2019-2020年高中物理 第4章 传感器与现代社会 4.3 信息时代离不开传感器课后训练 沪科版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第4章 传感器与现代社会 4.3 信息时代离不开传感器课后训练 沪科版选修3-21.随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭，洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，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改变了湿度 B改变了温度C改变了磁场 D改变了电容2如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，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距离不变，下列说法正确的是()。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无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变3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，导电芯和导电液构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容器值增大时，导电液体的深度h是怎样变化的()。A深度h变大 B深度h变小C深度h不变 D无法确定4如图所示，截面为矩形的金属导体，放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上、下表面的电势的关系是()。AUMUN BUMUNCUMUN D无法判断5电容式话筒的高保真度比动圈式话筒好，其工作原理如下图所示，Z是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N构成电容器，被直流电源充电，当声波使膜片(音膜)振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当音膜向右振动的过程中()。A电容变小B电容变大C导线ab中有向左的电流D导线ab中有向右的电流6如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照时，a、b两点等电势。当用光线照射电阻R3时()。AR3的电阻变小，a点电势高于b点电势BR3的电阻变小，a点电势低于b点电势CR3的电阻变大，a点电势高于b点电势DR3的电阻变大，a点电势低于b点电势7电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后的保温状态。如下图所示是电饭锅电路的示意图，S是用感温材料制造的开关，R1是电阻，R2是供加热用的电阻丝。(1)试判断开关S接通时和断开时，电饭锅分别处于哪种工作状态，说明你的理由。(2)如果要使R2在保温状态时的功率是加热状态时的一半，应是多大？8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接在传感器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(g取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？参考答案1. 答案：D解析：人是一种导体，可以和其他导体构成电容器，手靠近干手机相当于连接了一个电容器，故可以确认干手机内设置有电容式传感器，手靠近改变了电容。干手机也可以根据手的湿度来工作，但湿度易受环境的影响。2. 答案：A解析：分析电路，当滑动触头P向左移时，通过LED的电流变大，光照增强，光敏电阻R变小，通过灯泡的电流变大，故L消耗的功率增大，故选A。3. 答案：A解析：电容器的电容与三个因素有关，分别是正对面积、极板间距离和介质的介电常数，在这个传感器中，介质不变化，绝缘层厚度不变化，相当于极板间距离不变化，唯一改变的是正对面积。由题意，电容变大就是电容器的正对面积增大了，也就是深度h变大了，选A。4. 答案：A解析：霍尔效应形成的原因是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，金属导体中的载流子是电子，根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力作用，向N极运动，则M极剩下多余的正电荷，即UMUN，所以选项A正确。5. 答案：BC解析：当音膜向右振动时，电容器极板间距离减小，电容变大，电容器将继续被充电，因此ab中的电流方向为b到a。选项BC正确。6. 答案：B解析：当用光照射电阻R3时，R3电阻减小，R3上电势差减小，因此a点电势降低，即a点电势低于b点电势。所以选项B正确。7. 答案：(1)开关S闭合时，电饭锅处于加热状态，开关S断开时，电饭锅处于保温状态(2)0.414解析：(1)开关S断开时，电路中电阻R1、R2串联，总电阻大，在电压为定值的情况下，功率小，应为保温状态；接通后把R1短路，加热电阻R2在总电路上，功率大，为加热状态。(2)由题意列方程：，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)如图所示，依题意，左侧弹簧对滑块向右的推力F114 N，右侧弹簧对滑块向左的推力F26.0 N。滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有F1F2ma1得a1 m/s24.0 m/s2。a1与F1同方向，即向前(向右)。(2)a传感器的读数恰为0，即左侧弹簧的弹力F10，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少。所以右弹簧的弹力变为F220 N。滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得F合F2ma2。解得a210 m/s2。负号表示方向向后(向左)。