2019年高中物理 第4章《传感器与现代社会》综合检测 沪科版选修3-2.doc

2019年高中物理 第4章传感器与现代社会综合检测 沪科版选修3-2一、选择题(本大题共7个小题，每小题6分，共计42分，每小题至少一个答案正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1(2011江苏高考)美国科学家Willard SBoyle与Geore ESmith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获xx年度诺贝尔物理学奖CCD是将光学量转变成电学量的传感器下列器件可作为传感器的有()A发光二极管B热敏电阻C霍尔元件D干电池【解析】发光二极管有单向导电性，A错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C对；干电池是电源，D错【答案】BC2.图1传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器如图1所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号这种计算机键盘使用的是()A温度传感器B压力传感器C磁传感器 D光传感器【解析】小金属片被按下时，对该键有一个压力，小金属片向下移动，两个极板之间的距离改变，电容改变，将压力这个力学量转化为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，B正确，A、C、D错误【答案】B3.图2如图2所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置则()A当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高B当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低C当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压D当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压【解析】R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压UIR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：UEI(R1r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；当减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误【答案】BC4下列情况不可能是由于水位控制装置损坏引起的是()A洗衣机不加水B洗衣机加水不能自动停止C洗衣机不排水D洗衣机不洗衣【解析】洗衣机水位控制装置正常，才能正常加水，且加到合适的水位，若损坏可能导致一直不加水或一直不停地加水，所以A、B可能，而这两种情况都会导致洗衣机洗衣程序不工作，所以D可能，故选C.【答案】C5有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图3中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 ，电阻R随压力变化的关系式为R300.02F(F和R的单位分别是N和)下列说法正确的是()图3A该秤能测量的最大体重是1 400 NB该秤能测量的最大体重是1 300 NC该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.375 A处D该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处【解析】因为理想电流表的量程为3 A，即I的最大值为3 A，根据I，可解得R2 ，根据R300.02F可得F1 400 N，选项A正确，B错误；当踏板空载时，R30 ，根据I得此时电流的大小为0.375 A，选项C正确，D错误【答案】AC6.图4图4所示是用来测定高温物体温度的电阻温度计的示意图A是金属铂制成的探头温度传感器(其电阻率随温度的升高而增大)，B是灵敏电流计(刻度已换算成温度值)，E是恒定电源若将A置入高温物体中(如炼钢炉、核反应堆等)，可以通过其电阻率的变化来测定温度，则()AB的偏转角度大时表示物体的温度高BB的偏转角度小时表示物体的温度高C当变阻器R比正常值小时，温度测量值比真实值偏高D当变阻器R比正常值大时，温度测量值比真实值偏高【解析】金属铂的电阻率随温度的升高而增大，故温度高时其电阻大，电路中的电流小，B的偏转角度小，选项A错误，B正确；当变阻器R比正常值大时，电路中的电流比正常值偏小，表示温度偏高，所以温度的测量值比真实值偏高，选项C错误，D正确【答案】BD图57(xx江苏高考)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图5所示M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时()ARM变大，且R越大，U增大越明显BRM变大，且R越小，U增大越明显CRM变小，且R越大，U增大越明显DRM变小，且R越小，U增大越明显【解析】当RM变大时，回路的总电阻R总变大，根据I总，得干路中的电流变小，S两端的电压UI总RS变小，故选项A、B错误；当RM变小时，回路的总电阻R总RS变小，根据I总，得干路中的电流变大，S两端的电压UI总Rs变大，而且R越大，RM变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C正确，选项D错误【答案】C二、非选择题(本大题共5个小题，共58分计算题要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)8.图6(8分)(xx定安高二检测)如图6所示，物体M穿在水平杆上，当M左右移动时，可带动滑动变阻器的滑片P左右移动，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小设电压表和电流表均为理想电表，则当物体M向右移动时，电流表的示数_，电压表的示数_(填“减小”、“不变”或“增大”)【解析】电压表的示数显示的是滑片P左边电阻两端的电压，当物体M向右移动时，电压表的示数增大；因为电路中的电阻没有变化，所以电流表的示数不变【答案】不变增大9(8分)夜晚，楼梯上漆黑一片但随着我们脚步的声响，楼梯灯亮了我们登上一层楼，灯光亮一层楼，而后依次熄灭这种楼梯灯控制装置好像能“听见”我们的到来，开灯迎接；又好像能“看到”我们的离去，关灯节能它之所以能这样做，是因为在电路中安装了一种能将_信息转换成_的传感器_.【解析】根据情景要求，先是在黑暗的环境中并且有脚步声才能亮灯，所以需要声传感器和光传感器并用，同时还要有延时功能，也就是要用光声控延时开关【答案】声、光电学量光声控延时开关10(8分)如图7所示：1是弹簧，2是衔铁，3是触点，4是电磁铁，5是热敏电阻，6是滑动变阻器，7是电铃，它们组成一种温度自动报警电路说明这种简单温度自动报警电路的工作原理图7【解析】当热敏电阻的温度升高时，电阻减小，电磁铁电路中电流增大，当电流达到一定值时电磁铁吸引衔铁使电铃电路闭合，电铃发声报警当温度下降后，电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电铃电路断开，电铃不发声【答案】见解析11(16分)如图8所示，图甲为某热敏电阻的Rt图像，图8乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单的恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150 .当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器线圈供电的电池的电动势E6 V，内阻不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B两端还是C、D两端？(2)如果要使恒温箱内的温度保持100，滑动变阻器R的阻值应调节为多少？甲乙图8【解析】(1)应接在A、B两端(2)由题图甲可知，t100时R50 ，则t100 时继电器电路中的电流I又E6 V，I20 mA，R继150 代入数据，解得R100 .【答案】(1)应接在A、B两端(2)100 12(18分)图9如图9所示为一种测定风力的仪器原理图，图中P为金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度(与风力大小有关)，细金属丝与电阻丝在B点接触，已知风力方向水平向左，OCh，CDL，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金属丝电阻均不计，金属丝偏转角时，电流表的示数为I1，此时风力大小为F，试写出：(1)风力大小F与的关系式；(2)风力大小F与电流表示数I1的关系式【解析】(1)以小球作为研究对象受力如图所示：风力大小为：FMgtan (2)设电源电动势为E，BC长为x由闭合电路欧姆定律得：无风时有：EI(R0kL)风力为F时有：EI1R0k(Lx)又有tan F/Mgx/h联立得：FMg.【答案】(1)FMgtan (2)FMg