高中物理 第四章 传感器与现代社会章末检测卷 沪科版选修

我带领班子成员及全体职工，积极参加县委、政府和农牧局组织的政治理论学习，同时认真学习业务知识，全面提高了自身素质，增强职工工作积极性，杜绝了纪律松散 第四章 传感器与现代社会章末检测卷 (时间：90分钟 满分：100分) 一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分) 1传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( ) A生物传感器 B红外传感器 C温度传感器 D压力传感器 答案 C 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满足条件即可，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 A 4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( ) 图1 A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，而回路电阻减小，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2 A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 向右加速时，M向左移动，金属块与a接触，乙灯亮；当刹车时，M向右移动，金属块与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，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪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，请判断，下列选项中电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是 ( ) 图3 答案 B 解析 由题图乙知一氧化碳浓度越高，传感器电阻越小，电路中的电流越大，电压表示数U0越大，B正确 二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分，每题至少有两个选项正确，选对得5分，漏选得2分，错选得0分) 7关于传感器的作用，下列说法中正确的是 ( ) A传感器都能进行自动控制 B传感器可以用来采集信息 C传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量 D传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量 答案 BC 解析 传感器是将感受的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对 8下列说法正确的是 ( ) A话筒是一种常用的声传感器，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半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大 答案 BC 解析 话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，选项A错误；半导体热敏电阻的温度越高，它的电阻值越小，选项D错误 9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 B力传感器可以将力学量转换为电学量 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学量磁感应强度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；B、C、D正确 10为了锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图4所示是原理图轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R05 ，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R125 ，电源输出电压恒为U3 V，理想电流表的量程为00.6 A当拉环不受力时，滑片P处于a端下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( ) 图4 A小明在电路中连入R0的目的是保护电路 B当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A C当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处 D当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处 答案 ABC 解析 若电路无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路损坏电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确；当拉环不受力时，滑片P在a端，由闭合电路欧姆定律得，I0.1 A，故B正确；拉力为400 N时，由Fkx，则x4 cm，对应的电阻为RaP20 ，R1接入电路的电阻RPb5 ，由闭合电路欧姆定律得，I0.3 A，故D错，C正确 三、填空题(本题共2小题，共8分) 11(4分)目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关，该延时开关的简化原理如图5所示图中D是红色发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合，这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，灯泡熄灭根据上述信息和原理图，我们可推断： 按钮开关K按下前，发光二极管是_(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，灯泡L发光持续时间约_ min.这一过程中发光二极管是_限流电阻R的阻值和灯丝电阻RL相比，应满足R_RL的条件 图5 答案 发光的 1 熄灭的 解析 开关K按下前，S断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故灯泡L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足RRL. 12(4分)如图6所示是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在_位置，绿灯泡应安在_位置(填“A”或“B”) 图6 答案 B A 解析 水位较低时，线圈中没有电流，衔铁1与触头3接触，这时应绿灯亮，所以A处应安绿灯泡，当高出一定水位时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触，这时应红灯亮，所以红灯泡应安在B位置 四、计算题(本大题共4小题，共48分) 13(10分)(1)用如图7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？ (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8所示，它是传感器吗？ 图7 图8 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；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 14(10分)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的在图9甲中，电源的电动势E9.0 V，内阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图乙中的Rt图线所示闭合开关，当R的温度等于20时，电流表示数I12 mA；当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻R的温度是多少？ 图9 答案 120 解析 温度为20时R为4 k，由I，得Rg500 ， 若I3.6 mA，可得RRg2.5 k，则R2 k 根据题图乙得，此时温度为120. 15(14分)某种电饭锅的工作原理图如图10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10 (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)不起作用水沸腾时的温度为100，烧开时水温不会达到103，所以自动断电功能不起作用 16(14分)如图11是一种防汛报警器的原理图，S是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有浮子A，请你说明这种报警器的工作原理 图11 答案 见解析 解析 由题图可以看出，水面上升时，浮子A在漏斗形的竹片圆筒内上浮，顶起金属板当水面上升达到警戒水位时，使触点开关S闭合，电磁铁的电路连通，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁使报警电路的触点开关闭合，灯亮发出防汛警报 经过专家组及技术指导员的共同努力，科技入户工作取得了很大的成绩，促进了小麦 产量的大幅提升，农民种粮收益明显提高，得到了广大群众的一致赞许和社会各界的广泛好评。