高考物理教科版选修32同步检测章末综合测评3 传感器Word格式文档下载.docx

1、图1A力传感器 B光传感器C温度传感器 D声音传感器B遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，故选项B正确，选项A、C、D错误4如图2（a）所示的电路中，光敏电阻R2加上图2（b）所示的光照时，R2两端的电压变化规律是（）图2B光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零故选项B正确5.如图3所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为q的小球S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好无示数则线圈中的磁场B的

2、变化情况和磁通量变化率分别是（） 24622112】图3A正在增加， B正在减弱，C正在减弱， D正在增加，DS闭合时传感器上恰好无示数，说明小球受竖直向上的电场力，且电场力的大小等于重力由楞次定律可判断磁场B正在增强，根据法拉第电磁感应定律EnU，又qmg，得，故D正确6传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、角度等）转换成电学物理量（如电压、电流、电荷量等）的一种元件如图4所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是（） 24622113】图4A甲图中两极板带电荷量不变，若电压变小，可判断出h变小B乙图中两极板带电荷量不变，若电压变大，可判断出变小C丙图中两极间的电压

3、不变，若有电流流向传感器的负极，则x变小D丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大D甲图中若Q不变，由C知U变小，C变大，可知h变大，A错；乙图中若Q不变，由C知U变大，C变小，可知变大，B错；丙图中若U不变，电流流向负极表示正在放电，Q减小，可知C减小，x变大，C错；丁图中若U不变，电流流向正极表示在充电，Q增加，可知C增大，d减小，F增大，D对7如图5所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是（） 24622114】图5A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每

4、获得一次低电压就计数一次D以上说法都不对AC当光照射光敏电阻R1时，光敏电阻R1的阻值减小，回路中电流增大，R2两端的电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一次数，从而能达到计数的目的8如图6所示是用电流传感器（相当于电流表，其电阻可以忽略不计）研究自感现象的实验电路，图中两个电阻阻值均为R，L是一个自感系数足够大的电感线圈，其直流电阻值也为R，图7中是某同学画出的在t0时刻开关S切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图像关于这些图像，下列说法正确的是（）图6图7A甲图是开关S由断开变为闭合，通过传感器1的电流随时间变化的情况B乙图是开关S由断开变为闭合，通过传感器

5、1的电流随时间变化的情况C丙图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况D丁图是开关S由闭合变为断开，通过传感器2的电流随时间变化的情况BC当开关S闭合时，由于线圈的自感作用，线圈中电流逐渐增大，因而通过传感器1的电流逐渐增大，A错误，B正确；当开关S断开时，线圈L与传感器2组成闭合回路，由于线圈L的自感作用，通过传感器2的电流将反向且从线圈中原有电流值开始逐渐减小，C正确，D错误9某同学设计的家庭电路保护装置如图8所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列

6、说法正确的有（） 24622115】图8A家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零B家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起ABD由于零线、火线中电流方向相反，产生磁场方向相反，所以家庭电路正常工作时，L2中的磁通量为零，选项A正确；家庭电路短路和用电器增多时均不会引起L2的磁通量的变化，选项B正确，C错误；地面上的人接触火线发生触电时，线圈L1中磁场变化引起L2中磁通量的变化，产生感应电流，吸起K，切断家庭电路，选项D正确10如图9所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，RG为光敏电阻A为斯密

7、特触发器输入端，在天黑时路灯（发光二极管）会点亮下列说法正确的是（）图9A天黑时，Y处于高电平B天黑时，Y处于低电平C当R1调大时，天更暗时，灯（发光二极管）点亮D当R1调大时，天较亮时，灯（发光二极管）就能点亮BC天暗时，光敏电阻变大，才导致分压变大，则A端的电势高，输出端Y为低电势，故A错误，B正确；当R1调大时，光敏电阻的分压减小，A端的电压降低，输出端Y的电势升高，天更暗时，光敏电阻更大，灯才（发光二极管）点亮，故C正确，D错误二、非选择题（本题共6小题，共40分）11（6分）（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中图10为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图由图可

8、知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力_（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更_（选填“敏感”或“不敏感”）图10（2）利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等图11甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的UI关系图线甲乙丙图11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010 ）、滑动变阻器B（阻值范围0100 ）、电动势为6 V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、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11乙的方框中画出该实验的电路图将该小灯泡接入如图11丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为

9、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_.【解析】（1）由Rt图像可知，热敏电阻在温度上升时电阻减小，则导电能力增强相对金属热电阻，热敏电阻在相同的温度变化情况下电阻变化大，则热敏电阻对温度变化的响应更敏感（2）由于小灯泡的电阻较小，电路应该设计成电流传感器外接描绘小灯泡伏安特性曲线，设计成滑动变阻器分压接法，故选用滑动变阻器A.将该小灯泡接入丙图所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3 A，电源电动势为3 V，在小灯泡伏安特性曲线上找出对应电流为0.3 A的点，该点横纵坐标的乘积0.3 A2.5 V0.75 W为此时小灯泡的电功率，电源的内阻为1.67 .

10、【答案】（1）增强敏感（2）A电路如图所示0.751.6712（8分）现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 时，系统报警提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9 ），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器R1（最大阻值为1 000 ），滑动变阻器R2（最大阻值为2 000 ），单刀双掷开关一个，导线若干在室温下对系统进行调节已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 时阻值为650.0 .（1）完成待调

11、节的报警系统原理电路图的连线图12（2）电路中应选用滑动变阻器_（选填“R1”或“R2”）（3）按照下列步骤调节此报警系统：电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_（选填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是_.将开关向_（选填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用【解析】（1）电路图连接如图（2）报警器开始报警时，对整个回路有UIc（R滑R热）代入数据可得R滑1 150.0 ，因此滑动变阻器应选择R2.（3）在调节过程中，电阻箱起到等效替代

12、热敏电阻的作用，电阻箱的阻值应为报警器报警时热敏电阻的阻值，即为650.0 .滑动变阻器在电路中为限流接法，滑片应置于b端附近，若置于另一端a时，闭合开关，则电路中的电流IA27.7 mA，超过报警器最大电流20 mA，报警器可能损坏开关应先向c端闭合，移动滑动变阻器的滑片，直至报警器开始报警为止【答案】（1）连线如解析图所示（2）R2（3）650.0 b接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏c报警器开始报警13（6分）电热毯、电饭锅是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同如图13为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和

13、自动开关S.图13（1）开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？（2）电源电压U220 V，加热时用电器功率为400 W，保温时用电器功率为40 W，求R1与R2的值【解析】（1）当S闭合时，R2短路，此时电路总电阻最小，由P知功率最大，为加热状态；当S断开时，R1、R2串联，电路总电阻最大，功率最小，为保温状态（2）S闭合时，处于加热状态，有Pmax，S断开时，处于保温状态，有Pmin代入数据联立解得：R1121 ，R21 089 .【答案】（1）S闭合时为加热状态，S断开时为保温状态（2）121 1 089 14（6分）位移传感器的应用加速度计加速度计是测定物体加速度的仪器，它是导弹、

14、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源如图14为应变式加速度计的示意图，当系统加速时，加速度计中的元件A也处于加速状态，元件A由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，元件A的下端可在滑动变阻器R上自由滑动，当系统加速运动时，元件A发生位移并转换为电信号输出图14已知元件A的质量为m，两侧弹簧的劲度系数为k，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的总电阻为R，有效长度为l，静态时输出电压为U0，试推导加速度a与输出电压U的关系式. 24622116】【解析】设静态时滑动变阻器的滑片距左端为x，传感器的输出电压为U0xx 系统向左加速时滑片右移x，则元件A的动力学方程为2kxma 传

15、感器的输出电压为U（xx） 由式得a若UU0，系统的加速度水平向左；若UU0，系统的加速度水平向右【答案】a方向向左为正15（6分）某同学设计了一种测定风力的装置，其原理如图15所示，迎风板与一轻弹簧的一端N相接，穿在光滑的金属杆上弹簧是绝缘材料制成的，其劲度系数k1 300 N/m，自然长度L00.5 m，均匀金属杆用电阻率较大的合金制成，迎风板面积S0.5 m2，工作时总是正对着风吹来的方向电路中左端导线与金属杆M端相连，右端导线接住N点并可随迎风板在金属杆上滑动，且与金属杆接触良好限流电阻的阻值R1 ，电源的电动势E12 V，内阻r0.5 .合上开关，没有风时，弹簧长度为原长度，电压表的

16、示数U13.0 V；如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧，电压表示数为U22.0 V，求：图15（1）金属杆单位长度的电阻；（2）此时作用在迎风板上的风力【解析】设无风时金属杆接入电路的电阻为R1，风吹时接入电路的电阻为R2，由题意得（1）无风时U1R1得R10.5 设金属杆单位长度的电阻为R，则R/m1 /m.（2）有风时U2R2得R20.3 此时，弹簧长度Lm0.3 m压缩量xL0L0.5 m0.3 m0.2 m则此时风力Fkx1 3000.2 N260 N.【答案】（1）1 /m（2）260 N16. （8分）某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压

17、面的压力（比例系数为k）如图16所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0，而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器，质量为m0的砝码，电压表，滑动变阻器，干电池各一个，开关及导线若干，待测物体（可置于力电转换器的受压面上）请完成对该物体质量的测量图16（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m.【解析】（1）设计电路如图所示由于要求转换器的输入电压可调节范围尽可能大，所以左侧电路采用分压式电路（2）测量步骤与结果：调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；将砝码放在转换器上，记下输出电压U0；将待测物放在转换器上，记下输出电压U.由U0km0g得kUkmg，所以mm0.【答案】见解析