2019-2020年高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 4.3 信息時(shí)代離不開傳感器課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 4.3 信息時(shí)代離不開傳感器課后訓(xùn)練 滬科版選修3-2 1.隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?　　)。 A．改變了濕度 B．改變了溫度 C．改變了磁場(chǎng) D．改變了電容 2．如圖所示的電路中，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距離不變，下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．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)觸頭P，L消耗的功率都不變 3．如圖所示是一個(gè)測(cè)定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)電芯和導(dǎo)電液構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)外電路中的電流變化說(shuō)明電容器值增大時(shí)，導(dǎo)電液體的深度h是怎樣變化的(　　)。 A．深度h變大 B．深度h變小 C．深度h不變 D．無(wú)法確定 4．如圖所示，截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體中通有電流時(shí)，導(dǎo)體的上、下表面的電勢(shì)的關(guān)系是(　　)。 A．UM＞UN B．UM＝UN C．UM＜UN D．無(wú)法判斷 5．電容式話筒的高保真度比動(dòng)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(dòng)時(shí)，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(dòng)的過(guò)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 6．如圖所示，R3是光敏電阻，當(dāng)開關(guān)S閉合后在沒(méi)有光照時(shí)，a、b兩點(diǎn)等電勢(shì)。當(dāng)用光線照射電阻R3時(shí)(　　)。 A．R3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) B．R3的電阻變小，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C．R3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) D．R3的電阻變大，a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) 7．電飯鍋工作時(shí)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(shí)和斷開時(shí)，電飯鍋分別處于哪種工作狀態(tài)，說(shuō)明你的理由。 (2)如果要使R2在保溫狀態(tài)時(shí)的功率是加熱狀態(tài)時(shí)的一半，應(yīng)是多大？ 8．用如圖所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器。用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊，滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別接在傳感器A、B上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出。現(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器B在前，傳感器A在后。汽車靜止時(shí)，傳感器A、B的示數(shù)均為10 N(g取10 m/s2)。 (1)若傳感器A的示數(shù)為14 N，B的示數(shù)為6.0 N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向。 (2)當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器A的示數(shù)為零？ 參考答案 1. 答案：D 解析：人是一種導(dǎo)體，可以和其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器，手靠近干手機(jī)相當(dāng)于連接了一個(gè)電容器，故可以確認(rèn)干手機(jī)內(nèi)設(shè)置有電容式傳感器，手靠近改變了電容。干手機(jī)也可以根據(jù)手的濕度來(lái)工作，但濕度易受環(huán)境的影響。 2. 答案：A 解析：分析電路，當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移時(shí)，通過(guò)LED的電流變大，光照增強(qiáng)，光敏電阻R變小，通過(guò)燈泡的電流變大，故L消耗的功率增大，故選A。 3. 答案：A 解析：電容器的電容與三個(gè)因素有關(guān)，分別是正對(duì)面積、極板間距離和介質(zhì)的介電常數(shù)，在這個(gè)傳感器中，介質(zhì)不變化，絕緣層厚度不變化，相當(dāng)于極板間距離不變化，唯一改變的是正對(duì)面積。由題意，電容變大就是電容器的正對(duì)面積增大了，也就是深度h變大了，選A。 4. 答案：A 解析：霍爾效應(yīng)形成的原因是帶電粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用，金屬導(dǎo)體中的載流子是電子，根據(jù)左手定則，電子受到向下的洛倫茲力作用，向N極運(yùn)動(dòng)，則M極剩下多余的正電荷，即UM＞UN，所以選項(xiàng)A正確。 5. 答案：BC 解析：當(dāng)音膜向右振動(dòng)時(shí)，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?yàn)閎到a。選項(xiàng)BC正確。 6. 答案：B 解析：當(dāng)用光照射電阻R3時(shí)，R3電阻減小，R3上電勢(shì)差減小，因此a點(diǎn)電勢(shì)降低，即a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)。所以選項(xiàng)B正確。 7. 答案：(1)開關(guān)S閉合時(shí)，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，開關(guān)S斷開時(shí)，電飯鍋處于保溫狀態(tài)　(2)0.414 解析：(1)開關(guān)S斷開時(shí)，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：，解得：＝0.414。 8. 答案：(1)4.0 m/s2　方向向前　(2)10 m/s2　方向向左 解析：(1)如圖所示，依題意，左側(cè)彈簧對(duì)滑塊向右的推力F1＝14 N，右側(cè)彈簧對(duì)滑塊向左的推力F2＝6.0 N。 滑塊所受合力產(chǎn)生加速度a1，根據(jù)牛頓第二定律有F1－F2＝ma1得a1＝ m/s2＝4.0 m/s2。a1與F1同方向，即向前(向右)。 (2)a傳感器的讀數(shù)恰為0，即左側(cè)彈簧的彈力F′1＝0，因兩彈簧相同，左彈簧伸長(zhǎng)多少，右彈簧就縮短多少。所以右彈簧的彈力變?yōu)镕′2＝20 N?；瑝K所受合力產(chǎn)生加速度，由牛頓第二定律得F合＝F′2＝ma2。 解得a2＝＝－10 m/s2。負(fù)號(hào)表示方向向后(向左)。