（通用版）2018-2019版高中物理 第六章 传感器章末检测试卷 新人教版选修3-2.doc

第六章 传感器章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分.16题为单选题，712题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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改变湿度 B改变温度C改变磁场 D改变电容答案D解析根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确2有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是 ()A两个传感器都是光电传感器B两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D只有光照和温度都适合时排气扇才能工作答案B解析题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个条件满足即可，A、C、D错，B对3用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于这类传感器的是 ()A红外报警装置B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器答案A4如图1所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时，则()图1A电路中的电流减小，油箱油面降低B电路中的电流减小，油箱油面升高C电路中的电流增大，油箱油面降低D电路中的电流增大，油箱油面升高答案D解析当油箱油面升高时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，回路电阻减小，电流增大，故D项正确5某仪器内部电路如图2所示，其中M是一个质量较大的金属块，左、右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是 ()图2A当汽车加速前进时，甲灯亮B当汽车加速前进时，乙灯亮C当汽车刹车时，乙灯亮D当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮答案B解析向前加速时，M向左移动，b与a接触，乙灯亮；当刹车时，M向右移动，b与c接触，甲灯亮故选项B正确6氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化在如图3甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，理想电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)CO浓度曲线，如图乙所示在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是()图3答案A解析U0IR0，一氧化碳浓度c增大，电导增大，电阻R传减小，U0增大，但不是正比关系选项A正确，B、C、D错误7下列说法正确的是()A热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的元件B金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C电熨斗中的双金属片是温度传感器D霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压的传感元件答案BCD解析热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量的元件，A错误8电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图4所示Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流当膜片向右运动的过程中，则()图4A电容变大B电容变小C导线AB中有向左的电流D导线AB中有向右的电流答案AC9.如图5所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，RT为负温度系数热敏电阻，RG为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是()图5A温度不变，光照增强 B温度升高，光照不变C温度降低，光照增强 D温度升高，光照减弱答案AC10如图6所示是用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是()图6A严重污染时，LDR是高电阻B轻度污染时，LDR是高电阻C无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响答案AD解析严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响，电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光的强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对11.在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度t的变化关系如图7所示，温度从t0开始变化，由于这种特性，使PTC元件具有发热、保温双重功能以下判断正确的是()图7A通电后，其电功率先增大后减小B通电后，其电功率先减小后增大C当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变D当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变答案AD解析当电热灭蚊器温度由t0升到t1的过程中，电阻器的电阻率随温度的升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在电热灭蚊器上的电压U保持不变，电热灭蚊器的电功率P随之增大，当tt1时，电功率P达到最大当温度由t1升高到t2的过程中，增大，R增大，P减小而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P也就越大因此在这之间的某一温度t3会有PP3P，即电功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当tP，使温度自动升高到t3；当tt3，PP，使温度自动降为t3，实现自动保温12.如图8所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定，则可以验证UH随B的变化情况以下说法中正确的是(工作面是指较大的平面)()图8A将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，UH将变大B在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化答案ABD解析将永磁体的磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，B增大，I恒定，由公式UH知UH将变大，选项A正确；地球两极的磁场方向在竖直方向上，所以霍尔元件的工作面应保持水平，使B与工作面垂直，选项B正确；地球赤道上的磁场沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向且垂直于南北时，B才与工作面垂直，选项C错误；改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B在垂直工作面方向上的大小发生变化，UH将发生变化，选项D正确二、非选择题(本题共5小题，共计52分)13(6分)如图9所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一钩码在竖直方向由静止开始运动，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况从图中可知道该钩码的重力约为_N，A、B、C、D四段图线中钩码处于超重状态的为_，处于失重状态的为_图9答案10A、DB、C解析当钩码静止时，传感器的拉力为10 N，此时钩码受力平衡，即钩码的重力为10 N当力传感器读数大于重力时，钩码处于超重状态，即A、D段当力传感器读数小于重力时，钩码处于失重状态，即B、C段14(10分)(1)用如图10所示的传感器可以测运动物体的位移，说明它的工作原理是什么？图10(2)电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件，它的结构是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片，如图11所示，它是传感器吗？图11答案见解析解析(1)它可以将位移变化转化为电容信号，当物体向左运动时，电容增大；当物体向右运动时，电容减小(2)它是传感器，可以感知磁场玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片，当存在磁场时，如条形磁铁靠近，两个簧片被磁化而相互吸引接触，灯泡就发光，因此能感知磁场的存在15(12分)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻RG在不同照度下的阻值如表所示：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(k)754028232018(1)根据表中的数据，请在图12给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点；图12(2)如图13所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RG(符号，阻值见表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R110 k，R220 k，R340 k(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干图13答案(1)如图甲所示光敏电阻的阻值随光的照度的增大而非线性减小(2)如图乙所示解析(2)原理：利用串联电路的分压规律设计电路当照度降低至1.0 lx时，光敏电阻为RG20 k，由题中信息可知U122 V，E3 V，所以R10 k，定值电阻应选R1.16(9分)如图14甲所示是某同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时设计的电路图图14(1)根据电路图，在图乙的实物上连线(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图15所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而_图15(3)他将这个热敏电阻接入如图16所示的电路中，已知电源电压为9 V，R130 ，内阻不计的电流表读数为0.5 A，则R2的阻值为_图16答案(1)连接实物图如图所示(2)减小(3)25 解析(2)由热敏电阻伏安特性曲线可知：随电流、电压的增大，电功率增大，温度升高，曲线上的点与原点连线的斜率也增大，因此热敏电阻的阻值减小(3)电流表内阻不计，则通过R1的电流I1 A0.3 A.通过R2和R的电流为I2IAI10.5 A0.3 A0.2 A，由R的伏安特性曲线可以读出，当I20.2 A时，R两端的电压为U4 V，则R2两端的电压U2EU5 V，所以R2 25 .17(15分)某种电饭锅的工作原理图如图17所示，煮饭时开关S是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后(温度大约为103 )保护开关S自动断开，黄灯亮图17(1)电阻R1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？(2)通常情况下用这种电饭锅烧水时，它的自动断电功能是否起作用？为什么？答案见解析解析(1)R1应该远大于发热板的等效电阻因为红色指示灯只起指示作用，R1和红色指示灯消耗的电功率应远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R1和红色指示灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R1应该远大于发热板的等效电阻(2)水沸腾时的温度为100 ，烧开时水温不会达到103 ，所以自动断电功能不起作用