高中物理第六章传感器章末过关检测卷(三)新人教版选修32(1)

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人教版高中物理选修3-2 第六章《传感器》考试测试卷

第六章《传感器》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是()A．电吉他是光电传感器B．电吉他是温度传感器C．电吉他是声音传感器D．弦改用尼龙材料原理不变2.如图所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当电容值增大引起外电路的电流变化时，说明导电液体的深度h()A．增大B．减小C．不变D．无法确定3.每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了()A．红外线传感器B．压力传感器C．振动传感器D．电容传感器4.传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机中有光传感器……演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数5.如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是()A．变大B．变小C．先变大后变小再不变D．先变小后变大再不变6.如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称物体时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大，这样把重力值转换成电信号，将电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值．若滑动变阻器上A、B间距为L，最大阻值等于定值电阻的阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()A．G＝(2－)kLB．G＝(－1)kLC．G＝(＋1)kLD．G＝kIL7.2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”，基于巨磁电阻效应的开发用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用8.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小9.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则可能正确的是()A．B．C．D．10.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器11.如图所示的电路中，两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不远，下列说法中正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.下列说法中正确的是()A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态二、填空题(共3小题)13.按如图所示接好电路，合上S1，S2，发现小灯泡不亮，原因是________________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡________________，原因是________________；停止吹风，会发现小灯泡________________，原因是____________________________；把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡________________，原因是____________________________．14.为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接．当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________传感器，它输入的是________信号，经传感器转换后，输出的是________信号．15.干簧管结构：如图甲所示，它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当磁铁靠近干簧管时：甲乙(1)会发生的现象：_________，原因：_____________________________________________(2)干簧管的作用是_____________________________________________________________三、实验题(共1小题)16.利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．如图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U－I关系图线．(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10 Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是________(选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．(2)如果将该小灯泡接入图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3 A，电源电动势为3 V．则此时小灯泡的电功率为________ W，电源的内阻为________ Ω.四、计算题(共3小题)17.“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图甲所示是“应变式加速度计”的原理图．支架AB固定在待测系统上，尚志穿在A、B 间的水平光滑横杆上，并用轻弹簧固接于动因A端，其下端的滑动臂P可在滑动变阻器上自由滑动，随着系统沿水平方向做变速运动．滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两点的电压表输出，已知电压表量程为8 V，表盘如图乙所示，滑块质量m＝0.1 kg，弹簧的劲度系数k＝20 N/m，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝2 Ω，滑动变阻器的总阻值R＝40 Ω，有效总长度L＝8 cm，当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器中点，取A→B方向为参考正方向．(1)为保证电压表能正常工作，图中电阻R0至少应为多大？(2)根据R0的最小值，将表盘上的电压刻度改为适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图乙中表盘边的小圆内．18.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动，当箱子以a＝2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0 N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N(g取10 m/s2)．(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱子的运动情况．(2)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？19.在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵．某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的，图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为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，由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动而不断沿管子向前推进．整个系统是完全密封的，只有金属钠本身在其中流动，其余的部件是固定不动的．(1)假定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加压强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，单位体积内参与导电的自由电荷数为n，求在横穿液态钠的电流I的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度.答案解析1.【答案】C【解析】由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错．2.【答案】A【解析】由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极．当导电液体深度h增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大．3.【答案】A【解析】伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，可以感知人与周围环境的差别，且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员．4.【答案】B【解析】当M向左运动时，与电压表并联的电阻变小，电压表的示数变小；当M向右运动时，与电压表并联的电阻变大，电压表的示数变大；当M不动的时候，电压表的示数不变化．5.【答案】D【解析】往R T上擦酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻R T温度降低，电阻值增大，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小．当酒精蒸发完毕后，R T的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变．故电压表的示数将逐渐变大，最后不变．所以选项D正确．6.【答案】A【解析】设称重物时，在压力作用下使P下滑x，则有G＝kx①滑动变阻器有效电阻R＝R0－R0①由闭合电路欧姆定律有I＝①由①①①得G＝(2－)kL.7.【答案】D【解析】电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为内能，故D错误．8.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．9.【答案】D【解析】该同学站在传感器上完成一次下蹲动作过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度方向先向下后向上，即先失重后超重．10.【答案】C【解析】11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收连续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．13.【答案】由于热敏电阻在常温时阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁发光当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，左侧电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了发光热敏电阻温度仍然较高熄灭当把热敏电阻放入冷水后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，左侧电路中电流减小，电磁铁将衔铁放开，故小灯泡熄灭【解析】14.【答案】声控声音电【解析】15.【答案】(1)灯泡会亮当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通．(2)干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器【解析】16.【答案】(1)A实验电路图如图所示(2)0.69(0.66～0.72均可) 2.33(2.00～2.67均可)【解析】(1)小灯泡电阻较小，电流传感器应采用外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选A；电路图如图所示；(2)由题图甲可知，通过灯泡的电流是0.3 A时，灯泡两端电压是2.3 V，则灯泡功率P＝UI＝2.3 V×0.3 A＝0.69 W.电源电动势是3 V，过点(0.3 A,2.3 V)和纵轴上3 V的点作一直线，该直线是电源的U－I图象，如图所示，该直线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝||＝≈2.33 Ω.17.【答案】【解析】(1)要保证电压表正常工作，则P位于最右端时1、2间的电压不能超过电压表的量程，即U＝≤8 V，解得R0＝8 Ω，即图中电阻R0至少应为8 Ω.(2)电压表的示数U电＝且R电＝(－x)，对滑块由牛顿第二定律得kx＝ma，把各量的数值代入以上各式整理得a＝8－2U电，把电压分别为0、2 V、4 V、6 V、8 V代入上式可求得对应的加速度分别为＋8 m/s2、＋4 m/s2、0、－4 m/s2、－8 m/s2，对应填入即可．18.【答案】(1)静止或均速直线运动(2)以加速度a0≥10 m/s2向上，加速或向下减速运动【解析】(1)下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F，金属块受力如图所示，上顶板的压力F N＝6.0 N，弹簧的弹力F＝10.0 N、重力mg，加速度为a，方向向下，有mg＋F N－F＝ma，可求得金属块的质量m＝0.5 kg.当上顶板传感器的示数是下底板传感器示数的一半时，弹簧的弹力仍是F，则上顶板压力为，设箱和金属块的加速度为a1，则有mg＋－F＝ma1，解得a1＝0，表明箱处于静止或做匀速直线运动．(2)当上顶板的压力恰好等于零时，有mg－F＝ma2，解得a2＝－10 m/s2，“－”号表示加速度方向向上．若箱和金属块竖直向上的加速度大于10 m/s2，弹簧将被进一步压缩，只要竖直向上的加速度人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》考试测试卷大于或等于10 m/s2，不论箱是向上加速或向下减速运动，上顶板压力传感器的示数都为零．19.【答案】(1)p＝(2)【解析】(1)由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa①管道横截面积S＝ab①由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强p＝①由①①①得p＝(2)由电流定义式I＝①在时间t内通过的总电荷量Q＝nqbl t①由①①得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率＝.11 / 11。

人教版高中物理选修3-2第6章《传感器》测试题(含答案)

第6章《传感器》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于传感器的说法正确的是（）A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器2．火灾报警器使用的是( )A．光传感器 B．温度传感器 C．湿度传感器 D．气体传感器3．如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置．在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．完成下题．假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图2所示，则轨道车经过该监测点的速度为（）A．0.20cm/s B．2.0cm/s C．22cm/s D．220cm/s4．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )A．铜 B．合金 C．半导体 D．绝缘体5．在地震救援中，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息．有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器，这种生命探测仪应用的传感器是（）A．温度传感器 B．声音传感器 C．红外线传感器 D．压力传感器6．如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )A．变大 B．变小 C．先变大后变小再不变 D．先变小后变大再不变7．下列说法中不正确的是（）A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C．电视机接收的画面是连续的D．摄像机在1s内要送出25张画面8．图甲是在温度为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，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃ B．20℃ C．35℃ D．45℃9．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极。

高中物理第六章传感器章末质量评估含解析3_2

章末质量评估（三)（时间:90分钟分值:100分）一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分.在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）1。

下列有关传感器的说法中错误的是（)A.汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B。

“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C.电子秤称量物体质量是利用了力传感器D.火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器解析：生命探测仪是利用生物传感器，立体相机是利用光学传感器，电子秤是利用压力传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号，使警铃发声或使红灯闪烁，自动报警，利用了光学传感器而不是利用了温度传感器，A、B、C 正确，D错误.答案：D2。

电子秤使用的是（）A.超声波传感器B。

压力传感器C温度传感器 D.红外传感器答案：B3。

在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是(）A。

光传感器 B.温度传感器C.声传感器D.压力传感器解析：当电梯门碰到人或其他障碍物时立即停止关门以防挤伤人,故为压力传感器。

答案：D4。

光电式感烟探测器（简称烟感器)由光源、光电元件和电子开关组成。

利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号.该报警器利用的传感器是（）A.力传感器B。

声传感器C.位移传感器D.光传感器解析：由于光电式感烟探测器是利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测,故该报警器利用的传感器是光传感器，D 正确.答案:D5。

有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是(）A。

金属导体 B.绝缘体C.半导体D.超导体解析：金属导体温度升高时电阻增大；绝缘体温度升高时电阻保持不变；对于超导体，在其临界温度以下，温度升高电阻仍为零，高于临界温度,温度升高电阻往往增大；某些半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，于是导电性有明显增强,电阻大幅度减小.答案：C6。

人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》单元检测题(含答案).docx

《传感器》单元检测题一、单选题1.传感器的输出量通常为( )A．非电量信号 B．电量信号 C．位移信号 D．光信号2.如图所示，有电流流过长方形金属块，磁场的方向垂直于前后表面，由于发生霍尔效应，下列说法中正确的是( )A．金属块上表面a电势高 B．金属块下表面b电势高C．金属块前表面c电势高 D．金属块后表面d电势高3.关于传感器，下列说法正确的是( )A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C．干簧管是能够感知电场的传感器D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大4.如图甲所示是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，板极上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q＝(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和待测物体速度v随t变化的图线可能是( )A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④5.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他物理量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容两极板间的( )A．距离变化 B．正对面积变化 C．介质变化 D．电压变化6.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器7.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是( )A．位移量 B．湿度 C．烟雾浓度 D．温度8.下列器件不是应用温度传感器的是( )A．电熨斗 B．电子秤 C．电饭锅 D．测温仪9.热敏电阻能将热信号转换为电信号是因为( )A．电阻阻值的大小随热量的变化而变化B．电阻阻值的大小随温度的变化而变化C．电阻体积的大小随热量的变化而变化D．电阻体积的大小随温度的变化而变化10.下列家用电器的自动控制中没有用到温度传感器的是( )A．电冰箱 B．微波炉 C．消毒柜 D．电炒锅二、多选题11. 电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法正确的是( )A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度12. 全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图所示)．以下说法中正确的是( )A．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极B．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中13. 下列器件中应用光传感器的是( )A．光电鼠标器 B．火灾报警器 C．测温仪 D．电子秤14. 下列说法正确的是( )A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种能够感知磁场的传感器C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件D．传感器是把力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具15. 为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，理想电流表的量程为0～0.6 A，当拉环不受力时，滑片P处于a 端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处三、实验题16.气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将等)浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料：可燃气体或有毒气体(CO、CH4U＝220 V的电源、排风扇M、继电器G、控制电源A、控制开关S，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．17.如图所示，一热敏电阻R T放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度的阻值．RT(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全．④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．⑤将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．⑥温度为T1的热敏电阻的电阻值R T1＝________.⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.四、计算题18.如图所示，图甲是我市某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑片恰好停在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．(1)推导出电压表示数U用所称物体质量m表示的关系式；(2)为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U用所称物体质量m表示的关系式．19.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(取g＝10 m/s2)．(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？20.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器．电容的计算公式是C＝ε，其中常量ε＝9.0×10－12F·m－1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号．已知两金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF，电子线路就能发出相应的信号．那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？答案解析1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.C8.B9.B 10.D11.ABC 12.AD 13.AB 14.ABD 15.ABC16.17.(1)实验原理电路图如图所示(2)④电阻箱的读数R0⑤仍为I0电阻箱的读数R1⑥R0－R1＋150 Ω18.(1)(2)19.(1)4.0 m/s2方向向右(2)汽车以方向向左、大小为10 m/s2的加速度运动20.0.15 mm。

人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》检测题(含答案)

《传感器》检测题一、单选题1．某同学按如图1所示连接电路，利用电流传感器研究电容器的放电过程。

先使开关S 接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I-t 曲线，如图2所示。

定值电阻R 已知，且从图中可读出最大放电电流I 0，以及图线与坐标轴围成的面积S ，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，根据题目所给的信息，下列物理量不能求出的是（）A ．电容器放出的总电荷量B ．电阻R 两端的最大电压C ．电容器的电容D ．电源的内电阻2．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I 不变，且I 大于升降机静止时电流表的示数I 0，在这段时间内A ．升降机可能匀速上升B ．升降机一定在匀减速上升C ．升降机一定处于失重状态D ．升降机一定在匀加速上升3．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO ′ 转动时，元件A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A 的质量为m ，弹簧的劲度系数为k 、自然长度为l ，电源的电动势为E 、内阻不计．滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，装置静止时滑片P 在变阻器的最左端B 端，当系统以角速度ω转动时，则( )A ．电路中电流随角速度的增大而增大B ．弹簧的伸长量为2ml x k m ωω=-C ．输出电压U 与ω的函数式为2Em U k m ωω=- D4．利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电，其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关：能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开．下列电路图中合理的是A ．B ．C ．D ．5．如图是一火警报警电路的示意图，R 3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小.值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器.当传感器R 3所在处出现火情时，电流表显示的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况A ．I 变大，U 变小B ．I 变小，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变大，U 变大6．当你走近某些宾馆、酒店的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上．你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息( ) A ．温度B ．紫外线C ．可见光D ．红外线7．如图所示，会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED 、光电三极管和不透明的挡板。

高中物理人教版选修3-2第六章《传感器》章末复习精品学案+单元测试题(含答案)

高中物理人教版选修3-2第六章《传感器》章末复习学案+单元测试题本章整合知识网络专题归纳专题一传感器的工作原理1．传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示：2．常见敏感元件及特性(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大。

(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数电阻、负温度系数电阻两种。

正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小。

(3)霍尔元件：能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件，U H＝k IBd。

3．传感器应用的一般模式【例题1】某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。

如图甲所示，一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上，极板的面积为S，极板间的距离为d，电容器的电容公式为C＝E Sd(E是常数但未知)。

极板1固定不动，与周围绝缘，极板2接地，且可在水平平台上滑动，并始终与极板1保持平行。

极板2的侧边与劲度系数为k、自然长度为L的两个完全相同的弹簧相连，两弹簧的另一端固定，弹簧L 与电容器垂直。

如图乙所示是这一装置的应用示意图，先将电容器充电至电压为U后，即与电源断开，再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p，使两极板之间的距离发生微小的变化，测得此时电容器的电压改变量为ΔU。

设作用在电容器极板2上的静电力不至于引起弹簧可测量到的形变，试求待测压强p。

解析：该题根据平行板电容器在电荷量不变的情况下，其两端电压随板间距离变化而变化，从而把力学量(压强p)转化为电学量(电压)来测量。

因为U＝QC ，C＝ESd，U′＝QC′ΔU＝U－U′＝QdES－QdES′＝Q dES∆所以Δd＝ES UQ∆，F＝pS2kΔd＝pS，p＝2k dS∆＝2kE UQ∆。

高二上学期物理人教版选修3-2第六章《传感器》检测题(含答案)

2．图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是（）
A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡
C．绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃
C．该传感器能够把热学量（温度）转换为电学量（电阻）
D．该传感器能够把电学量（电阻）转换为热学量（温度）
14．.如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过特定的换算关系由电流表的示数获得．当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的有（）
A．电路中电阻越大B．电路中电阻越小C．电路中电流越小D．电路中电流越大
B．气敏传感器只能是物理传感器
C．物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出
D．物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应
6．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻。这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是（）
(1)家用固体电热灭蚊器就使用陶瓷电热元件，图甲为其电阻随温度变化的图像，由图可知，该材料的“居里点温度”为_________ ；
(2)家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在左右，若它的温度高于，电阻_______，功率________，使其温度_________（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用材料制成的电热器具有自动调节功能；

高二下学期物理人教版选修3-2第六章《传感器》检测题(含答案)

5．传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术，下列有关传感器的判断正确的是()
A．传感器是将电学量(如电压、电流等)转化成非电学量(如压力、温度、位移等)的装置
B．温度传感器中使用到的热敏电阻是利用了一些半导体材料在温度发生变化时电阻不变这一特性而制成的
C．空调机、电冰箱、微波炉和消毒柜等家用电器几乎都要用到红外线传感器
A．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离
C．双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属
D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
8．在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其中电阻率ρ随温度t变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，下列判断正确的是
四、实验题
26．某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，简易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题：
（1）用多用电表欧姆档测继电器线圈（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至“ ”位置，欧姆调零，测线圈电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择开关旋至_______（填“ ”或“ ”）进行测量，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器的阻值为______ ；
表
汽车部位
传感器的名称
主要功能
参考答案
1．B2．D 3．B 4．C 5．D 6．B 7．C 8．D9．C10．B11．C 12．B13．D 14．A15．B16．B17．B18．B 19．D 20．ABC21．ACD22．CD 23．AC24．BD

(通用版)2018-2019版高中物理第六章传感器章末检测试卷新人教版选修3-2

第六章传感器章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分.1～6题为单选题，7～12题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容答案 D解析根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确．2．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是 ( )A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作答案 B解析题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个条件满足即可，A、C、D错，B对．3．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 ( )A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器答案 A4．如图1所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时，则( )图1A．电路中的电流减小，油箱油面降低B．电路中的电流减小，油箱油面升高C．电路中的电流增大，油箱油面降低D．电路中的电流增大，油箱油面升高答案 D解析当油箱油面升高时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，回路电阻减小，电流增大，故D项正确．5．某仪器内部电路如图2所示，其中M是一个质量较大的金属块，左、右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)．当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态．若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是 ( )图2A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮答案 B解析向前加速时，M向左移动，b与a接触，乙灯亮；当刹车时，M向右移动，b与c接触，甲灯亮．故选项B正确．6．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图3甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，理想电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)—CO浓度曲线，如图乙所示．在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是( )图3答案 A解析 U 0＝IR 0＝ER 0R 0＋R ＋R 传＋r，一氧化碳浓度c 增大，电导增大，电阻R 传减小，U 0增大，但不是正比关系．选项A 正确，B 、C 、D 错误．7．下列说法正确的是( )A ．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的元件B ．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C ．电熨斗中的双金属片是温度传感器D ．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压的传感元件答案 BCD解析热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量的元件，A 错误．8．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图4所示．Q 是绝缘支架，薄金属膜M 和固定电极N 形成一个电容器，被直流电源充电．当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中，则( )图4A ．电容变大B ．电容变小C ．导线AB 中有向左的电流D ．导线AB 中有向右的电流答案 AC9.如图5所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，R T 为负温度系数热敏电阻，R G 为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L 正常发光，由于环境改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是( )。

高中物理第06章传感器试题(含解析)新人教版选修3-2(2021年最新整理)

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第06章传感器一、干簧管和传感器1．如图所示(1）干簧管和电路图介绍：（2）现象：有磁铁时电路________,无磁铁时电路________.2．传感器（1）定义：传感器是这样一种元件，它能够感受诸如力、温度、光声、化学成份等________量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等________量,或转换为电路的________.（2）作用：把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断.（3）目的：方便地进行测量、________、________和________。

（4）工作原理：（5）常见的传感器有：________、________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。

二、常见传感器元件1．光敏电阻（1）材料：一般为半导体。

如：硫化镉.光敏电阻的特性：光照越________，电阻越________；光照越弱,电阻越________；（2）导电原理：无光照时，载流子(自由电子和空穴）少，导电性能________随着光照的的增强,载流子增多，导电性变________。

（3）作用:把________这个光学量转换为________这个电学量；（4)应用：照相机、验钞机、光控开关、光电计数器、报警器。

人教版高中物理选修32第六章传感器章节测试

2019-2019 学年人教版高中物理选修 3-2 第六章传感器章节测试一、单项选择题1.遥控器能调动电视机频道，利用的是光传感器。

以下属于应用这种传感器的是（）A. 红外报警装置B. 金属电阻温度计C. 电子电路中使用的干簧管D. 霍尔元件金属铂的电阻值对温度高低特别敏感，如图中可能表示金属铂电阻的U －I图线是()2.A. B. C. D.3.光敏电阻能将光信号转变为电信号是因为（）A.光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值也发生变化B.光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化C.光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化D.光照照度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化4.对于传感器工作的一般流程，以下说法中正确的选项是（）A.非电学量→ 敏感元件→ 变换电路→电学量→变换元件B.电学量→敏感元件→ 变换电路→ 变换元件→ 非电学量C.非电学量→ 敏感元件→ 变换元件→ 变换电路→电学量D.非电学量→ 变换电路→ 变换元件→敏感元件→ 电学量5.如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光敏电阻R1能接收到发光元件 A 发出的光，每当工件挡住 A 发出的光，光传感器 B 就输出一个电信号，并经信号办理器办理后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传递带保持匀加快运动，每个工件均相对传递带静止，且相邻工件间距挨次为5、 10、 15、 20 (单位： cm)，则下陈述法正确的选项是(不计工件挡住的时间)( )A. 工件加快度为 0.1 m/s2B. 工件加快度为 0.4 m/s2C. 当无光照耀 R1 时，光传感器就输出一次高电压D. 当无光照耀 R1 时，光传感器就输出一次低电压以下应用了温度传感器的是（）6.A. 商场里的自动玻璃门B. 夜间自动打开的路灯C. 自动恒温冰箱D. 楼梯口的夜间有声音时就亮的灯7.传感器是一种收集信息的重要器件，以下图是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力 F 作用于可动膜片电极上时，以下说法中错误的选项是（）A. 若 F 向上压膜片电极，电路中有从 a 到 b 的电流B. 若 F 向上压膜片电极，电容器的电容增大C. 若 F 向上压膜片电极，电流表指针发生偏转D. 若电流表有示数，则说明压力 F 发生变化8.传感器在各样领域中有着宽泛应用，是自动控制设施中不行缺乏的元件。

高中物理第六章传感器过关检测新人教版选修3-2(2021年最新整理)

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第六章过关检测(时间：45分钟满分:100分）一、选择题（本题共8小题,每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.在地震抢险救灾中,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了(）A.红外线传感器B.压力传感器C。

振动传感器D。

电容传感器解析：伤员被深埋在废墟中，与周围环境和尸体的温度不同，所以生命探测仪是利用红外线传感器探测到活着的被困人员,选项A正确.答案：A2。

如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦一些酒精，在环境温度不变的情况下,关于电压表示数的变化情况,下列说法中正确的是(）A。

变大B.变小C.先变大后变小再不变D.先变小后变大再不变解析：往R T上擦酒精后,酒精蒸发吸热,热敏电阻R T温度降低,电阻值增大,根据串联电路的分压特点，电压表示数变小。

当酒精蒸发完毕后，R T的温度逐渐升高到环境温度后不变,所以热敏电阻的阻值逐渐变小,最后不变。

故电压表的示数将逐渐变大,最后不变。

所以选项D正确。

答案：D3。

关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(）A。

应变片是由金属导体材料制成的B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变小；反之，变大C.传感器输出的是应变片上的电压D。

人教版高中物理选修3-2检测：第六章传感器章末

第六章传感器章末检测一、选择题(此题有时间： 90 分钟分值：100分第Ⅰ卷 (选择题共48分)12 小题，每题 4 分，共 48 分．此中1～ 11 题为单项选择题，12 题为多选题 )1.机器人装有作为眼睛的“传感器”，如同大脑的“控制器”，以及能够行走的“履行器”，在它碰到阻碍物前会自动躲让并实时转弯．以下有关该机器人“眼睛”的说法中正确的选项是() A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．声音传感器【分析】碰到阻碍物会绕开，说明它是光传感器，应选项 B 正确，选项A、C、D错误．【答案】B2．有一种在光照或温度高升时排气扇都能启动的自动控制装置，以下说法正确的选项是() A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都合适时排气扇才能工作【分析】题中提到有光照或温度高升时排气扇都能自动控制，因而可知两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，并且排气扇自动工作只需光照或温度一个知足条件即可， A、C、D 错， B 对．【答案】B3.如右图所示是一只利用电容器丈量角度的传感器表示图．变化时，电容 C 便发生变化，测出 C 的变化状况，便可知道个图象中，能正确反应 C 和θ间函数关系的是()当动片和定片之间的角度θ发生θ的变化状况．以以下图所示的四【分析】因为电容和定片的面积减小，所以使得【答案】A 2 块极板之间正对面积的大小是成正比的，而θ的增大使得动片和C 减小，又θ增大致使面积减小是依照线性规律的，所以选 A.4.医生做某些特别手术时，利用电磁血流计来监测经过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极 a 和 b 以及磁极N 和 S 组成，磁极间的磁场是平均的．使用时，两电极a、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，以下图．因为血液中的正负离子随血流一同在磁场中运动，电极a、 b 之间会有细小电势差．在达到均衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的协力为零．在某次监测中，两触点的距离为 3.0 mm ，血管壁的厚度可忽视，两触点间的电势差为160 μV，磁感觉强度的大小为 0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a、 b 的正负为 ()A ． 1.3 m/s， a 正、 b 负B． 2.7 m/s， a 正、 b 负C． 1.3 m/s， a 负、 b 正D． 2.7 m/s， a 负、 b 正【分析】依照左手定章，正离子在磁场中遇到洛伦兹力作用向上偏，负离子在磁场中遇到洛伦兹力作用向下偏，所以电极a、 b 的正负为 a 正、 b 负；当稳准时，血液中的离子所qE＝ qvB，可得 v＝E＝U＝160×10－ 6受的电场力和磁场力的协力为零，则－3 m/s≈1.3m/s.AB Bd0.04 ×3×10正确．【答案】A5．以下图，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简略水污介入示器，以下说法中正确的是()A ．严重污染时，LDR 是高电阻B．轻度污染时，LDR 是高电阻C．不论污染程度怎样，LDR 的电阻不变，阻值大小由资料自己要素决定D．该仪器不会遇到白日光照的影响【分析】严重污染时，透过污水照到LDR上的光芒较少，LDR电阻较大， A 对，B错；LDR由半导体资料制成，受光照影响电阻会发生变化， C 错；白日自然光强度较强，会对LDR 造成影响， D 错．【答案】A6．利用传感器和计算机能够研究快速变化力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O 处，而后让小球自由着落．用这处方法获取的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示．依据图线所供给的信息，以下判断正确的选项是()A． t1、t2时辰小球速度最大B． t2、t5时辰小球的动能最小C． t3、t4时辰小球的速度同样D．小球在运动过程中机械能守恒【分析】当球的速度、动能最大时球的加快度、协力为零，在t1时绳刚挺直，弹力为零，球的速度还要增大， A 错误． t2、t5时辰绳上弹力最大，绳的伸长量应达到最大，此时球的速度应为零，动能最小， B 正确．从拉力幅度渐渐减小可知球运动中有空气阻力存在，机械能不守恒， t3、 t4时辰球的速度大小必不相等，且方向相反，C、D 错误．【答案】B7．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化．在如图甲所示的电路中，不一样的一氧化碳浓度对应着传感器的不一样电阻，这样，电压表的指针地点就与一氧化碳浓度有了对应关系，察看电压表指针就能判断一氧化碳浓度能否超标．有一种氧化锡传感器，其技术资猜中给出的是电导(即电阻的倒数)— CO 浓度曲线，如图乙所示．在图中表示一氧化碳浓度 c 与电压表示数U 0之间关系的图象中正确的选项是()【分析】U 0＝ IR0＝ER0，一氧化碳浓度 c 增大，电导增大，电阻 R传减小，R0＋ R＋ R传＋ rU 0增大，一氧化碳浓度 c 与电压表示数U0之间关系是正有关关系，但不是正比关系．选项D 正确．【答案】D8．以下图是家用电冰箱的压缩电动机装置的电路．此中的运转绕组是电冰箱在工作时电动机定子，因为家用沟通电是单向的，启动时一定依赖启动绕组的帮助才能产生旋转磁场．在启动绕组的支路中串连有一个PTC 元件．这是一种以钛酸钡为主要资料的热敏电阻器，电流流过PTC 元件，元件发热，它的电阻率随温度高升而发生明显变化，当电动机转起来正常此后， PTC 元件温度较高，电阻很大，启动绕组电流很小，以下判断正确的选项是()①电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少②电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少③电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运转绕组功率是变化的④电冰箱启动后，启动绕组功率是变化的，运转绕组功率不变A ．①③B ．②④C．①④ D ．②③【分析】启动时，因为PTC 元件温度低电阻小，故耗电多，②正确．启动后，随PTC 元件温度高升，PTC 元件电阻增大，经过启动绕组的电流减小，故启动绕组功率是变化的，而运转绕组电压不变，故功率不变，则④正确．【答案】B9.以下图是一个基本逻辑电路，是由声控开关、光敏电阻、小灯泡等元件组成的一个自动控制电路．该电路的功能是在白日不论声音多么响，小灯泡都不会亮，在夜晚，只需有一定的声音，小灯泡就亮．这类电路现宽泛应用于公共楼梯间，该电路虚线框N 中使用的是门电路．则下边说法正确的选项是()A ． R2为光敏电阻，N 为与门电路B． R2为光敏电阻， N 为或门电路C． R1为光敏电阻， N 为或门电路D． R1为光敏电阻，N 为与门电路【分析】因为灯 L 亮要同时知足光芒弱和有声音两个条件，所以 N 为与门电路；当与门电路 N 输出为高电平“1时”灯亮，这就要求与门电路 N 的两输入端同时为高电平，所以当有声音时声控开关 N 的一个输入端处于高电位，同时另一个光敏开关输入端也要处于高电平，光敏电阻的阻值在光芒变弱时增大，所以光敏电阻应是 R2，应选项 A 正确．【答案】A10．以下图是一个路灯自动控制门电路．天黑了，路灯自动接通，天亮了，路灯自动熄灭． R G是光敏电阻(有光照耀时，阻值会明显减小)， R 是分压电阻，J 是路灯总开关控制继电器 (路灯电路未画)，虚线框内应安装的门电路是()A ．“与”门电路B．“非”门电路C．“或”门电路D．前方三种电路都能够【分析】有光照时， R G变小， R 两头电压增大，即输入的为高电势，而J 上电压一定小继电器才不工作，路灯是不亮的，所以应为非门电路．【答案】B11．小强在用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度连续高升，没法自动控制．经检查，恒温箱的控制器没有故障．参照以下图，以下对故障判断正确的选项是()A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障【分析】由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传达错误信息，致使控制器发犯错误指令，故 C 项正确， A 项、B项错误．若加热器出现故障，只有一种可能，即不可以加热，而题中加热器向来加热才会使温度连续高升，故 D 项错误．【答案】C12．以下图，电容式触摸屏的结构主假如在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压沟通电场．在触摸屏幕时，因为人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特别电容 (耦合电容 )，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比率及强弱，正确算出触摸点的地点．由以上信息可知 ()A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D．假如用带了手套的手触摸屏幕，仍旧能惹起触摸屏动作【分析】电容触摸屏在原理上把人体当成一个电容器元件的一个极板，把导体层当成另一个极板，故 A 正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板的正对面积越大，故电容越大，B 正确，C 错误；假如带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反响，这是因为手与导体层距离较大，不可以惹起导体层电场的变化， D 错误．【答案】AB第Ⅱ卷(非选择题共52 分)二、实验题 (此题有 2 小题，共15 分，请将答案写在题中的横线上)13． (5 分 )如图为包括某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯泡．光照耀电阻R′时，其阻值将变得远小于R.该逻辑电路是 ________( 填“与”或“非”)门电路．当电阻 R′遇到光照时小灯泡 L 将 ________( 填“发光”或“不发光”)．【分析】由电路图可知，该逻辑电路为非门电路；当电阻 R′遇到光照时， R′的阻值减小，进而使 R 两头的电压高升，即 A 点的电势降低，经过非门逻辑电路后，使灯泡两头获取了高电压，所以灯泡将会发光．【答案】非发光14．(10分 )以下图是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装置，R 是一种滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从水位表指针所指的刻度便可知道水箱内水位的高低，从图中可知：水位表是由________改装而成．当水面上涨时，滑片________ ，滑动变阻器连入电路电阻 ________，电流 ________，水量表示数________．【分析】此题利用滑动变阻器滑片改变电阻，进一步改变电压，达到控制水位的目的．【答案】电流表向下移变小变大变大三、计算题 (此题有 3 小题，共 37 分，解答应写出必需的文字说明﹑方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不可以得分，有数值计算的题，答案中一定明确写出数值和单位) 15．(10 分 )车床在工作时是不一样意将手随意凑近飞转的工件的，为了防备万一，设计了下面的光电自动控制安全电路，只需人手不当心凑近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理．图中的 A 为车床上的电动机； B 为随电动机高速转动的工件； C 为光源，它发出的光照在光敏电阻 D 上； E 为电磁铁； F 为衔铁； G 为电源； H 为弹簧．【答案】当手在 C、D 间凑近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值快速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱进而松开连接，造成电动机断路，使工件停转以保证安全．16． (13 分 )以下图为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V,0.9 W 纯电阻 )，滑动变阻器 R0上标有“10 Ω， 1 A”的字样，电流表的量程为”字样的 (传感器可看做一个0.6 A ，电压表的量程为3 V．求：(1)传感器的电阻和额定电流．(2)为了保证电路各部分的安全，在a、 b 之间所加的电源电压最大值是多少？2【分析】(1)R 传＝U传/P 传＝ 10 Ω，I 传＝ P 传/U 传＝0.3 A(2)最大电流I＝ I 传＝ 0.3 A ，电源电压最大值U m＝ U 传＋U 0， U 传为传感器的额定电压，U0为 R0m＝ 10 Ω时 R0两头的电压，即 U 0＝ I 传·R0m＝ 0.3 ×10 V ＝ 3 V，未超出电压表量程，所以 U m＝ U 传＋ U0＝ 3 V ＋ 3 V ＝ 6 V.【答案】(1)10Ω 0.3 A(2)6 V17． (14 分 )在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω，结构以下图，当系统绕轴OO ′转动时元件 A 在圆滑杆上发生滑动，并输出电信号成为航天器的制导信号源，已知 A 质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为 l 0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l ，电阻散布平均，系统静止时滑动变阻器触头P 在中点，与固定接头Q 正对，当系统以角速度ω 转动时，求：(1)弹簧形变量x 与ω的关系式．(2)电压表示数U 与角速度ω的关系式．【分析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2( l0＋ x)即 kx－ mω2x＝ mω2l 02m ω l 0所以 x ＝2(2)由串连电路的规律知xm ω2l 0EU ＝ l E ＝l k － m ω2.【答案】(1)x ＝m ω2l 0 2k － m ω(2)U ＝l m ω2 l 0Ek － m ω2。

2019高中物理第六章传感器综合测评(三)(含解析)新人教版选修3-2

综合测评(三)命题报告时间：60分钟满分：100分一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分．选不全的得3分，有选错或不答的不得分)1．(多选)(2014·如皋高二检测)下列说法正确的是( )A．热敏电阻是把热量这个热学量转为电阻这个电学量B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C．电熨斗中的双金属片是温度传感器D．霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件【解析】热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，A错误，B、C、D正确．【答案】BCD2．(多选)当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中，正确的是( )A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B．电子体温计主要是采用了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D．电子秤主要是采用了力电传感器【解析】电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器，电脑所用的光电鼠标主要采用了光传感器，所以A、C项错误．【答案】BD3．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中错误的是( )A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用【解析】本题考查了基本物理知识．热敏电阻可应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号转换为电信号的传感器，B说法正确；电阻丝中通过电流时会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误．【答案】 D4．某仪器内部电路如图1所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法正确的是( )图1A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮【解析】汽车匀速时，a、b、c金属片不接触，所以甲、乙灯都不亮；当加速前进时，M受合外力向右，故b向后运动与a接触，乙灯亮；同理当刹车时，b向前运动与c接触，甲灯亮，故选B.【答案】 B5．(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图2所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )图2A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻【解析】一般定值电阻的阻值不会随光照强度或温度的变化而变化太大；对于热敏电阻来说，热敏电阻的阻值会随温度的升高而逐渐变小，它对温度的反应是十分灵敏的；对于光敏电阻来说，它的阻值随光照强度的变化而变化，当光照强度增强时光敏电阻的电阻值会随之而减小．本题是采用用黑纸包裹和放入热水中两个条件来改变电阻周围的环境的．不管放入热水中还是用黑纸包裹，一般电阻的阻值都不会发生太大变化；若电阻是光敏电阻，则当用黑纸包裹电阻时欧姆表的示数会有明显的改变；而当电阻是热敏电阻时，当把电阻放在热水中时，电阻值会发生明显的变化．所以本题答案是A、C.【答案】AC6．(多选)如图3是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103 ℃时，下列说法中正确的是( )图3A．常温下感温磁体具有较强的磁性B．当温度超过103 ℃时，感温磁体的磁性较强C．饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ℃，这时开关按钮会跳起D．常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起【解析】感温磁体在常温下磁性较强，当温度超过“居里温度”时会突然失去磁性，A项正确，B项错误；只要锅底的温度超过103 ℃，感温磁体就失去磁性，开关按钮会跳起，但常压下烧水，不会超过103 ℃.所以水开后开关按钮不会自动跳起，要想自动跳起，只有水被烧干后，C项、D项正确．【答案】ACD7．(2014·上饶四校联考)如图4是电熨斗的结构图，下列说法不正确的是( )图4A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断【解析】由电路可知：温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离，因此双金属片上层金属的膨胀系数应大于下层金属，A错、B对；需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，双金属片虽发生弯曲也不使触点分离，应使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，C对；利用双金属片热胀冷缩是控制电路的通断，D对．【答案】 A8．在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度t的变化关系如图5所示，由于这种特性，PTC 元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的是( )图5①通电后，其电功率先增大，后减小②通电后，其电功率先减小，后增大③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1和t 2之间的某一值不变A ．①③B ．②③C ．②④D ．①④【解析】当电热灭蚊器温度由0升到t 1的过程中，电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小，其电阻R 随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U 保持不变，由P ＝U 2R知灭蚊器的热功率P 逐渐增大，当t ＝t 1时，P ＝P 1达到最大．当温度由t 1升高到t 2的过程中，ρ增大，R 增大，P 减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P ′也就越大；因此在这之间的某一温度t 3会有P ＝P 3＝P ′，电热功率等于散热功率，即达到保温．当t ＜t 3，P ＞P ′，使温度自动升高到t 3；当t >t 3，P <P ′，使温度自动降为t 3，实现自动调温，正确选项为D.【答案】 D图69．传感器是一种采集信息的重要器件．如图6所示为测定压力的电容式传感器，A 为固定电极，B 为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现已知该电容式传感器充电完毕且电荷量不变，将它与静电计相连，如图所示．当待测压力增大时( )A ．电容器的电容将增大，静电计指针偏角将增大B ．电容器的电容将增大，静电计指针偏角将减小C ．电容器的电容将减小，静电计指针偏角将减小D ．电容器的电容将不变，静电计指针偏角不变【解析】本题考查电容器、传感器等有关知识当压力增大时，平行板间距d 减小，根据C ＝εS 4πkd 可知，电容器的电容增大，电容器所带电荷量Q 不变，根据C ＝Q U可知，电压减小，则静电计指针偏角减小，B 正确．【答案】 B10．(多选)振弦型频率传感器的结构如图7所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的振动频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是( )图7A ．当软铁块与磁铁靠近时，a 端电势高B ．当软铁块与磁铁靠近时，b 端电势高C ．膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高D ．膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高【解析】当铁块靠近磁铁时，铁块被磁化，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律可知，感生电流的磁场方向应与原磁场变化方向相反，因此b 端电势比a 端电势高，选项B 正确；膜上压力越小时，钢弦上的张力越大，振动频率越高，线圈中感应电动势的频率越高，所以选项C 正确．【答案】 BC二、填空题(本题共3小题，共20分，把答案填在题中的横线上)11．(6分)广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的．在图8甲中，电源的电动势E ＝9.0 V ，内电阻可忽略；G 为内阻不计的灵敏电流表；R 0为保护电阻；R 为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图8乙的R t 图象所示．则热敏电阻R 与摄氏温度t 的关系为R ＝________；闭合开关S ，当R 的温度等于40 ℃时，电流表示数I 1＝2.25 mA ，则当电流表的示数I 2＝3.6 mA 时，热敏电阻R 的温度是________℃.图8【解析】根据图乙直线的特点求出热敏电阻R 与摄氏温度t 的关系，设R ＝kt ＋b ，根据t ＝0时，R ＝4.25 k Ω(此处易误读为R ＝4.5 k Ω，要小心)，得b ＝4.25 k Ω，再根据t ＝120 ℃时，R ＝2 k Ω，得k ＝2－4.25120＝－0.01875，所以得R 与t 的关系为R ＝－1.875×10－2 t ＋4.25.由图甲，有E ＝I (R ＋R 0)，由图乙读出，当t ＝40 ℃时，R ＝3.5 k Ω，代入得9＝2.25×(3.5＋R 0)，可求出R 0＝0.5 k Ω，又有9＝3.6×(0.5＋R )，解得R ＝2 k Ω，查题图乙得t ＝120 ℃.【答案】－1.875×10－2 t ＋4.25 12012．(6分)如图9(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．采用DIS 方法对模型进行测量，其结果如图9(b)中电脑屏幕所示．图9(1)图(a)中的传感器为________传感器；(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a”“b”或“c”)；(3)如增大小球在斜槽上的高度，在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线．【解析】(1)该传感器把力信号转化为电信号，属于力电传感器；(2)小球经过凸形桥甲的最高点时，压力小于重力，其相对应的图线应是电脑屏幕上的c；(3)增大小球在斜槽上的高度，小球经凸形桥甲的最高点时压力更小，其图线与c相比较，最低点应更低一些．【答案】(1)力电(2)c(3)图略，图线与c相比较，最低点更低一些13．(8分)一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否则不产生臭氧．现在用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧．在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控制，R1的阻值在有光照时为100 Ω、黑暗时为1000 Ω，允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0～100 Ω，允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线若干．臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图10所示．设计一个满足上述要求电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B.(电路图画在方框内)图10【解析】臭氧发生器正常工作时电流I＝2410×103A＝24×10－4 A＝2.4 mA.R1允许通过的最大电流为3 mA，所以用R1与P串联，由于滑动变阻器值R2远小于P的电阻，所以采用滑动变阻器分压式接法．电路如图所示．【答案】见解析三、计算题(本题共3小题，共30分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)14．(8分)用煤气烧水时，如果水开了，不及时关掉煤气，时间长了，会发生火灾，请设计一报警器，水开时，能及时报警，提醒主人及时关掉煤气？【解析】如图所示，当t上升到一定温度时，R t变得较小，AB间电压变得较大，使蜂鸣器D工作报警．【答案】见解析图1115．(10分)在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω，结构如图11所示，当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号，成为航天器的制导信号源，已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为l0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式．(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．【解析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0，所以x＝mω2l0k－mω2.(2)由串联电路的规律知U＝xlE＝mω2l0El（k－mω2）.【答案】(1)x＝mω2l0k－mω2(2)U＝mω2l0El（k－mω2）16．(12分)图12(甲)为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，AB间电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图12(乙)所示．图12(1)求出线圈L 的直流电阻R L ；(2)指出图(甲)中断开开关后通过电灯的电流方向；(3)在t 2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 中的感应电动势的大小是多少？【解析】 (1)由图读出，开始时流过电感线圈L 的电流I 0＝1.5 A由欧姆定律I 0＝UR L ＋R ，解得R L ＝UI 0－R ＝2 Ω. (2)电流方向向左．(3)由图读出，t 2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 的电流I ＝0.30 A线圈L 此时是一个电源，由全电路欧姆定律E ＝I (R L ＋R ＋R 1)，得E ＝3.0 V.【答案】 (1)2 Ω (2)电流方向向左 (3)3.0 V附加题(本题供学生拓展学习，不计入试卷总分)17．如图13是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电压表(内阻很大)的示数来指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零．设变阻器的总电阻为R ，总长度为L ，电源电动势为E ，内阻为r ，限流电阻为R 0，弹簧的劲度系数为k .若不计一切摩擦和其他阻力．图13(1)求出电压表示数U x 与所称物体质量m 的关系式；(2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于制作刻度．为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图的基础上完成改进后的电路原理图，并得出电压表示数U x 与待测物体质量m 的关系式．【解析】 (1)由胡克定律知mg ＝kx ，R 连入电路中的有效电阻R x ＝R L ·x ＝mgR kL ，根据闭合电路的欧姆定律可知I ＝E R 0＋r ＋R x ，则U x ＝I ·R x ＝mgER kL （R 0＋r ）＋mgR. (2)改进后的电路图如图所示，电路电流I ′＝E R 0＋R ＋r ，电压表示数U x ＝I ′R x ＝E R 0＋r ＋R ·R L ·mg k ＝mERg （R 0＋r ＋R ）Lk.【答案】 (1)mgER kL （R 0＋r ）＋mgR (2)mERg （R 0＋r ＋R ）Lk。