高中物理人教版选修3-2课后训练：第6章 传感器 综合检测A

第六章综合检测(A卷)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分)1．(多选)传感器担负着信息采集的任务，它常常是()A．将力学量(如形变量)转变成电学量B．将热学量转变成电学量C．将光学量转变成电学量D．将电学量转变成力学量答案ABC解析传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件。

故选项A、B、C正确，D错误。

2．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案 B解析要求灯在夜晚亮、白天熄，则光照引起了电路中电学量的变化，所以这是利用了半导体的光敏性，B项正确。

3．下列说法中不正确的是()A．火灾报警器是利用烟雾对光的反射来工作的B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量答案 A解析火灾报警器中的光传感器是利用烟雾对光的散射作用来工作的。

为金属热电阻，R1为光敏电阻，R2和R34．(多选)如图所示，R均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()A．金属热电阻温度升高，其他条件不变B．金属热电阻温度降低，其他条件不变C．光照增强，其他条件不变D．光照减弱，其他条件不变答案BD解析电压表示数增大，而R3为定值电阻，说明通过R3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于R T减小或R1增大引起的，由金属热电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故B、D正确，A、C错误。

5．(多选)全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的铁圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图所示)。

以下说法中正确的是()A．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极B．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中答案AD解析控制电流由a→b，由安培定则，电磁铁左端为N极，右端为S极，铁芯2被磁化，A端为N极，B端为S极，而被吸入线圈中，若a、b处输入交变电流，铁芯1磁性不断变化，铁芯2磁性也随之变化，仍能被吸入线圈。

6.如图所示，R T为负温度系数的半导体热敏电阻，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L的亮度变暗时，说明()A．环境温度变高B．环境温度变低C．环境温度不变D．都有可能答案 A解析灯泡L的亮度变暗，由P＝I2R L知电流变小，而其他电阻不变，说明热敏电阻R T变小，环境温度变高，A正确。

7．某仪器内部的电路如图所示，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成的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(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，下列说法正确的是()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解析汽车匀速前进时a、b、c金属片不接触，所以甲、乙灯都不亮，当加速前进时，b与a接触，乙灯亮；当刹车时，b与c接触，甲灯亮，故选B。

8．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。

实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落。

用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示。

根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点B．t1～t2期间小球速度先增大后减小C．t3时刻小球动能最小D．t2与t5时刻小球速度大小不同答案 B解析小球下落的轨迹展开图如图所示，B处为绳子原长处，C处为小球重力与绳上拉力相等处，D处为小球下落的最低点，在F－t图中，0～t1小球在OB间下落，t1～t2小球在BD间下落，t2～t3小球由D回到B处，t3～t4小球在BO间上升，而后下落至B点。

由F－t图知，小球在t2时刻下落到最大距离，然后最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在C点，对应于t1～t2之间，A错，B对，小球动能最小出现在t2时刻或t3～t4间某时刻，C错误。

t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度大小为零，D错误。

正确选项为B。

9．(多选)计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息。

光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是()A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次答案AD解析当有光照射R1时，电阻减小，处理系统获得高电压；信号处理系统每获得一次高电压就计数一次。

10．传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用。

如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光传感器……演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x。

假设电压表是理想的，则下列说法正确的是() A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数答案 B解析当M向左运动时，与电压表并联的电阻变小，电压表的示数变小；当M向右运动时，与电压表并联的电阻变大，电压表的示数变大；当M不动的时候，电压表的示数不变化；而电路中的电流一直不变。

11．如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他物理量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容两极板间的()A．距离变化B．正对面积变化C．介质变化D．电压变化答案 A解析振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号。

12．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，如图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮()A.向下C．保持原状D．不能确定答案 B解析常温下，上下触点是接触的，这样插上电源时，电熨斗开始加温，当温度升高时，双金属片上层形变大，双金属片向下弯曲，触点分离，停止加热。

现把棉麻衣物换成丝绸衣物，熨烫温度变低，要使温度低时就断开，应把调温旋钮向上旋转，这样在金属形变较小时就能断开电路。

二、填空题(本题共3小题，每小题6分，共18分)13．如图所示是电阻式温度计，一般是用金属铂做成的，若已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度。

这实际上是一个传感器，它是将________转化为________来进行测量的。

答案温度这个热学量电阻这个电学量解析电阻式温度计是利用金属的电阻随温度的变化而变化这一原理制成的，它是将温度这一热学量转化为电阻这一电学量来测量的。

14．如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。

门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)。

经实际试验，灯的亮灭的确能反映门的开、关状态。

(1)门打开时R2两端电压U R2与门关闭时相比________(选填“增大”或“减小”)；(2)门打开时________(选填“红”或“绿”)灯的发光。

答案(1)减小(2)红解析当门打开时，R3受红外线照射，电阻减小，从而使并联电路电阻减小，总电阻减小，总电流增大，R2两端电压减小，R2中电流减小，故R3中电流增大，线圈产生的磁场增强，吸引衔铁，红灯亮。

15．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。

现有器材：直流恒定电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等。

(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在如图所示的实物图上连线。

(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________，________，断开开关；③重复第②步操作若干次，测得多组数据。

(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得R－t关系图线如图所示，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)(保留3位有效数字)。

答案(1)如图所示(2)记录电压表的示数记录温度计的示数(3)1000.400解析每次加热水后，都需要重新读出温度计和电压表的示数。

根据绘得的R－t图线可以看出，电阻值R 与温度t 之间是线性关系，故可写成数学表达式R ＝a ＋bt (Ω)，其中b 为直线斜率，据图线可求b ＝128－10470－10＝0.400。

当t ＝0时，a ＝100 Ω，所以上式可写为R ＝100＋0.400t 。

三、计算题(共44分。

解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16．(10分)试说明下列各种场合分别应用了怎样的传感器：(1)普通电冰箱中的温度自动控制电路；(2)马路两侧的路灯控制电路；(3)气垫导轨上用的光电门；(4)楼梯灯控制电路；(5)宾馆的自动门；(6)工厂里的自动计数器。

答案 (1)普通电冰箱中的温度自动控制电路主要是应用了温度传感器；(2)马路两侧的路灯控制电路主要是应用了光传感器；(3)气垫导轨上用的光电门主要是应用了光传感器；(4)楼梯灯控制电路主要是应用了光传感器和声传感器；(5)宾馆的自动门主要是应用了光传感器；(6)工厂里的自动计数器主要是应用了光传感器。

17．(11分)在右图中，从相对的两个极E 、F 接出两条导线，与限流电阻及电流计串联后接到干电池上。