(新課標)2018-2019學年高考物理 主題四 傳感器章末檢測 新人教版選修3-2.doc
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主題四 傳感器 章末檢測 (時間:50分鐘 滿分:100分) 一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分。1~6題為單項選擇題,7~10題為多項選擇題。) 1.光電式感煙探測器(簡稱煙感器)由光源、光電元件和電子開關組成。利用光散射原理對火災初期產(chǎn)生的煙霧進行探測,并及時發(fā)出報警信號。該報警器利用的傳感器是( ) A.力傳感器 B.聲傳感器 C.位移傳感器 D.光傳感器 答案 D 2.有一種在光照或溫度升高時排氣扇都能啟動的自動控制裝置,下列說法正確的是( ) A.兩個傳感器都是光電傳感器 B.兩個傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器 C.兩個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排氣扇才能工作 解析 題中提到有光照或溫度升高時排氣扇都能自動控制,由此可見兩個傳感器一個是光電傳感器,一個是溫度傳感器,而且排氣扇自動工作只需光照或溫度一個條件滿足即可,選項A、C、D錯誤,B正確。 答案 B 3.如圖1所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置。R是滑動變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端,從油量表(由電流表改裝而成)指針所指的刻度,就可以知道油箱內(nèi)油面的高度,當滑動變阻器的金屬滑片向下移動時,則( ) 圖1 A.電路中的電流減小,油箱油面降低 B.電路中的電流減小,油箱油面升高 C.電路中的電流增大,油箱油面降低 D.電路中的電流增大,油箱油面升高 解析 當油箱油面升高時,由于浮力作用使金屬滑片向下移動,回路電阻減小,電流增大,故選項D正確。 答案 D 4.如圖2所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號,該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個電容器,a、b通過導線與恒定電源兩極相接,若聲源S做簡諧運動,則( ) 圖2 A.a振動過程中,a、b板間的電場強度不變 B.a振動過程中,a、b板所帶電荷量不變 C.a振動過程中,靈敏電流計中始終有方向不變的電流 D.a向右的位移最大時,a、b板所構(gòu)成的電容器的電容最大 解析 由于平行板電容器兩極板與電源兩極相連接,因此兩極板間的電壓U保持不變,根據(jù)場強E=,C=可判斷,選項A錯誤,D正確;再由Q=CU可知,選項B錯誤;由于Q變化,使電容器出現(xiàn)充電、放電現(xiàn)象,則電流計中電流方向不斷變化,選項C錯誤。 答案 D 5.如圖3所示,電路中RT為熱敏電阻,當溫度升高時,RT阻值變小。R1和R2為定值電阻。開關S閉合后,RT的溫度升高,則下列物理量中變小的是( ) 圖3 A.通過RT的電流 B.通過R1的電流 C.通過R2的電流 D.電容器兩極板間的電場強度 解析 開關S閉合后,RT的溫度升高,RT阻值變小,電路中總電阻變小,總電流增大,通過R1的電流增大,U1=IR1增大,U2=E-I(r+R1)減小,通過R2的電流減小,通過RT的電流增大,電容器兩極板間的電壓增大,板間的電場強度增大,選項C正確。 答案 C 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,它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化。在如圖4甲所示的電路中,不同的一氧化碳濃度對應著傳感器的不同電阻,這樣,電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對應關系,觀察電壓表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標。有一種氧化錫傳感器,其技術資料中給出的是電導(即電阻的倒數(shù))——CO濃度曲線,如圖乙所示。在下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關系的圖象正確的是( ) 圖4 解析 U0=IR0=,一氧化碳濃度c增大,電導增大,電阻R傳減小,U0增大,但不是正比關系。選項A正確,B、C、D錯誤。 答案 A 7.下列說法正確的是( ) A.金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好,但靈敏度差 B.熱敏電阻是把熱量這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量 C.電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器 D.霍爾元件是能夠把磁感應強度這一磁學量轉(zhuǎn)換為電壓這一電學量的傳感器 解析 熱敏電阻是把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學量,故選項B錯誤,A、C、D正確。 答案 ACD 8.如圖5所示,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,LED為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)出的光越強),且R與LED相距不變,下列說法正確的是( ) 圖5 A.當滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率增大 B.當滑動觸頭P向左移動時,L消耗的功率減小 C.當滑動觸頭P向右移動時,L消耗的功率減小 D.無論怎樣移動觸頭P,L消耗的功率都不變 解析 電源電壓恒定,也就是說,并聯(lián)電路兩端的電壓恒定,當滑動觸頭向左移動時,發(fā)光二極管發(fā)光變強,光敏電阻的阻值變小,所以電流變大,則L的功率變大。 答案 AC 9.(2017河南安陽期末)如圖6所示,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R1為定值電阻,R2為光敏電阻,光強增大時,R2的阻值減小,R3為滑動變阻器,平行板電容器與定值電阻R1并聯(lián),閉合開關,下列判斷正確的是( ) 圖6 A.僅增加光照強度時,電容器所帶電荷量將減小 B.僅減弱光照強度時,電源的輸出功率一定減小 C.僅將滑動變阻器的滑片向上移動時,電容器貯存的電場能將減小 D.僅將滑動變阻器的滑片向下移動時,電源的效率將增大 解析 增加光照強度,則R2電阻變小,總電阻變小,總電流變大,電源內(nèi)阻分壓變大,路端電壓變小,則通過R3的電流變小,通過R1的電流變大,則R1的分壓變大,電容器電壓變大,帶電荷量增加,選項A錯誤;減弱光照強度,R2電阻變大,電源的輸出功率由內(nèi)、外電阻關系決定,因其大小關系不確定,所以不能判斷電源輸出功率的變化,選項B錯誤;滑動變阻器的滑片向上移動時,外電阻變小,路端電壓變小,則電容器的電壓變小,貯存的電場能減小,選項C正確;滑動變阻器的滑片向下移動時,電阻增大,外電阻增大,路端電壓增大,則電源效率增大,選項D正確。 答案 CD 10.如圖7所示是霍爾元件的工作原理示意圖,如果用d表示薄片的厚度,k為霍爾系數(shù),對于一個霍爾元件d、k為定值,如果保持I恒定,則可以驗證UH隨B的變化情況。以下說法正確的是(工作面是指較大的平面)( ) 圖7 A.將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面,UH將變大 B.在測定地球兩極的磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平 C.在測定地球赤道上的磁場強弱時,霍爾元件的工作面應保持水平 D.改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角,UH將發(fā)生變化 解析 將永磁體的磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面時,B增大,I恒定,由公式UH=知UH將變大,選項A正確;地球兩極的磁場方向在豎直方向上,所以霍爾元件的工作面應保持水平,使B與工作面垂直,選項B正確;地球赤道上的磁場沿水平方向,只有霍爾元件的工作面在豎直方向且垂直于南北時,B才與工作面垂直,選項C錯誤;改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角,B在垂直工作面方向上的大小發(fā)生變化,UH將發(fā)生變化,選項D正確。 答案 ABD 二、非選擇題(共2小題,共30分) 11.(15分)現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關和導線若干。如圖8所示,試設計一個溫控電路,要求溫度低于某一值時,電爐絲自動通電供熱,高于另一值時,又可以自動斷電,面出電路圖并說明工作過程。 圖8 解析 電路圖如圖所示,閉合開關S1,當溫度低于設定值時,熱敏電阻阻值大,通過電磁繼電器的電流不能使它工作,S2接通,電爐絲加熱。當溫度達到設定值時,熱敏電阻減小到某值,通過電磁繼電器的電流達到工作電流,S2斷開,電爐絲斷電,停止加熱。當溫度低于設定值時,又重復前述過程。 答案 見解析 12.(15分)有一種角速度計可以測量航天器的轉(zhuǎn)動角速度,其結(jié)構(gòu)如圖9所示,角速度計固定在待測裝置上,元件A可在光滑桿上滑動,靜止時,電壓輸出剛好為零。當裝置繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動時,元件A在光滑桿上發(fā)生位移并輸出電壓信號,成為航天器制導系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,自然長度為l0,電源的電動勢為E,滑動變阻器B總長度為l,當系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,求U與ω的函數(shù)關系。 圖9 解析 當系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時,對元件A,彈簧彈力提供做圓周運動的向心力為kx=mω2(l0+x) 電壓表的讀數(shù)U=E 解得U與ω的函數(shù)關系為U= 當x=l時,U=E,ω= 上式成立的條件是:ω≤ 答案 U=(ω≤)- 配套講稿:
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