯利用半导体的电学特征制成了白日自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的（）
A. 光敏性
B. 压敏性
C. 热敏
性 D. 三个特征同时应用
7.空调机、电冰箱和消毒柜都使用了( )
A. 温度传感器
B. 红外线传感器
C. 生物传感
器 D. 压力传感器
二、多项选择题
8.在以下图的电路中， R T是半导体热敏电阻，当R T所在处温度高升时，以下
对于经过理想电流表的电流I，ab间电压U和电容器电量q的说法正确的选项是
（）
A. I 变大， U 变大
B. I 变大， U 变小
C. U 变小， q 变
小 D. U 变大， q 变大
9.传感器是收集信息的一种重要元件，以下图是一种电容式压力传感器，左侧下边为可动电极，它的两头固定，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形
变，进而改变传感器的电容，若流经敏捷电流计的电流方向向左时，指针向右
偏，则待测压力忽然增大时（）
A. 电容器的电容增大
B. 电容器的电容减少
10.以下器件是应用光传感器的是( )
A. 鼠标器
B.火灾报警器
C.测温
仪 D.电子秤
三、填空题
11.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采纳光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值跟着光的照度而发生变化的元件照度能够反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为右图是某次实验时获取的光敏
电阻随照度变化的图象，由图象可得出的结论 ________ 当日气暗到必定的程度时，光控开关会自动处于________ 状态选填“接通”或“断开”
12.图甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电
阻 R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，R T为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当 a、b 端电压 U ab＜0 时，电压鉴识器会令开关 S 接通，恒温
箱内的电热丝发热，使箱内温度高升；当U ab＞0 时，电压鉴识器会令开关S 断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.
四、实验研究题
13.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采
用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值跟着光的照度而发生变化的元件（照度可
以反应光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx ）．某光敏电阻R P在不一样照度下的阻值以下表：
照度（ lx ） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻（ kΩ） 75 40 28 23 20 18
（1）依据表中数据，请在给定的坐标系中描述出阻值随照度变化的曲线.
（2）由图线可知阻值随照度变化的特色是： ________．
（3）以下图，当 1、2 两头所加电压上涨至 2 V 时，控制开关自动启动照明
系统．请利用以下器材设计一个简单电路，给1、2 两头供给电压，要求当日气
渐暗照度降低至 1.0（lx ）时启动照明系统。

光敏电阻 R P（符号，阻值见上表）；
供给的器材以下：直流电源E（电动势 3 V，内阻不计）；
定值电阻： R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ；
开关 S 及导线若干．图中定值电阻应当选择：________．
（4）请在虚线框内达成电路原理图．（不考虑控制开关对所设计电路的影响）
五、综合题
14.在原子反响堆中抽动液态金属或在医疗器材中抽动血液等导电液体时，常使
用电磁泵．某种电磁泵的构造以下图，把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的，图中只画出此中一部分)水平搁置于匀强磁场中，磁场的磁感觉强度为
B ，方向与导管垂直，让电流I 按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与B 垂直．设导管截面高为a，宽为b，导管有长为l的一部分置于磁场中，因为磁场对液态钠的作使劲使液态钠获取驱动而不停沿管子向前推动．整个系
统是完整密封的，只有金属钠自己在此中流动，其余的零件是固定不动的．
（1）假设在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的
附带压强 p 与上述各量的关系式；
（2）设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为 q ，单位体积内参加导电的自由电
荷数为 n ，求在横穿液态钠的电流 I 的方向上参加导电的自由电荷定向挪动的均
匀速度 .
答案分析部分
一、单项选择题
1.【答案】 D
【分析】【解答】解：当传感器R2所在处出现火情时， R2的阻值变大，外电路总电阻变大，则总电流变小，电源的内电压变小，路端电压变大，即 U 变大．电路中并联部分的电压 U 并 =E﹣I （R1+r）， I 变小，其余量不变，则 U 并变大， I
也变大．因此 I 变大， U 变大．故 D 正确， ABC 错误；
应选： D．
【剖析】由题， R2为用半导体热敏资料制成的传感器，温度高升时，其电阻增大．当传感器 R2所在处出现火情时，剖析 R2的变化，确立外电路总电阻的变化，剖析总电流和路端电压的变化，即可知U 的变化．依据并联部分电压的变化，
剖析 I 的变化．
2.【答案】 C
【分析】【解答】设电流达到I max＝3 A 时压力传感器的阻值为R m，由闭合电路欧姆定律得，因此，依据R＝30－0.02F得，
与 R m＝
2Ω对应的压力为
F
max＝，选项
A
、
B
错误；
1400N
当压力为零时，压力传感器的电阻为R
，则由 R＝30－0.02F Ω
知 R0＝30 .
这时电流为，选项 C正确，D错误。

应选 C
【剖析】此题考察了串连电路的特色、欧姆定律、识图能力。

3.【答案】 D
【分析】【解答】当传感器 R2所在处出现火情时，温度高升，由图乙知R2的阻值变小，外电路总电阻变小，由可知总电流 I 总变大，由 E=U+Ir 可知电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小。

电路中并联部分的电压U =E-I
总（ R1+r），因为 I 总变大，其余量不变，则U 并变小，I 变小。

故 D 正确， A 、B、C 错误；
应选 D
【剖析】此题是考察对闭合电路欧姆定律的应用。

4.【答案】 A
【分析】【解答】 A、冰箱控温系统使用了温度传感器，调理冰箱内的温度，故
A 正确
B、电容式话筒使用了温度传感器，使用的是电容式传感器，故 B 错误
C、日光灯启动器使用了双金属片温度传感器控制通断，故 C 错误
D 火警报警器使用了温度传感器，当温度高升到必定程度报警，故 D 错误
应选 A
【剖析】认识各样传感器的特色、工作原理，在仪器设施中的应用．
5.【答案】 C
【分析】【解答】空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这
是因为空调机使用温度传感器．故 C 正确， ABD 错误；
应选： C
【剖析】传感器是将非电学量转变为电学量，如力传感器是将力学量转变为电
学量．而温度传感器则是经过温度的变化转变为电学量．
6.【答案】 A
【分析】【剖析】白日自动熄灭说明电信号与光相关，应选A。

【评论】此题难度较小，掌握常有传感器的工作性质和原理是要点。

7.【答案】 A
【分析】【解答】空调机、电冰箱、消毒柜在达到设定的温度后，会自动停止
工作，这是因为使用了温度传感器，故 A 正确， B、C、D 错误。

应选 A
【剖析】此题考察了各用电器的工作原理，明确各用电器的工作原理即可正确
解题．
二、多项选择题
8.【答案】 B,C
【分析】【解答】当R T所在处温度高升时，其对应的电阻值减小，电路的总阻
值减小，由得 U 变大， R T与 R2并联的电压 U 并变小，经过 R2的电流变小，则经过电流表的电流 I 变大，选项 A 错误，选项 B 正确；电容器与 R T并
联，则 U C
并C
变小，又因为，故 q 变小，因此选项 C 正确，选=U， U
项D错误。

应选 BC
【剖析】此题旨在考察闭合电路欧姆定律、传感器、电容器的动向剖析。

9.【答案】 A,D
【分析】【解答】解：
A 、
B 当待测压力忽然增大时，板间距离减小，由电容的决定式C=得悉，电容增大．故 A 正确， B 错误．
C、D 由题，电容器的电压U 保持不变，电容 C 增大，由公式 C=获取，电容器的电量增大，电容器将充电，流过电流计的电流向左，则电流计指针向右偏．故 C 错误， D 正确．
应选 AD
压保持不变，由电容的定义式剖析电容器的电量怎样变化，判断流过电流计的
电流方向，确立其指针的转动方向．
10.【答案】 A,B
【分析】【解答】测温仪应用温度传感器，电子秤是应使劲传感器，AB 应用了光传感器。

应选 AB
【剖析】此题考察了各用电器的工作原理，明确各用电器的工作原理即可正确
解题．
三、填空题
11.【答案】光敏电阻阻值跟着光的照度增大而减小；接通
【分析】【解答】由图可知，其特色为：光敏电阻的阻值随光照强度的增大呈
非线性减小．由照明原理可知，当光芒较暗时，应接通电路使灯泡发光.【剖析】光照强度和电阻的关系经过察看图像能够获取，天气变暗，光控开关会闭合。

12.【答案】 40
【分析】【解答】设电路路端电压为U，当U ab＝0时，有，送一解得 R T＝20 kΩ.
由图乙可知，当R T＝20 kΩ时， t＝40 ℃.
【剖析】此题考察了自动恒温箱的原理，抓住U ab＝0 的临界状态进行研究。

四、实验研究题
13.【答案】（ 1）依据数据绘出图像以以下图所示：
（2）阻值随照度变化的特色：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小；（3）R1
（4）电路原理图如右图所示：
【分析】【解答】①光敏电阻的阻值随光照变化的曲线以以下图所示：
②阻值随照度变化的特色：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小；
③控制开关自动启动照明系统，给1、2 两头供给电压，要求当日气渐暗照度降
低至 1.0（lx ）时启动照明系统，即此光阴敏电阻阻值为20kΩ，两头电压为 2V，
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电源电动势为 3V，因此应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10kΩ，即选用 R1；
④电路原理图如右图所示：
【剖析】此题中要点是图像绘制和剖析以及电路图的设计。

五、综合题
14.【答案】（ 1）由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa ①管道横截面积 S＝ ab ②
由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附带压强③
由①②③ 得
（2）电流定义式④在时间t内经过的总电荷量⑤
由④⑤ 得参加导电的自由电荷定向挪动的均匀速率
【分析】解答：由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa ①管道横截面积 S＝ab ②
由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附带压强③
由①②③ 得
电流定义式④
在时间 t 内经过的总电荷量⑤
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由④⑤ 得参加导电的自由电荷定向挪动的均匀速率
剖析：此题要点是要读懂题目条件，联合公式、剖析计算。

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