通用版2018-2019版高中物理第4章傳感器與現(xiàn)代社會(huì)章末檢測(cè)試卷滬科版選修3 .doc

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第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 章末檢測(cè)試卷(四) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分，其中1～6題為單選題，7～10題為多選題.) 1.傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是(　　) A.生物傳感器 B.紅外傳感器 C.溫度傳感器 D.壓力傳感器 答案　C 2.有一種在光照或溫度升高時(shí)排氣扇都能啟動(dòng)的自動(dòng)控制裝置，下列說法正確的是 (　　) A.兩個(gè)傳感器都是光電傳感器 B.兩個(gè)傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器 C.兩個(gè)傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器 D.只有光照和溫度都適合時(shí)排氣扇才能工作 答案　B 解析　題中提到有光照或溫度升高時(shí)排氣扇都能自動(dòng)控制，由此可見兩個(gè)傳感器一個(gè)是光電傳感器，一個(gè)是溫度傳感器，而且排氣扇自動(dòng)工作只需光照或溫度一個(gè)滿足條件即可，A、C、D錯(cuò)，B對(duì). 3.用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過程.下列屬于這類傳感器的是 (　　) A.紅外報(bào)警裝置 B.走廊照明燈的聲控開關(guān) C.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置 D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 答案　A 4.與一般吉他以箱體的振動(dòng)發(fā)聲不同，電吉他靠拾音器發(fā)聲.如圖1所示，拾音器由磁體及繞在其上的線圈組成.磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鋼質(zhì)琴弦磁化而產(chǎn)生磁性，即琴弦也產(chǎn)生自己的磁場(chǎng).當(dāng)某根琴弦被撥動(dòng)而相對(duì)線圈振動(dòng)時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電流，并最終還原為聲音信號(hào).下列說法中正確的是(　　) 圖1 A.若磁體失去磁性，電吉他仍能正常工作 B.換用尼龍材質(zhì)的琴弦，電吉他仍能正常工作 C.琴弦振動(dòng)的過程中，線圈中電流的方向不會(huì)發(fā)生變化 D.拾音器的作用是利用電磁感應(yīng)把琴弦的振動(dòng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào) 答案　D 5.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖2甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球.小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，下列判斷正確的是(　　) 圖2 A.從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng) D.從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 答案　D 解析　當(dāng)小車有向右的恒定加速度時(shí)，球?qū)好綦娮璧膲毫κ呛懔?，壓敏電阻的阻值就保持不變，電路中有恒定的電流，故從題圖乙可看出，從0到t1，壓敏電阻受的壓力為恒力(可能為零)，小車可能做勻速運(yùn)動(dòng)，也可能做勻加速運(yùn)動(dòng)，而從t1到t2時(shí)間內(nèi)，壓敏電阻所受壓力大于從0到t1時(shí)的壓力，且越來越大，t2到t3時(shí)間內(nèi)，壓敏電阻受恒力且大于從0到t1時(shí)的壓力，故從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做加速度越來越大的運(yùn)動(dòng)，從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng). 6.氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè).它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化，在圖3甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察儀表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo).有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))—CO濃度曲線如圖乙所示，請(qǐng)判斷，下列選項(xiàng)中電壓表示數(shù)U0與一氧化碳濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是 (　　) 圖3 答案　B 解析　由題圖乙知一氧化碳濃度越高，傳感器電阻越小，電路中的電流越大，電壓表示數(shù)U0越大，B正確. 7.關(guān)于傳感器的作用，下列說法中正確的是 (　　) A.傳感器都能進(jìn)行自動(dòng)控制 B.傳感器可以用來采集信息 C.傳感器可以將感受到的一些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 D.傳感器可以將所有感受到的信號(hào)都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量 答案　BC 解析　傳感器是將感受的非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的儀器，不同的傳感器感受不同的信號(hào)，B、C對(duì). 8.電容式話筒的保真度比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖4所示.Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電.當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流.當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)的過程中，則(　　) 圖4 A.電容變大 B.電容變小 C.導(dǎo)線AB中有向左的電流 D.導(dǎo)線AB中有向右的電流 答案　AC 9.如圖5所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是(　　) 圖5 A.溫度不變，光照增強(qiáng) B.溫度升高，光照不變 C.溫度降低，光照增強(qiáng) D.溫度升高，光照減弱 答案　AC 10.如圖6所示是霍爾元件的示意圖，一塊通電的銅板放在磁場(chǎng)中，銅板的前、后板面垂直于磁場(chǎng)，板內(nèi)通有如圖方向的電流，a、b是銅板上、下邊緣的兩點(diǎn)，則(　　) 圖6 A.電勢(shì)φa＞φb B.電勢(shì)φb＞φa C.僅電流增大時(shí)，|φa－φb|增大 D.其他條件不變，將銅板改為NaCl溶液時(shí)，電勢(shì)結(jié)果仍然一樣 答案　BC 解析　銅板中的自由電荷是電子，電子定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反，由左手定則可判斷出電子因受洛倫茲力作用向a側(cè)偏轉(zhuǎn)，所以φb＞φa，B正確，A錯(cuò)誤；因|φa－φb|＝RH，所以電流增大時(shí)，|φa－φb|增大，C正確；若將銅板改為NaCl溶液，溶液中的正、負(fù)離子均向a側(cè)偏轉(zhuǎn)，|φa－φb|＝0，即不產(chǎn)生霍爾效應(yīng)，故D錯(cuò)誤. 二、填空題(本題共2小題，共10分) 11.(4分)目前有些居民區(qū)內(nèi)樓道燈的控制，使用的是一種延時(shí)開關(guān)，該延時(shí)開關(guān)的簡(jiǎn)化原理如圖7所示.圖中D是紅色發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光)，R為限流電阻，K為按鈕式開關(guān)，虛線框內(nèi)S表示延時(shí)開關(guān)電路，當(dāng)按下K接通電路瞬間，延時(shí)開關(guān)觸發(fā)，相當(dāng)于S閉合，這時(shí)釋放K后，延時(shí)開關(guān)S約在1 min后斷開，燈泡熄滅.根據(jù)上述信息和原理圖，我們可推斷： 按鈕開關(guān)K按下前，發(fā)光二極管是______(填“發(fā)光的”或“熄滅的”)，按鈕開關(guān)K按下再釋放后，燈泡L發(fā)光持續(xù)時(shí)間約________ min.這一過程中發(fā)光二極管是______.限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比，應(yīng)滿足R________RL的條件. 圖7 答案　發(fā)光的　1　熄滅的　? 解析　開關(guān)K按下前，S斷開，有電流經(jīng)過發(fā)光二極管，故發(fā)光二極管是發(fā)光的.當(dāng)按下開關(guān)K后，延時(shí)開關(guān)S閉合，二極管和R被短路，二極管不發(fā)光，由于延時(shí)開關(guān)S約1 min后斷開，故燈泡L能持續(xù)發(fā)光1 min，由于R為限流電阻，且二極管只要有很小的電流通過就能發(fā)光，故應(yīng)滿足R?RL. 12.(6分)如圖8所示，實(shí)線是某同學(xué)利用力傳感器懸掛一鉤碼在豎直方向由靜止開始運(yùn)動(dòng)，數(shù)據(jù)采集器記錄下的力傳感器中拉力的大小變化情況.從圖中可知道該鉤碼的重力約為________N，A、B、C、D四段圖線中鉤碼處于超重狀態(tài)的為________，處于失重狀態(tài)的為________. 圖8 答案　10　A、D　B、C 解析　當(dāng)鉤碼靜止時(shí)，傳感器的拉力為10 N，此時(shí)鉤碼受力平衡，即鉤碼的重力為10 N.當(dāng)力傳感器讀數(shù)大于重力時(shí)，鉤碼處于超重狀態(tài)，即A、D段.當(dāng)力傳感器讀數(shù)小于重力時(shí)，鉤碼處于失重狀態(tài)，即B、C段. 三、簡(jiǎn)答題(本題共4小題，共50分) 13.(10分)(1)用如圖9甲所示的傳感器可以測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的位移，說明它的工作原理是什么？ (2)電子電路中常用到一種稱為“干簧管”的元件，它的結(jié)構(gòu)是玻璃管內(nèi)封入的兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片，如圖乙所示，它是傳感器嗎？ 　 圖9 答案　見解析 解析　(1)它可以將位移變化轉(zhuǎn)化為電容信號(hào)，當(dāng)物體向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容增大；向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，電容減小. (2)它是傳感器，可以感知磁場(chǎng). 玻璃管內(nèi)封入兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片，當(dāng)存在磁場(chǎng)時(shí)，如條形磁鐵靠近，兩個(gè)簧片被磁化而相互吸引接觸，燈泡就發(fā)光，因此能感知磁場(chǎng)的存在. 14.(12分)溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性工作的.在圖10甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0 V，內(nèi) 阻可忽略不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙中的R－t圖線所示.閉合開關(guān)，當(dāng)R的溫度等于20℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2 mA；當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6 mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度是多少？ 　 圖10 答案　120℃ 解析　溫度為20℃時(shí)R為4 kΩ，由I＝，得Rg＝500 Ω， 若I＝3.6 mA，可得R＋Rg＝2.5 kΩ，則R＝2 kΩ 根據(jù)題圖乙得，此時(shí)溫度為120℃. 15.(14分)某種電飯鍋的工作原理圖如圖11所示，煮飯時(shí)開關(guān)S是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后(溫度大約為103℃)保護(hù)開關(guān)S自動(dòng)斷開，黃燈亮. 圖11 (1)電阻R1的作用是保護(hù)紅色指示燈不致因電流過大而燒毀，與電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相比，二者大小應(yīng)有什么關(guān)系？為什么？ (2)通常情況下用這種電飯鍋燒水時(shí)，它的自動(dòng)斷電功能是否起作用？為什么？ 答案　見解析 解析　(1)R1應(yīng)該遠(yuǎn)大于發(fā)熱板的等效電阻.因?yàn)榧t色指示燈只起指示作用，R1和紅色指示燈消耗的電功率應(yīng)遠(yuǎn)小于發(fā)熱板的功率，兩者又是并聯(lián)接入電路的，電壓相同，所以流過R1和紅色指示燈的電流應(yīng)遠(yuǎn)小于流過發(fā)熱板的電流，因此R1應(yīng)該遠(yuǎn)大于發(fā)熱板的等效電阻. (2)不起作用.水沸騰時(shí)的溫度為100℃，燒開時(shí)水溫不會(huì)達(dá)到103℃，所以自動(dòng)斷電功能不起作用. 16.(14分)如圖12是一種防汛報(bào)警器的原理圖，S是觸點(diǎn)開關(guān)，B是一個(gè)漏斗形的竹片圓筒，里面有浮子A，請(qǐng)你說明這種報(bào)警器的工作原理. 圖12 答案　見解析 解析　由題圖可以看出，水面上升時(shí)，浮子A在漏斗形的竹片圓筒內(nèi)上浮，頂起金屬板.當(dāng)水面上升達(dá)到警戒水位時(shí)，使觸點(diǎn)開關(guān)S閉合，電磁鐵的電路連通，電磁鐵通電有磁性，吸下銜鐵使報(bào)警電路的觸點(diǎn)開關(guān)閉合，燈亮發(fā)出防汛警報(bào).