2019-2020寒假高二級(jí)物理傳感器寒假作業(yè)

PAGEPAGE6高二級(jí)物理傳感器寒假作業(yè)(6)第六章一、選擇題（本題共10小題。1～5小題為單選題，每小題3分，6～10小題為多選題，每小題5分，漏選得3分，錯(cuò)選或不選的得0分。共40分）1．下列說(shuō)法不正確的是（）Ａ．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)Ｂ．電熨斗能夠自動(dòng)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(cè)力裝置是力傳感器Ｄ．熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量2．如圖所示將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)至于歐姆擋，用光照光敏電阻時(shí)，表針的偏角為θ；先用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ１，則可判斷（）Ａ．θ１==θＢ．θ１＜θＣ．θ１＞θＤ．不能確定3．演示位移傳感器的工作原理如圖６－4所示，物體Ｍ在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿Ｐ，通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)來(lái)反映物體位移的大小x假設(shè)電壓表是理想的，則下列說(shuō)法正確的是（）Ａ．物體Ｍ運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化Ｂ．物體Ｍ運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化Ｃ．物體Ｍ運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)有電流Ｄ．物體Ｍ不動(dòng)時(shí)，電壓表沒(méi)有示數(shù)4．如圖６－６所示為一測(cè)定液面高低的傳感示意圖，Ａ為固定的導(dǎo)體芯，Ｂ為導(dǎo)體芯外面的一層絕緣物質(zhì)，Ｃ為導(dǎo)電液體，把傳感器接到圖示電路中，已知靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向相同．如果發(fā)現(xiàn)指針正向右偏轉(zhuǎn)，則導(dǎo)電液體的深度ｈ變化為（）圖６－６Ａ．ｈ正在增大Ｂ．ｈ正在減?。茫璨蛔儯模疅o(wú)法確定5．慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中，這個(gè)系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計(jì)．加速度計(jì)的構(gòu)造原理的示意圖如圖６－８所示．延導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為ｍ的滑塊，滑塊兩側(cè)分別與勁渡系數(shù)均為ｋ的彈簧相連；兩彈簧的另一端與固定壁相連．滑塊原來(lái)靜止，彈簧處于自然長(zhǎng)度，滑塊上有指針可通過(guò)標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過(guò)控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)．設(shè)某段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運(yùn)動(dòng)，指針向左偏離Ｏ點(diǎn)的距離為ｓ，則這段時(shí)間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度（）Ａ．方向向左，大小為ks/mB．方向向右，大小為ks/mＣ．方向向左，大小為2ks/mD．方向向右，大小為2ks/m6．利用半導(dǎo)體可以制成（）Ａ．標(biāo)準(zhǔn)電阻Ｂ．熱敏電阻Ｃ．光敏電阻Ｄ．晶體管7．下列方法有可能使半導(dǎo)體材料的電阻率減小的是（）Ａ．升高半導(dǎo)體的溫度Ｂ．用光來(lái)照射半導(dǎo)體Ｃ．在半導(dǎo)體中加入微量其他雜質(zhì)D．以上情況都不可能8．有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖６－１所示的電路中的A、B兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是（）Ａ．入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是熱敏電阻Ｂ．置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，這只元件一定是定值電阻Ｃ．用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，這只元件一定是光敏電阻Ｄ．用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，這只元件一定是定值電阻9．圖６－２所示是一種延時(shí)開(kāi)關(guān)，當(dāng)Ｓ１閉合時(shí)，電磁鐵將銜鐵吸下，將Ｃ線路接通，當(dāng)Ｓ１斷開(kāi)時(shí)，由于電磁作用，Ｄ將延遲一段時(shí)間才被釋放，則（）Ａ．由于Ａ線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放Ｄ的作用Ｂ．由于Ｂ線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放Ｄ的作用Ｃ．如果斷開(kāi)Ｂ線圈的開(kāi)關(guān)Ｓ２，無(wú)延時(shí)作用Ｄ．如果斷開(kāi)Ｂ線圈的開(kāi)關(guān)Ｓ２，延時(shí)將變長(zhǎng)10．如圖所示，Ｒ１、Ｒ２為定值電阻，Ｌ為小燈泡，Ｒ３為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)（）Ａ，電壓表的示數(shù)增大Ｂ．Ｒ２中電流強(qiáng)度減小Ｃ．小燈泡的功率增大Ｄ．電路的路端電壓降低二、實(shí)驗(yàn)填充題（本題共2小題，每小題10分，共20分）11．將普通熱敏電阻、數(shù)字電流表、電源按圖6-９連接；將燒杯裝入2/3的水，用鐵架臺(tái)固定在加熱器上。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)熱敏電阻未放入水中時(shí)，電流表示數(shù)I１，放入溫水中時(shí)電流表示數(shù)I2，熱敏電阻放在熱水中，若示數(shù)為I3則I１＿＿＿I2＿＿＿I3（填“大于”“等于”“小于”）。12．如圖6-10的光控電路用發(fā)光二極管LED模仿路燈,RG為光敏電阻,當(dāng)有較強(qiáng)的光照在RG上，二極管＿＿＿。如果要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)將Ｒ1的阻值調(diào)＿＿＿。三、計(jì)算題（本題共4小題，每小題15分，共60分。請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明和必需的物理演算過(guò)程，只寫出最終結(jié)果的不得分。）13．角速度計(jì)可測(cè)得航天器自轉(zhuǎn)的角速度ω，其結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)系統(tǒng)OO１轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A在光滑桿上發(fā)生滑動(dòng)，并輸出電信號(hào)成為航天器的制導(dǎo)信號(hào)源．已知A質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，原長(zhǎng)為Ｌo，電源電動(dòng)勢(shì)為Ｅ，內(nèi)阻不計(jì)．滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)為Ｌ，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭Ｐ在中點(diǎn)，與固定接頭Ｑ正對(duì)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：彈簧形變量ｘ與ω的關(guān)系式；（2）電壓表的示數(shù)Ｕ與角速度ω的函數(shù)關(guān)系．14．如圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來(lái)測(cè)定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車的加速度。金屬球的質(zhì)量為ｍ，它系在金屬絲的下端。金屬絲的上端懸掛在Ｏ點(diǎn)。ＡＢ是一根長(zhǎng)為Ｌ的均勻電阻絲，其阻值為Ｒ。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計(jì)。電阻絲的中點(diǎn)Ｃ焊接一根導(dǎo)線，從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表V，金屬絲和導(dǎo)線的電阻不計(jì)。圖中虛線OC與AB垂直，且OC=h.電阻絲AB接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個(gè)裝置固定在列車中使AB沿著車前進(jìn)的方向。列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài)；當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金屬絲將偏離豎直方向。從電壓表V的讀數(shù)變化可以測(cè)出加速度的大小。當(dāng)列車向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，試導(dǎo)出加速度a與電壓表讀數(shù)U１的關(guān)系式（用Ｕ１，Ｕ，Ｌ，ｈ及重力加速度ｇ表示）．用導(dǎo)出的ａ與Ｕ１的關(guān)系式說(shuō)明表盤刻度表示ａ，其刻度是否均勻？圖15．電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)管內(nèi)橫截面流體的體積）.為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為圖中ａ、ｂ、ｃ．流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線）．圖中流量計(jì)的上下兩面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料?，F(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于前后兩面．當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下面表面分別與一串接了電阻Ｒ的電流表兩端連接，Ｉ表示測(cè)得的電流值。已知流體的電阻率為ρ，不計(jì)電流表的內(nèi)阻。試論述說(shuō)明流量Ｑ＝16．如圖所示，電飯鍋是一種可以自動(dòng)煮飯并自動(dòng)保溫，又不會(huì)把飯燒焦的家用電器．它的電路由控制部分ＡＢ和工作部分ＢＣ組成．Ｋ1時(shí)限溫開(kāi)關(guān)，受動(dòng)筆和，當(dāng)溫度達(dá)到103o時(shí)自動(dòng)斷開(kāi),不能自動(dòng)閉合.Ｋ2是自動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度超過(guò)80o時(shí)自動(dòng)斷開(kāi),溫度低于70o時(shí)自動(dòng)閉合．R2是限流電阻，阻值2140，Ｒ1是工作電阻，阻值６0．鍋中放好適量的米和水，插電源（220V，50HZ）,手動(dòng)閉合Ｋ1后，電飯鍋就能自動(dòng)煮好米飯并保溫．試問(wèn)：（?。┘訜徇^(guò)程電飯鍋消耗的電功率Ｐ1是多大？Ｋ1＼Ｋ2都斷開(kāi)時(shí)電飯鍋消耗的電功率Ｐ２是多大？（２）插上電源后沒(méi)有手動(dòng)閉合Ｋ1，能煮熟飯嗎？為什么？第六章傳感器答案選擇題1．A2．Ｂ3．Ｄ4．Ｃ5．Ｂ6．ＢＣＤ7．ＡＢＣ8．ＡＣ9．ＢＣ10．ＡＣＤ填空題11.小于小于12.熄滅大三．計(jì)算題13.當(dāng)系統(tǒng)繞OO1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),A在光滑桿上發(fā)生滑動(dòng),使彈簧發(fā)生形變,觸頭P也隨之而移動(dòng)．由牛頓第二定律，Ｆ＝ｍω2R，R=Lo＋ｘ，即kx=ｍω2(Lo＋ｘ)，ｘ＝ｍω2／Lo/(k-ｍω2).（２）電壓表的示數(shù)Ｕ＝E=ｍω2LoE／L(k-ｍω2)14.(1)a=g(2)是解析(１)設(shè)列車的加速度為ａ時(shí)，小球偏離豎直方向角，此時(shí)小球受力情況如圖所示．根據(jù)牛頓第二定律有mgtan=ma①由幾何關(guān)系有tan=②由①②兩式解得a=g③列車加速度為a時(shí)，設(shè)電壓表的讀數(shù)為U`．則有U`=．④由④得＝⑤將⑤代入③得ａ＝g⑥由⑥可知，ｇ．Ｌ．Ｕ．ｈ均為常數(shù)，則列車的加速度與電壓表讀數(shù)U`成正比，可將電壓表的刻度一一對(duì)應(yīng)地改成ａ的數(shù)值，因而可知表盤上ａ的刻度值與電壓刻度一樣是均勻的．15．設(shè)管中流體的流速為ｖ，則在△t時(shí)間內(nèi)流體在管中向前移動(dòng)的距離為ｖ△t,這樣如圖6-14畫線的流體在△t時(shí)間內(nèi)都將流過(guò)橫截面,設(shè)此橫截面的面積為S,則畫線的流體體積△V=Sｖ△t，除以時(shí)間△t，則得到流體在該管中流量為Ｑ＝△V／△t＝Sｖ．對(duì)于題干所給的流量計(jì)，橫截面積S＝bc，故流過(guò)流量計(jì)的流量Ｑ＝vbc，對(duì)于給定的流量計(jì)，ｂ與ｃ是常量，可見(jiàn)測(cè)流量實(shí)質(zhì)上是測(cè)流速．流量計(jì)的上．下兩面產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Ｅ＝vBc,其中B時(shí)垂直于流量計(jì)前后兩面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,c時(shí)流過(guò)流量計(jì)流體的厚度,v是可導(dǎo)電流體在流量計(jì)中的流速.如圖6-15所示電路,電阻包括外接的電阻R和克導(dǎo)電流體的電阻r=ρ.這樣根據(jù)歐