物理選修人教新課標實驗：傳感器的應用同步檢測

1、第六章檢測試題(時間:60分鐘滿分:100分)【測控導航】知識點題號1.熱敏電阻特性2、9、102.傳感器應用1、3、7、123.電容式傳感器44.溫度報警器6、8、115.力傳感器5一、選擇題(每小題6分,共48分)1.關于傳感器的作用,下列說法中正確的有(BC)A.通常的傳感器可以直接用來進行自動控制B.傳感器可以用來采集信息C.傳感器可以將感受到的一些信號轉(zhuǎn)換為電學量D.傳感器可以將所有感受到的信號都轉(zhuǎn)換為電學量解析:傳感器是將感受的非電學量轉(zhuǎn)化為電學量的儀器,不同的傳感器感受不同的信號,B、C對.2.如圖所示,某半導體熱敏電阻IU圖線可能是(B)解析:半導體熱敏電阻隨溫度的升高電阻減小

2、,在IU圖線中,斜率越大,電阻越小,故B選項正確.3.下列說法中正確的是(BC)A.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號B.電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器,這種傳感器作用是控制電路的通斷C.電子秤所使用的測力裝置是力傳感器D.半導體熱敏電阻常用作溫度傳感器,因為溫度越高,它的電阻值越大解析:話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號,選項A錯誤;半導體熱敏電阻的溫度越高,它的電阻值越小,選項D錯誤.電熨斗是利用雙金屬片溫度傳感器控制電路,電子秤是利用力傳感器測質(zhì)量,故B、C正確.4.(2012年浙江省杭師大附中高二上學期期末)傳感器是一種采

3、集信息的重要器件,如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器,當待測壓力F作用于可動膜片電極時,可使膜片發(fā)生形變,引起電容的變化.將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)成閉合電路,那么(AD)A.當F向上壓膜片電極時,電容將增大B.當F向上壓膜片電極時,電容將減小C.若電流計有示數(shù),則壓力F可能不發(fā)生變化D.若電流計有示數(shù),則壓力F發(fā)生變化解析:當F向上壓膜片電極時,電容器極板間距d變小,由C=,電容器電容C變大,選項A正確;在電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)成的閉合電路中,電容器兩極板間電壓U不變,若電流計有示數(shù),說明電容器有充放電,極板帶電量發(fā)生變化,根據(jù)Q=CU知,電容器電容C發(fā)生變化,從而判斷出作用在可

4、動膜片電極上的壓力F發(fā)生變化,選項D正確. 電容器的電容決定于極板的正對面積S、極板間距d、極板間的電介質(zhì)這幾個因素.如果某個物理量的變化引起上述某個因素的變化,從而引起電容的變化,通過電容的變化就可以確定上述物理量的變化,作這種用途的傳感器稱電容式傳感器.5.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖(甲)所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個絕緣重球.小車向右做直線運動過程中,電流表示數(shù)變化與時間t的關系如圖(乙)所示,下列判斷正確的是(D)A.從t1到t2時間內(nèi),小車做勻速直線運動B.從t1到t2時間內(nèi),小車做

5、勻加速直線運動C.從t2到t3時間內(nèi),小車做勻速直線運動D.從t2到t3時間內(nèi),小車做勻加速直線運動解析:在0t1內(nèi),I恒定,壓敏電阻阻值不變,小球的受力不變,小車可能做勻速或勻加速直線運動.在t1t2內(nèi),I變大,阻值變小,壓力變大,小車做變加速運動,A、B均錯.在t2t3內(nèi),I不變,壓力不變,小車做勻加速直線運動,C錯,D對.6.如圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖,在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲,以下說法中正確的是(D)A.溫度升高至74 時,L1亮燈報警B.溫度升高至74 時,L2亮燈報警C.溫度升高至78 時,L1亮燈報警D.溫度升高至78 時,L2亮燈報警解析:當溫度低于78 時,

6、繼電器線圈中沒有電流,此時燈L1亮,但不報警;當溫度升高到78 時,繼電器線圈有電流,磁鐵吸下銜鐵,燈L2被接通,所以燈L2亮且報警,溫度升高至74 時,只是燈L1亮,不會報警,故A、B、C選項錯,D選項正確.7.如圖所示為小型斷電器的構造示意圖,其中L為含鐵芯的線圈,P為可繞O點轉(zhuǎn)動的鐵片,K為彈簧,S為一對觸頭開關,A、B、C、D為四個接線柱.斷電器與傳感器配合可完成自動控制的要求,其工作方式是(A)A.A與B接信號電壓,C與D跟被控電路串聯(lián)B.A與B接信號電壓,C與D跟被控電路并聯(lián)C.C與D接信號電壓,A與B跟被控電路串聯(lián)D.C與D接信號電壓,A與B跟被控電路并聯(lián)解析:由圖可知A、B是電

7、磁繼電器線圈的兩端,所以A、B應接信號電壓,線圈隨信號電壓的變化可以使用電磁繼電器通斷,從而使C、D接通或斷開,起到了控制作用,所以C、D只能與被控電路串聯(lián),故A項正確,B、C、D均不正確.8.(2012年四川省雅安中學高二下學期3月月考)如圖所示為火警報警裝置的一部分電路示意圖,其中RT為用半導體材料制成的NTC熱敏電阻,R0為一定值電阻,當傳感器RT處出現(xiàn)火情時,電流表的示數(shù)I、報警器兩端電壓U的變化情況是(A)A.I變大,U變大B.I變小,U變小C.I變大,U變小D.I變小,U變大解析:當傳感器RT處出現(xiàn)火情時,溫度升高,半導體材料制成的NTC熱敏電阻阻值減小,電路中電流增大,電流表的示

8、數(shù)I變大,定值電阻R0兩端電壓變大,報警器兩端電壓U變大,故A正確.二、實驗題(共32分)9.(8分)如圖所示,將多用電表的選擇開關置于“歐姆”擋,再將電表的兩支表筆與負溫度系數(shù)的熱敏電阻R1的兩端相連,這時表針恰好指在刻度盤的正中間.若在R1上擦一些酒精,表針將向(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn);若用吹風機將熱風吹向電阻R1,表針將向(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn). 解析:若在R1上擦一些酒精,由于酒精蒸發(fā)吸熱,熱敏電阻R1溫度降低,阻值增大,所以指針應向左偏;用吹風機將熱風吹向電阻R1,電阻R1溫度升高,阻值減小,指針應向右偏.答案:左右10.(12分)影響物質(zhì)材料電阻率的因素很多,一般金屬材

9、料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導體材料的電阻率則與之相反,隨溫度的升高而減小.某課題研究小組在研究用某種材料制作的用電器件Z的導電規(guī)律時,利用如圖(a)所示的分壓電路測得其電壓與電流的關系如下表所示:U/V0.400.600.801.001.201.501.60I/A0.200.450.801.251.802.813.20(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),判斷用電器件Z可能屬于材料; (2)把用電器件Z接入如圖(b)所示的電路中,閉合開關電流表的讀數(shù)為1.8 A,電池的電動勢為3 V,內(nèi)阻不計,則電阻R的電功率為. 解析:(1)由表格中數(shù)據(jù)可得,電阻隨電壓的增大而減小,而電壓越大,用

10、電器件溫度越高,所以材料應為半導體.(2)查表I=1.8 A時,Z的電壓為1.2 V,則UR=E2-UZ=3 V-1.2 V=1.8 V,PR=IUR=3.24 W.答案:(1)半導體(2)3.24 W11.(2012年江西省豐城中學、樟樹中學、高安中學高二年級期末三校聯(lián)考)(12分)(1)圖(甲)為斯密特觸發(fā)器的符號,當加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個值(1.6 V)時,輸出端Y會突然從高電平跳到低電平(0.25 V),而當輸入端A的電壓下降到另一個值的時候(0.8 V),Y會從低電平跳到高電平(3.4 V).由此可知,斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的(填“與門”、“或門”或“非門”).&#

11、160;(2)如圖(乙)、(丙)是某同學設計的兩個電路圖.圖中R1是可調(diào)電阻,RT是熱敏電阻,其阻值會隨溫度的升高而減小.回答下面問題:能作為溫度報警器的電路圖是(填“(乙)”或“(丙)”); 為使熱敏電阻在感測到更高溫度時才報警,應該調(diào)節(jié)R1,使其阻值(填“增大”或“減小”). 解析:(1)斯密特觸發(fā)器的輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)相反,相當于“非門”電路.(2)溫度升高時,熱敏電阻阻值減小,其兩端電壓減小,圖(乙)中,斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓升高,輸出端Y跳到低電平,蜂鳴器兩端電壓增大,蜂鳴器工作報警;而圖(丙)中,溫度升高時,熱敏電阻兩端電壓減小,斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電

12、壓降低,輸出端Y跳到高電平,蜂鳴器兩端電壓減小,蜂鳴器不工作.高溫度時,熱敏電阻阻值減小,而斯密特觸發(fā)器的輸入端A的電壓要保持不變,則應使得圖(乙)中R1阻值減小.答案:(1)非門(2)乙減小三、計算題(20分)12.如圖(甲)所示是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置.其中R是滑動變阻器,阻值范圍是0100 ,它的金屬滑片是杠桿的一端,油量表是由電流表改裝而成的,實際是量程為00.6 A的電流表,從指針所指的刻度可知油箱內(nèi)油面的高度,R'為校準電阻.已知電源電壓為12 V,油箱空和油箱滿時金屬滑片恰在滑動變阻器的兩端點a、b處.(1)當油箱滿時,電流表示數(shù)恰好為滿偏刻度0.6 A,求校準電阻R'的阻值和油箱空時電流表的示數(shù);(2)若將電流表改換為電壓表,用電壓表的指針指示的刻度顯示油箱內(nèi)油面的高度,要求油面上升時電壓表的讀數(shù)增大,請將電壓表V畫在圖(乙)中,并標明電壓表的“+”、“-”接線柱.若改裝后電路中校準電阻的阻值不變,求電壓表示數(shù)的變化范圍.解析:(1)當電流表示數(shù)為滿偏刻度0.6 A時,金屬滑片在b處,此時滑動變阻器連入電路的電阻R=0.R'= =20 油箱空時,金屬滑片在a處,滑動變阻器連