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第三章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(每小题6分,共54分)1.当你走近豪华宾馆、酒楼的大门时,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.运动C.人D.光线答案：D解析：自动门的自动控制要求灵敏、可靠,若以温度控制,人的体温与夏季气温接近,则在夏季自动门无法使用.自动门实际使用的是红外线传感器,红外线属于不可见光,人在白天或黑夜均发出红外线,传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机,实现自动开、关门.2.下列说法不正确的是()(导学号51130134)A.话筒是一种常用的声波传感器,其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量答案：A解析：话筒是将声信号转换为电信号,所以A项说法错误;电熨斗中控制电路的通断是通过双金属片温度传感器来实现的,所以B项说法正确;电子秤中的传感器为力传感器,所以C项说法正确;热敏电阻能够把温度转换为电阻,所以D项说法正确.3.(多选)将一个动力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力.如图所示是用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线,某同学由此图线提供的信息作出了下列判断,其中正确的是()A.t=0.2 s时摆球正经过最低点B.t=1.1 s时摆球正经过最低点C.摆球摆动过程中机械能减少D.摆球摆动的周期是T=1.4 s答案：AC解析：由图线可以看出,单摆受力的最大值在减小,最小值在增大,说明单摆做减幅振动,机械能减少,故C项正确;当单摆受力最大时应在最低点,由题图可以看出t=0.2 s时在最低点,而t=1.1 s时应在最高点,故A项正确,B项错误;由于单摆一个周期两次经过平衡位置,故由图线可以读出单摆的周期T=1.4 s-0.2 s=1.2 s,则D项错误.4.(多选)利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小,实验时让某消防队员从一平台上跌落,自由下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,最后停止,用这种方法获得的消防队员受到地面冲击力随时间变化图线如图所示.根据图线所提供的信息,以下判断正确的是()A.t1时刻消防员的速度最大B.t2时刻消防员的速度最大C.t3时刻消防员的动能最大D.t4时刻消防员的动能最小答案：BD解析：由题目所述可知,消防队员先自由落体,然后和地面接触,在和地面接触过程中,他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,最后停止,力F是地面对消防队员的作用力,在t1t2时间段,力F逐渐增大,消防员的速度在增大,而在t2t4时间段,力Fmg,消防员减速,至t4时,消防员停在地面上,所以t2时刻消防员的速度最大,t4时刻消防员的动能最小,B、D两项正确.5.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311sin 314t V的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的正温度系数传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火情时,以下说法中正确的是()(导学号51130135)A.A1的示数不变,A2的示数增大B.V1的示数不变,V2的示数减小C.V1的示数不变,V2的示数增大D.A1的示数增大,A2的示数减小答案：C解析：当传感器R2处出现火情时,R2电阻变大,总电阻变大,总电流变小,R3电压变小,由于副线圈路端电压不变,所以R2和R1并联部分电压变大,即电压表V2示数变大,R1电流变大,即电流表A2示数将变大.又因为副线圈的负载总功率变小,原线圈的功率也将变小,但原线圈的电压不变,所以V1示数不变,A1示数变小.故C项正确.6.铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置.能产生匀强磁场的磁铁,被安装在火车首节车厢下面.如图甲所示(俯视图).当它经过安放在两铁轨间的线圈时,便会产生一电信号,被控制中心接收.当火车通过线圈时,若控制中心接收到的线圈两端的电压信号为图乙所示,则说明火车在做()(导学号51130136)A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀减速直线运动D.加速度逐渐增大的变加速直线运动答案：B解析：由图线可以看出,接收到的电压信号越来越大,且均匀增大,说明火车速度正均匀增加,即火车做匀加速直线运动,所以B项正确.7.(多选)当前,传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中.下列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()(导学号51130137)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.电子体温计中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.电子秤中主要是采用了力电传感器答案：BD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.8.(多选)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),下列说法中正确的是()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仍能被吸入线圈中答案：AD解析：控制电流由ab,由安培定则,电磁铁左端为N极,右端为S极,铁芯2被磁化,A端为N极,B端为S极,选项A正确,选项B错误.若a、b处输入交变电流,铁芯1磁性不断变化,铁芯2磁性也随之变化,能被吸入线圈,故选项C错误,选项D正确.9.(多选)振弦型频率传感器的结构如图所示,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,弦的固有频率越大.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()(导学号51130138)A.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答案：BC解析：本题以传感器为背景进行命题,考查了楞次定律、振动的问题,振动频率是以信息题的形式出现的.当铁块靠近磁铁时,线圈中的磁通量增加,根据楞次定律可得,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.二、填空题(每空4分,共24分)10.如图(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(b)中电脑屏幕所示.(a)(b)(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”).答案：(1)力电(2)c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,其相对应的压力图线应是电脑屏幕上的c.11.图甲为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.(导学号51130139)(1)为了通过测量得到图甲所示I-U关系的完整曲线,在图乙和图丙两个电路中应选择的是图;简要说明理由:.(电源电动势为9 V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0100 )丁(2)在图丁所示电路中,电源电压恒为9 V,电流表读数为70 mA,定值电阻R1=250 .由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V;电阻R2的阻值为 .答案：(1)乙乙电路电压可从0调到所需电压,电压调节范围大(2)6.573.5解析：(2)由题图丁可知R2与热敏电阻串联后与R1并联接在9 V电源上,总电流I=70 mA,R1=250 ,设通过热敏电阻的电流为I2,通过R1的电流为I1,则I=I1+I2,故I2=I-I1=(70-103)mA=34 mA.由题图甲查得34 mA对应的电压为6.5 V,R2两端电压U2=9 V-6.5 V=2.5 V,所以R2=73.5 .三、计算题(12小题10分,13小题12分,共22分)12.自己设计一个以热敏电阻为传感器的简易自动报警器,当温度过高时,小灯泡亮或响铃报警,所用的实验器材可能有电磁继电器、电铃、小灯泡、热敏电阻、干电池、滑动变阻器、开关.(导学号51130140)答案：见解析解析：实验电路图如图所示:当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,通过电磁继电器螺线管的电流增大,磁性增强,吸下金属片,触点接通,灯泡亮或电铃响,起到报警作用.通过调节滑动变阻器的阻值,可以达到调节报警温度的目的.13.某同学设计了一种测定风力的装置,其原理如图所示,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k=1 300 N/m,自然长度L0=0.5 m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积S=0.5 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,右端导线接在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R=1 ,电源的电动势E=12 V,内阻r=0.5 .合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3.0 V;如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U2=2.0 V,求:(1)金属杆单位长度的电阻;(2)此时作用在迎风板上的风力.答案：(1)1 (2)260 N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,U1=R1,得R1= =0.5 所以金属杆单位长度的电阻r= =1 .(2)有风时,U2=R2,得R2= =0.3 此时,弹簧长度L= m=0.3 m压缩量x=L0-L=(0.5-0.3) m=0.2 m由平衡得此时风力:F=kx=1 3000.2 N=260 N.
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