【同步测控 优化设计】人教版高二物理选修3-2练习：6章测评A Word版含答案[ 高考]
(完整版)人教版高中物理选修3-2课后习题参考答案
人教版高中物理选修 3-2 课后习题参考答案 2
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2017-2018学年高二物理人教版选修3-2习题：第6章+3 实验：传感器的应用+学业分层测评14+Word版含答案.pptx
(选填
“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的的输入端 A 是
(选填“高”或“低”)电势.
【导学号：05002163】
学无止 境
图 639
【解析】 热水器中没有水，BC 部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继 电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故 门电路输入端 A 是高电势．
图 6310
(1) 为了使温度过高时报警铃响，c 应接在 (选填“a”或“b”)点；
(2) 若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片 P 向
移动(选填“左”或
“右”)；
(3) 如果在调试报警器达到最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片 P 都不能使 报
警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工
7．某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性．现有器材：直流恒流电源(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 6311 所示的实 物图上连线．
图 6311
(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
敏电阻 RG 受不到光照时阻值增大，它分得的电压也增大，所以 A 点的电势升高而出现高电
平，则在非门电路的输出端出现低电平，发光二极管 LED 导通而发光，从而达到路灯白天 不 亮晚上亮的目的．
【答案】 减小或降低 低 高 不能 高 低 能 4．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
学无 止 境
学业分层测评(十四) (建议用时：45 分钟)
人教高中物理选修32同步作业：第6章 传感器 模块标准测评 含解析
模块标准测评(时间：90分钟满分：110分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分．在每小题给出的四个选项中，1～7题只有一个选项符合题意，8～10题有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．关于电磁感应现象，下列说法正确的是()A．只要有磁感线穿过电路，电路中就有感应电流B．只要闭合电路在做切割磁感线运动，电路中就有感应电流C．只要穿过闭合电路的磁通量足够大，电路中就有感应电流D．只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流D解析产生感应电流的条件：一是电路闭合，二是穿过电路的磁通量发生变化，二者必须同时满足，选项A、C错误，D正确；闭合电路切割磁感线时，穿过其中的磁通量不一定变化，也不一定产生感应电流，选项B错误．2．如图所示，分别接有电压表V和电流表A的两个相同闭合回路，以相同的速度在匀强磁场中匀速向右运动，下列说法正确的是()A．电流表示数为零，电压表示数不为零B．电流表示数为零，电压表示数为零C．电流表示数不为零，电压表示数为零D．电流表示数不为零，电压表示数不为零B解析闭合回路向右匀速运动时，穿过回路的磁通量不变，回路中不产生感应电流，根据电压表、电流表工作原理，两表示数均为零，选项B正确．3．如图所示，线框abcd在垂直纸面的匀强磁场中绕ab轴从图示位置开始转动180°的过程中，关于线框abcd中电流方向的描述正确的是()A ．先a →d →c →b →a ，后a →b →c →d →aB ．先a →b →c →d →a ，后a →d →c →b →aC ．a →d →c →b →aD ．a →b →c →d →aC 解析 由楞次定律分析可知感应电流方向始终沿a →d →c →b →a 方向．4． 一交流电压为u ＝1002sin 100πt V ，由此表达式可知( ) A ．用电压表测量该电压，其示数为141 VB ．该交流电压的周期为0.02 sC ．将该电压加在“100 V 100 W ”的灯泡两端，灯泡的实际功率大于100 WD ．t ＝1400s 时，该交流电压的瞬时值为50 V B 解析 电压表所测的是交流电的有效值，故用电压表测量该电压，其示数为10022V ＝100 V ，选项A 错误；该交流电压的周期为T ＝2πω＝2π100πs ＝0.02 s ，选项B 正确；因交流电的有效值为100 V ，故将该电压加在“100 V 100 W ”的灯泡两端，灯泡的实际功率等于100 W ，选项C 错误；t ＝1400 s 时，该交流电压的瞬时值为u ＝1002sin (100π×1400) V ＝100 V ，选项D 错误．5．在一根电阻丝两端加25 V 的恒定电压，1 min 内产生的热量为Q ；若在同样的电阻丝两端加正弦交流电压，0.5 min 内产生的热量也为Q ，则该正弦交流电压的峰值为( )A ．141.4 VB ．100 VC ．70.7 VD ．50 V D 解析 根据正弦交流电流的有效值定义可得U 2R ·t ＝⎝⎛⎭⎫U m 22·1R·0.5t ，解得U m ＝2U ＝50 V ，选项D 正确．6．如图所示，R t 为金属热电阻，R 1为光敏电阻，R 2和R 3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，光照强度减弱，其他条件不变C ．光照强度增强，其他条件不变D ．光照强度增强，金属热电阻温度升高，其他条件不变B 解析 当光照强度减弱时，R 1增大，并联部分电阻变大，分压增大，通过R 3的电流增大，电压表示数增大；当温度降低时，R t 减小，并联部分电阻减小，分压减小，通过R 1的电流变小，又因为总电阻减小使得总电流变大，所以通过R 3的电流增大，电压表示数增大．综合以上分析得光照强度减弱和温度降低都能使电压表示数增大，故选项B 正确，A 、C 、D 错误．7．如图所示为一理想变压器，电流表A 1、A 2，电压表V 1、V 2，皆为理想电表，R 为定值电阻，在接线柱a 、b 间接入u ＝311sin πt V 的正弦交流电．在滑动变阻器的滑片P 向上滑动的过程中，示数变小的电表是( )A ．A 1B ．A 2C ．V 1D ．V 2D 解析 由题可知，电压表V 1直接并联在a 、b 两端，故其示数U 1不变，当滑片P 向上滑动的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，故副线圈中电流表A 2的示数I 2增大，由n 1I 1＝n 2I 2可知，电流表A 1示数I 1增大，故原线圈中电阻两端的电压U R ＝I 1R 也增大，原线圈的输入电压U 1′＝U 1－U R 减小，结合U 1′n 1＝U 2n 2可知，电压表V 2的示数U 2减小，选项D 正确．8． 如图所示，匝数为10的矩形线框处在磁感应强度B ＝ 2 T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度ω＝10 rad/s 在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为0.4 m 2，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L “4W 100Ω”和滑动变阻器，已知图示状况下灯泡正常发光，电流表视为理想电表，则下列说法正确的是( )A ．此时原、副线圈的匝数比为2∶1B ．此时电流表的示数为0.4 AC ．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗D ．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大AC 解析 原线圈两端的电压有效值U 1＝22NBSω＝40 V ，副线圈两端的电压有效值U 2＝PR ＝20 V ，根据U 1U 2＝n 1n 2可知原、副线圈的匝线比为2∶1，选项A 正确；由于滑动变阻器接入电路的阻值未知，因此电流表的读数无法知道，选项B 错误；若将自耦变压器触头向下滑动时，n 2变小，加到副线圈两端的电压减小，因此灯泡会变暗，选项C 正确；若将滑动变阻器滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，总电阻变大，总电流减小，因此变压器的输入电流也会减小，即电流表示数减小，选项D 错误．9．如图甲所示，在匀强磁场中有两条水平放置、电阻可忽略的光滑平行金属轨道，在轨道的左端接一电阻R ，R 两端与电压传感器相连，一根电阻为r 的导体棒垂直轨道放置．从t ＝0时刻起对导体棒施加一向右的水平恒力F ，使其由静止开始向右运动，用电压传感器瞬时采集电阻R 两端的电压U ，并用计算机绘制出U －t 图象．若施加在导体棒上的水平恒力F 持续作用一段时间后撤去，那么计算机绘制的图象不可能是( )BCD 解析 当恒力F 作用在导体棒上时，导体棒做加速运动，由E ＝BL v 、I ＝E R ＋r及F 安＝BIL 可得F 安＝B 2L 2v R ＋r，即导体棒所受安培力逐渐增大，结合F －F 安＝ma 可知，导体棒在做加速度逐渐减小的加速运动，结合U ＝R R ＋rBL v 可知，选项C 、D 错误；撤去F 后，在安培力F 安＝B 2L 2v R ＋r的作用下，导体棒的速度逐渐减小，因此安培力逐渐减小，导体棒的加速度逐渐减小，故导体棒在做加速度减小的减速运动，结合U ＝R R ＋rBL v 可知，选项A正确，B 错误．10． 如图所示，等腰直角区域EFG 内有垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，直角边GF 长度为2L .现有一电阻为R 的闭合直角梯形导线框ABCD 以恒定速度v 水平向右匀速通过磁场．t ＝0时刻恰好位于图示位置(即BC 与EF 在一条直线上，且C 与E 重合)，规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线错误的是( )ABD 解析 梯形线框在进入磁场0～L 的过程中，i ＝Bl v R随l 的增大而均匀增大，并且电流的方向为逆时针，在L ～2L 的过程中i ＝Bl v R随l 的减小而减小，方向仍为逆时针，在2L ～3L 的过程中，i ＝Bl v R随l 的增大而增大，方向为顺时针，故选项C 正确，A 、B 、D 错误．二、填空题(共2小题，共12分)11．(5分)在操场上，两同学相距L 为10 m 左右，在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，面对面将一并联铜芯双绞线像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上．双绞线并联后的电阻R 为2 Ω，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持f ＝2 Hz.如果同学摇动绳子的最大圆半径h ＝1 m ，电流计的最大值i ＝3 mA ．(1)试估算地磁场的磁感应强度的数量级为________.数学表达式B＝________.(用R、I、L、f、h等已知量表示)(2)将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数为________.解析(1)绳子运动，产生的最大感应电动势为E＝BL v＝BL·2πf·h＝2πBLfh，由闭合电路欧姆定律得E＝IR，由以上两式得B＝IR2πLhf≈5×10－5 T.(2)将两人位置改为与刚才方向垂直的两点上时，绳不切割磁感线，因而无感应电流产生．答案(1)10－5IR2πLhf(2)012．(7分)如图甲所示是某同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时设计的电路图．甲乙(1)根据电路图，在如图乙所示的实物上连线．(2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图丙所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________.丙(3)他将这个热敏电阻接入如图丁所示的电路中，已知电源电压为9 V，R1＝30 Ω，内阻不计的毫安表读数为500 mA，则R2的阻值为________.丁解析 (2)由热敏电阻伏安特性曲线可知，随电流、电压的增大，曲线斜率也增大，因此热敏电阻的阻值减小．(3)毫安表内阻不计，则通过R 1的电流I 1＝E R 1＝930A ＝300 mA ，通过R 2和R 的电流为 I 2＝I A －I 1＝500 mA －300 mA ＝200 mA ，由R 的伏安特性曲线可以读出，当I 2＝200 mA 时，R 两端的电压为U ＝4 V ，则R 2两端的电压U 2 ＝ E －U ＝5 V ，所以R 2＝U 2I 2＝5200×10－3Ω＝25 Ω. 答案 (1)连接实物图如图所示(2)减小 (3)25 Ω三、解答题(共4小题，共48分)13．(10分)如图甲所示，固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两端接一个小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n ＝100匝，总电阻r ＝1.0 Ω，所围成的矩形的面积S ＝0.040 m 2，小灯泡的电阻R ＝9.0 Ω，磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式为e ＝nB m ·S 2πT cos ⎝⎛⎭⎫2πT t ，其中B m 为磁感应强度的最大值，T 为磁场变化的周期，不计灯丝电阻随温度的变化，求：甲乙(1)线圈中产生的感应电动势的最大值；(2)小灯泡消耗的电功率；(3)在0～T 4时间内，通过小灯泡的电荷量． 解析 (1)由图象知，线圈中产生的交变电流的周期T ＝3.14×10－2 s ，所以E m ＝nB m Sω＝2πnB m S T＝8.0 V . (2)电流的最大值I m ＝E m R ＋r ＝0.80 A ，有效值I ＝I m 2＝225 A ，小灯泡消耗的电功率P ＝I 2R ＝2.88 W.(3)在0～T 4时间内，电动势的平均值E ＝nS ΔB Δt， 平均电流I ＝E R ＋r ＝nS ΔB (R ＋r )Δt， 通过小灯泡的电荷量q ＝I Δt ＝nS ΔB R ＋r ＝4.0×10－3 C ．答案 (1)8.0 V (2)2.88 W (3)4.0×10－3 C14．(12分)某村通过水电站发电对用户供电，输电线路如图所示．已知发电机的输出电压为500 V ，输出功率为9 kW ，用变压比(原、副线圈匝数比)为1∶3的理想变压器升压后向远处送电，输电导线的总电阻为10 Ω，在接近用户时再用变压比为72∶11的理想变压器降压后供给用户．求：(1)输电线上损失的电压和电功率；(2)用户得到的电压和电功率．解析 (1)设升压变压器副线圈两端的电压为U 2，有U 1U 2＝n 1n 2，其中U 1＝500 V ，解得U 2＝1 500 V ，设输电线中的电流为I 线，有I 线＝P 送U 2，其中P 送＝9 kW ， 解得I 线＝6 A ，输电线上损耗的电压U 损＝I 线R 线＝6×10 V ＝60 V ，输电线上损耗的电功率P 损＝I 2线R 线＝360 W.(2)降压变压器原线圈两端的电压U 3＝U 2－U 损＝1 440 V ，设用户得到的电压(降压变压器副线圈两端的电压)为U 4，有U 3U 4＝n 3n 4，其中n 3n 4＝7211， 解得U 4＝220 V ，用户得到的电功率P 用户＝P 送－P 损＝8 640 W.答案 (1)60 V 360 W (2)220 V 8 640 W15．(13分) 如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l ，轨道所在平面的正方形区域内存在一有界匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于导轨平面向上．电阻相同、质量均为m 的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，金属杆甲恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距也为l .在静止释放两金属杆的同时，对甲施加一沿导轨平面且垂直于金属杆甲的外力，使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a ＝g sin θ做匀加速直线运动，金属杆乙进入磁场时立即做匀速运动．(1)求金属杆的电阻R ；(2)若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中，金属杆乙中所产生的焦耳热为Q ，求外力F 在此过程中所做的功．解析 (1)在乙尚未进入磁场中的过程中，甲、乙的加速度相同，设乙刚进入磁场时的速度为v ，v 2＝2ax ，v ＝2gl sin θ，乙刚进入磁场时，对乙根据平衡条件得mg sin θ＝B 2l 2v 2R ，R ＝B 2l 22gl sin θ2mg sin θ. (2)设乙从释放到刚进入磁场过程中做匀加速直线运动所需要的时间为t 1，l ＝12(g sin θ)t 21，t 1＝1g sin θ2gl sin θ. 设乙从进入磁场过程至刚离开磁场的过程中做匀速直线运动所需要的时间为t 2， l ＝v t 2，t 2＝12g sin θ2gl sin θ. 设乙离开磁场时，甲的速度为v ′，v ′＝(g sin θ)(t 1＋t 2)＝322gl sin θ， 设甲从开始释放至乙离开磁场的过程中的位移为x ，x ＝12(g sin θ)(t 1＋t 2)2＝94l ， 根据能量守恒得mgx sin θ＋mg ·2l sin θ＋W F ＝2Q ＋12m v 2＋12m v ′2， 解得W F ＝2Q －mgl sin θ.答案 (1)B 2l 22gl sin θ2mg sin θ(2)2Q －mgl sin θ 16．(13分) 如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为3m 的重物，另一端系一质量为m 、电阻为r 的金属杆，在竖直平面内有间距为L 的足够长的平行金属导轨PQ 、EF ，在QF 之间连接有阻值为R 的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B 0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF 处，将重物由静止释放，当重物下降h 时恰好达到稳定速度而匀速下降．运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，忽略所有摩擦，重力加速度为g ，求：(1)重物匀速下降的速度v ；(2)重物从释放到下降h 的过程中，电阻R 中产生的焦耳热Q R ；(3)将重物下降h 时的时刻记作t ＝0，速度记为v 0，若从t ＝0开始磁感应强度逐渐减小，且金属杆中始终不产生感应电流，试写出磁感应强度的大小B 随时间t 变化的关系式．解析 (1)重物匀速下降时，分析金属杆受力T ＝mg ＋F ，又F ＝B 0IL ＝B 20L 2v R ＋r，分析重物受力T ＝3mg ， 所以v ＝2mg (R ＋r )B 20L 2. (2)设电路中产生的总焦耳热为Q ，则由能量守恒得3mgh －mgh ＝12·(3m )v 2＋12m v 2＋Q ， 由串联电路特点，电阻R 中产生的焦耳热Q R ＝R R ＋rQ ， 解得Q R ＝2mghR R ＋r－8m 3g 2(R ＋r )R B 40L 4. (3)金属杆中恰好不产生感应电流，即磁通量不变Φ0＝Φt ，所以B 0hL ＝B t (h ＋h 2)L ，式中h 2＝v 0t ＋12at 2，又a ＝3mg －mg 3m ＋m ＝12g ， 则磁感应强度与时间t 的关系为B t ＝B 0h h ＋v 0t ＋g 4t 2. 答案 (1)2mg (R ＋r )B 20L 2 (2)2mghR R ＋r －8m 3g 2(R ＋r )R B 40L 4 (3)B t ＝B 0h h ＋v 0t ＋14gt 2。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-2同步作业与测评：模块检测(A卷) Word版含解析
对应学生用书P 55 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分110分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
1～8小题只有一个选项正确，9～12小题有多个选项正确，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．下列情况中都是线框在磁场中切割磁感线运动，其中线框中有感应电流的是( )答案 C解析 A 中虽然导体“切割”了磁感线，但穿过闭合线框的磁通量并没有发生变化，没有感应电流。
B 中线框的一部分导体“切割”了磁感线，由于线框不闭合，线框中无感应电流。
C 中虽然与A 近似，但由于是非匀强磁场，运动过程中，穿过线框的磁感线条数增加，线框中有感应电流。
D 中线框尽管是部分切割，但磁感线条数不变，无感应电流，故选C 。
2.如图所示，线框由A 位置开始下落，在磁场中受到的安培力如果总小于重力，则它在A 、B 、C 、D 四个位置(B 、D 位置恰好线框有一半在磁场中)时，加速度关系为( )A ．a A >aB >aC >aD B ．a A ＝a C >a B >a DC ．a A ＝a C >aD >a B D ．a A ＝a C >a B ＝a D答案 B解析 线框在A 、C 位置时只受重力作用，加速度a A ＝a C ＝g 。
线框在B 、D 位置时均受两个力的作用，其中安培力向上、重力向下。
由于重力大于安培力，所以加速度向下，大小为a ＝g －F m <g 。
又线框在D 点时速度大于B 点速度，即F D >F B ，所以a D <a B 。
因此加速度的关系为a A ＝a C >a B >a D 。
B 正确。
3.如图所示，金属棒ab 置于水平放置的金属导体框架cdef 上，棒ab 与框架接触良好。
从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab 棒仍静止。
人教版高中物理选修3-2第六章过关检测.docx
高中物理学习材料桑水制作第六章过关检测(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,选对得6分,漏选得4分,错选得0分,把正确选项前的字母填在题后的括号内)1.下列说法正确的是( )。
A.热敏电阻是把热量这个热学量转化为电阻这个电学量B.金属热电阻的化学稳定性好,但灵敏度差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,A错误;B、C、D正确。
2.随着人们生活质量的提高,自动干手机已进入家庭洗手间,当人将湿手靠近干手机时,机内的传感器便驱动电热器加热,于是有热空气从机内喷出,将湿手烘干。
手靠近干手机时能使传感器工作,这是因为( )。
A.改变了湿度B.改变了温度C.改变了磁场D.改变了电容答案:D解析:人是导体,可以和其他导体构成电容器。
手靠近干手机相当于连接了一个电容器,干手机内的电容式传感器便驱动电热器工作,D正确。
3.2010年4月14日,我国青海玉树发生7.1级大地震,地震发生后,各路救援人员及时深入灾区,与死神抢时间,争分夺秒抢救被埋人员,有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员,根据所学知识,你认为“生命探测仪”可能用到了( )。
A.红外线传感器B.压力传感器C.振动传感器D.电容传感器答案:A解析:伤员被深埋在废墟中,与周围环境和尸体的温度不同,所以借助生命探测仪可以探测到活着的被困人员。
4.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和温度一个满足条件即可,A、C、D错,B对。
人教版高中物理选修3-2本章练测：第六章传感器.docx
高中物理学习材料（鼎尚**整理制作）第六章 传感器一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分） 1．下列说法不正确的是( )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 ．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差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感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器2．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图1甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是( )图1A ．0～t 1时间内，升降机一定匀速运动B ．0～t 1时间内，升降机可能减速上升C ．t 1～t 2时间内，升降机可能匀速上升D ．t 1～t 2时间内，升降机可能匀加速上升3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图2(a)所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t 的关系如图(b)所示，下列判断正确的是( )A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动图24．如图3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片向下移动时( )图3A ．电路中的电流减小，油箱内油面降低B ．电路中的电流减小，油箱内油面升高C ．电路中的电流增大，油箱内油面降低D ．电路中的电流增大，油箱内油面升高5．计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器，该电容器的电容可用公式计算，式中，为金属片的正对面积，表示两金属片的间距．当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下( ) A ．0.15 mm B ．0.25 mm C ．0.35 mm D ．0.45 mm6. 酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图4所示的电路中，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是( )图4A ．U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比B ．U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比C ．U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比D ．U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成反比 7．唱卡拉OK 用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是( )A ．该传感器是根据电流的磁效应工作的B ．该传感器是根据电磁感应原理工作的C ．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D ．膜片振动时，金属线圈会产生感应电流 8．用多用电表的同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是( )A ．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B ．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C ．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D ．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小9．下列说法中正确的是( )A. 机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，它的作用就是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)B. 机械式鼠标器中的光传感器是由两个滚轴、两个码盘、两个红外线发射管(LED)和两个红外线接收管组成的 C ．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它的作用是把光信号转换成电信号D. 火灾报警器是利用烟雾对光的衍射作用来工作的10．如图5所示的是一个电容式传感器，在金属线的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器，与导电液体就是该电容器的两极．今使该电容器充电后与电源断开，并将与静电计的导体球相连，插入导电液体中的电极与静电计外壳相连，则当导电液体深度变大 时( )图5A ．引起两极间正对面积变大B ．电容器的电容将变小C ．电容器两极间的电压将变小D ．以上说法都不正确二、填空题(本题共2小题，共20分)11．(10分) 如图6所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往上擦一些酒精，表针将向________(填“左”或“右”)移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________(填“左”或“右”)移动．图612.(10分)图7为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图．图7箱内的电阻，，，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图8所示．当端电压时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当时，电压鉴别器会使S 断开，停止加热．则恒温箱内的温度恒定在________.图8三、简答题(本题共3小题，共40分)13．(12分) 电热毯、电饭锅是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同．如图9所示为某种电热式电器的简化电路图，主要元件有电阻丝和自动开关S.图9(1)当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？(2)用电器由照明电路供电()，设加热时用电器的电功率为，保温时用电器的电功率为，则和分别为多大？14.(14分) 一热敏电阻在温度为时阻值很大，当温度达到时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在到之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，如图10所示，图中为热敏电阻，为电阻丝．请简述其工作原理．图10 15．(14分)现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图11所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程．图11第六章传感器得分：一、选择题二、填空题11.12.三、简答题13.14.15.第六章传感器参考答案一、选择题1．A 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，A错误；B、C、D正确；故选A.2．B 解析：在时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动状态，故A选项错误，B选项正确；时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D 两项都错．3．D 解析：从题图(b)可以看出，在到时间内，电流表示数逐渐增大，则压敏电阻的阻值逐渐减小，说明压敏电阻受到重球的压力越来越大，小车的加速度增大，故小车做变加速运动，A、B均错；在到时间内，电流不变，则说明重球对压敏电阻的压力不变，故小车做匀加速直线运动，C错，D对．4．D 解析：油面升高，金属片向下移动，接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，所以选项D正确．5．A 解析：由题给公式可知，键未按下时电容恰能检测出信号时的电容故，所以A正确．6．B 解析：题中给出传感器电阻的倒数与酒精气体浓度是正比关系，即，电压表示数，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增大而增大．7．BD 解析：当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，使处于永磁体磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是话筒的工作原理，所以B、D选项正确．8．AD 解析：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，而多用电表的零刻度在表盘的右侧，所以温度越高，多用电表指针偏角越大，选项A正确，选项B错误．光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，所以光照越弱，阻值越大，故多用电表指针偏角越小，选项C错误，选项D正确．9．AC 解析：机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，作用是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)，故选项A正确，选项B错误．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它是利用烟雾对光的散射作用来工作的，因此C正确、D错误．10．AC 解析：当导电液体深度变大时，相当于电容器的两极板的正对面积变大，由知，电容变大，而电容器充电后与电源断开，所以电容器所带电荷量不变，由知，电容器两极间的电压将变小．二、填空题11．左右解析：若往上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻温度降低，电阻值增大，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻温度升高，电阻值减小，指针向右偏．12．35解析：设电路路端电压为，当时，有，解得由图可知，当时，.13．(1)S闭合时，为加热状态 S断开时，为保温状态(2)解析：(1)当闭合时，短路，此时电路总电阻最小，由知，功率最大，为加热状态；当断开时，串联，电路总电阻最大，功率最小，为保温状态．(2)闭合时，为加热状态，有①；断开时，为保温状态，有②，①②联立得，14．见解析解析：开始水温较低时，阻值较大，电阻丝对水进行加热；当水温达到左右时，阻值变得很小，被短路，将停止加热；当温度降低到时，阻值又变得很大，又开始加热．这样就可达到保温的效果.15．电路图如图12所示图12工作过程：闭合S，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通，电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，吸合铁片P，使触点K断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值，又重复前述过程．。
最新人教版高中物理选修3-2第六章模块综合测评(附答案)1
模块知能测评（二）一、选择题（本题10小题，每题6分，共60分.在每题的四个选项中至少有一个是正确的）1.远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330 kV高得多的电压进行输电.采用高压输电的优点是（）A.可改变输电线的电阻B.可根据需要调节交流电的周期C.可降低输电线上的电流D.可加快输电的速度答案：C2.图1中两个电路是研究自感现象的电路，对实验结果的描述以下正确的是（）图1①接通开关时，灯P2立即就亮，P1稍晚一会儿亮②接通开关时，灯P1立即就亮，P2稍晚一会儿亮③断开开关时，灯P1立即熄灭，P2稍晚一会儿熄灭④断开开关时，灯P2立即熄灭，P1稍晚一会儿熄灭A.①③B.①④C.②③D.②④答案：A3.如图2所示，（a）、（b）两电路中，当a、b两端与e、f两端分别加上220 V的交流电压时，测得c、d间与g、h间的电压均为110 V.若分别在c、d两端与g、h两端加上110 V的交流电压，则a、b间与e、f间的电压分别为（）图2A.220 V,220 VB.220 V,110 VC.110 V,110 VD.220 V,0 V解析：图（a）为变压器，图（b）为分压器，当在c、d间接110 V交流电压时，a、b两端电压为220 V，而在g、h间接上110 V交流电压时，由于f与h等势、e与g等势，故ef 间电压为110 V，故B项正确.答案：B4.图3中，A、B、C是三相交流电源的三根相线，O是中性线，电源的相电压为220 V，L1、L2、L3是三个“220 V 60 W”的灯泡.开关K1断开，K2、K3闭合.由于某种原因，电源中性线在图O′处断了，那么L2和L3两灯泡将（）图3A.立刻熄灭B.变得比原来亮一些C.变得比原来暗一些D.保持亮度不变解析：在三相交流电路中，中性线的作用是当三相电器中电阻不平衡时，仍能维持相电压为220 V不变.此题中当K1断开且中性线在O′处断路时，L2、L3串联在380 V的线电压之间，故每灯电压为190 V，比原来的220 V小了，故变暗，因此C选项正确.答案：C5.现有闭合金属环一个，置于与环面垂直的匀强磁场中，设磁场垂直纸面向里为正，金属环中逆时针方向的感生电流为正，欲使金属环中的感生电流i如图4所示，外加磁场的磁感应强度可能是图5中的（）图4图5答案：BCD6.如图6所示，一宽为40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20 cm/s通过磁场区域.在运动过程中，线圈有一边始终与磁场区域的边界平行.取它刚进入磁场的t=0，在下列图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（如图7）（）图6图7答案：C7.一个理想变压器，它的初级线圈接到交流电源上，次级线圈接到一个阻值为R 的用电器上，这时变压器恰好在额定功率下工作.对于这个变压器来说，能允许的做法是（ ） A.换用阻值较小的用电器B.换用额定电压相同、额定功率较大的用电器C.在电阻R 上再串一个比R 大或比R 小的电阻D.在电阻R 上再并一个比R 大或比R 小的电阻解析：由P=RU 2可知，当副线圈上电阻减小时，输出功率变大，R 变大时输出功率变小，由于原来变压器已达到额定功率，所以只能使副线圈中电阻变大.故选C. 答案：C8.正弦交流电压u=50sin314t V ，加在一个氖管的两端，已知当氖管两端的电压达到25 2V时才能开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为（ ）A.0.02 sB.0.015 sC.0.01 sD.0.005 s 解析：当U=252 V 时，有252=50sin314t所以t 1=0.002 5 s t 2=0.007 5 s ，即在一个周期内发光时间为Δt=2(t 2-t 1)=0.01 s ，故C 正确. 答案：C9.如图8是一个继电器控制电路.当开关K 闭合时，L 1与L 2两灯均正常发光.当开关K 断开时，两灯的变化情况是（ ）图8A.L 1与L 2立即熄灭B.L 1与L 2都将延迟一会儿熄灭C.L 1立即熄灭，L 2延迟一会儿熄灭D.L 2立即熄灭，L 1延迟一会儿熄灭 答案：C10.如图9所示，MN 为水平放置足够长的光滑平行的金属导轨，接有电容器C ，处在匀强磁场中.现有一金属棒ab 在其上以速度v 0匀速向右滑行，若某时刻突然闭合电键K 后（ ）图9A.ab 继续以v 0匀速运动B.ab 速度将减小，最后停下来C.ab 速度将减小最后以小于v 0的速度匀速运动D.ab 速度将减小到零后反向加速运动到一个稳定速度解析：当K 闭合时电路中电容器开始充电，电路中产生电流，导体受安培力作用而减速运动，当电容电压与导体棒产生的电动势相等时，电路中电流消失，导体做匀速运动，所以C 选项正确. 答案：C二、填空题（本题5小题，每小题5分，共25分）11.金属杆ABC 处于磁感应强度B=0.1 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，如图10所示.已知AB=BC=20 cm ，当金属杆按图示标明的速度方向（v ⊥AB ）运动时，测得A 、C 两点的电势差是0.3 V ，则可知速度v=___________，其中A 、B 两点间的电势差U AB =__________.图10解析：U AC =BL AB v+BL BC vcos60° =Bv(L AB +L BC cos60°) 所以v=)60cos (︒+BC ABACL L B U =10 m/sU ab =BL AB v=0.2 V. 答案：10 m/s 0.2 V12.如图11所示理想变压器原副线圈的匝数比n 1∶n 2=4∶1，原线圈输入电压U 1=1 410sin100πt V ，副线圈通过电阻R=1 Ω的输电线对用户供电.则用户处最多接_________盏“220 V 40 W ”电灯可保证正常发光.图11解析：原线圈输出电压U 1=21410V=1 000 V由21U U =21n n 得副线圈两端电压U 2=12n n U 1=250 V ，因用户处电压为220 V ，所以线圈回路中线路上损失电压U 线=30 V ，所以副线圈回路中电流I 2=线线R U =30 A ，用户处所接电灯N=2204030=165（盏）. 答案：16513.如图12所示，在匀强磁场中，有一接有电容器的导线回路.已知C=20 μF ，l 1=10 cm ，l 2=8 cm ，磁场以5×10-2 T/s 的速率增强，则电容器上板带___________电，带电荷量为___________.图12解析：回路中感应电动势E=tB∆∆S=5×10-2×0.1×0.08 V=4×10-4 V,极板所带电荷量Q=CU=CE=20×10-6×4×10-4 C=8×10-9 C. 由楞次定律分析可知上板带正电. 答案：正 8×10-9 C14.垂直于xOy 平面的四个有理想边界的匀强磁场的磁感应强度均为B ，方向如图13所示.闭合扇形金属线框的ac 、bc 边长均为L ，ab 为41圆弧，金属线框的总电阻为R.现使线框以O 为轴，以角速度ω在xOy 平面内匀速转动.在线框转动一周的过程中，线框中产生的内能为_______________.图13解析：线框中感应电动势E=2·21Bl 2ω=Bl 2ω 电功率为P=R E 2=RL B 242ω而线圈运动一周用时间t=ωπ2 所以Q=Pt=R L B ωπ422答案：RL B ωπ42215.理想变压器的副线圈中有一个抽头如图14所示，各部分线圈的匝数比为n 1∶n 2∶n 3=54∶3∶1.当电键S 扳到1时，电压表的示数为16 V ，灯泡L 正常发光；当电键扳到2时，毫安表的读数减小了32.24 mA.若这一过程中原线圈的输入电压U 1不变，由此可得灯泡L 的额定功率为____________.图14解析：当K 扳到1时，由21U U =321n n n + 得U 1=321n n n +U 2=216 V由P 入=P 出=P ，所以原线圈中电流I 1=1U P =216P 当K 扳到2时：12'U U =12n n 所以U 2′=12n nU 1=12 V 此时P 入=P 出=P ′=R U 22'=2222'U U P=221612P=169P I 1′=1'U P =216169⨯P =384P 所以ΔI=I 1-I 1′=216P -384P ，所以P=16 W 答案：16 W三、计算题（本题共3小题，共35分.解答中要有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题要写出具体的数值和单位）16.（10分）如图15所示，在虚线圆形范围内有一均匀的磁场，磁感应强度B 正以0.1 T/s 的变化率减小.今在这一范围内放置一金属圆环，使圆环平面垂直于磁场.已知环半径为0.1 m.求：图15（1）环内产生的感应电动势；（2）若环的电阻为2 Ω，环内电流为多大？（3）若环的电阻为2 Ω，在环上某一点将环断开，把两端点稍稍分开，接入一个2 Ω的电阻，则两端点的电压为多大？ 解析：（1）磁感应强度均匀减小，线圈中产生感生电动势，由法拉第电磁感应定律得E=n t ∆∆Φ=n tR B ∆∆2π=1×0.1×3.14×0.01 V=3.14×10-3 V.（2）由闭合电路的欧姆定律得环内电流为：I=R E =21014.33-⨯ A=1.57×10-3 A. （3）环中再接入2 Ω的电阻后，线圈与2 Ω的电阻组成闭合电路.两端点的电压为电路的外电压，则有：I ′=R E 2，U=I ′·R 外=R E 2×R 外=2E=1.57×10-3 V 答案：（1）3.14×10-3 V （2）1.57×10-3 A（3）1.57×10-3 V17.（12分）矩形线圈abcd 的长ab=20 cm ，宽bc=10 cm ，匝数n=200，线圈总电阻R=5 Ω，整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止.若匀强磁场的磁感应强度B 随时间的变化如图16中所示，求线圈的感应电动势E 及t=0.30 s 时线圈的ab 边所受的安培力为多大.图16解析：磁场的磁感应强度B 随时间均匀变化，产生感应电动势：E=n t ∆∆Φ=n t B ∆∆·S=200×22103010)520(--⨯⨯-×0.2×0.1 V=2 V .线圈中的电流I=R E =52A=0.4 A 在t=0.3 s 时，磁场的磁感应强度B=0.2 T 线圈的ab 边所受的安培力为 F=BIl=0.2×0.4×0.2 N=0.016 N. 答案：2 V 0.016 N18.（13分）如图17所示，间距为L 的光滑平行金属导轨，水平地放置在竖直方向的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一端接阻值是R 的电阻.一电阻是R 0、质量为m 的导体棒放置在导轨上，在外力F 作用下从t=0的时刻开始运动，其速度随时间的变化规律v=v 0sin ωt ，不计导轨电阻.求：图17（1）从t=0到t=ωπ2时间内电阻R 产生的热量； （2）从t=0到t=ωπ2时间内外力F 所做的功.解析：（1）导体棒在磁场中切割磁感线，产生动生电动势， e=Blv 0sin ωt电动势随时间按正弦规律变化，其有效值为：E=2Blv在t=0到t=ωπ2时间内电阻R 产生的热量为 Q=I 2Rt=(0R R E +)2Rt=ωπ202022)(R R R v l B + （2）t=ωπ2时 v=v 0 所以拉力F 做的功为 W=Q ′+ΔE k =I 2R4t +21mv 02 =ωπ202022)(4R R R v l B ++21mv 02. 答案：（1）ωπ202022)(R R R v l B + （2）ωπ202022)(4R R R v l B ++21mv 02。
人教版高中物理选修3-2《第六章传感器》测试.docx
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分）1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是：（ ） A ．线圈平面与磁感线方向垂直 B ．通过线圈的磁通量达到最大值 C ．通过线圈的磁通量变化率达到最大值 D ．线圈中的电流方向不发生变化2.图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min 的时间，两电阻消耗的电功乙甲W W :之比为( )3.如图，电路中有四个完全相同的灯泡，额定电压均为U . 变压器为理想变压器，现在四个灯泡都正常发光，则变压器的匝数比n 1:n 2为，电源电压U 1为 ( ) A ．1:2 2U B ．1:2 4UC ．2:1 4UD ．2:1 2U4.一个N 匝的六边形线框面积为S ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，绕在线框平面的某一转轴转动，转速为n 转/秒，则A ．线框交变电动势的最大值为Nn πBSB ．线框交变电动势的有效值为2Nn πBSC．从开始转动经过1/4周期，线框中的平均感应电动势为2NnBSD．感应电动势瞬时值为e = 2nπBS sin2nπt5.如图所示的电路，一灯泡和一可变电容器串联，下列说法正确的是（）A．a、b端接稳恒直流电，灯泡发亮B．a、b端接交变电流，灯泡发亮C．a、b端接交变电流，灯泡发亮，且将电容器电容增大时，灯泡亮度增大D．a、b端接交变电流，灯泡发亮，在不改变交变电流有效值的情况下增大其频率，灯泡亮度增大6.图1、图2分别表示两种电压的波形，其中图1所示电压按正弦规律变化。
下列说法正确的是（）A.图l表示交流电，图2表示直流电B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u=311 sinl00πt VD.图1所示电压经匝数比为10：l的变压器变压后，频率1变为原来的107.（主要考查变压器知识兼顾考查电路的动态变化问题）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R1、R2、R3和R4均为固定电阻，开关S是闭合的。
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第六章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。
其中第1~6题为单选题;第7~10题为多选题,全部选对得5分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.下列说法中错误的是()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解析:话筒是声传感器,能将声音信号转换成电信号,故A错。
答案:A2.在电梯门口放置一障碍物,会发现电梯门不停地开关,这是由于在电梯门上装有的传感器是()A.光传感器B.温度传感器C.声传感器D.压力传感器解析:在电梯门口放置一障碍物,电梯门不停地开关,说明电梯门口有一个光传感器,故A选项正确。
答案:A3.2007年诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。
基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用。
下列有关其他电阻应用的说法中,错误的是()A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析:热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度值的函数关系,测得该热敏电阻的值即可获取温度值,从而应用于温度测控装置中,A说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器,B说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应,可应用于电热设备中,C说法正确;电阻对直流和交流均起到阻碍的作用,D说法错误,故正确答案为D。
答案:D4.如图所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光,若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变暗,发生这一现象的主要原因是()A.小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化解析:电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻也增大,电路中电流减小,根据P=I2R知,小灯泡的实际功率减小,所以变暗。
答案:C5.某仪器内部电路如图所示,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作的弹簧相连,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),当金属块处于平衡状态时。
两根弹簧均处于原长状态。
若将该仪器固定在一辆汽车上,下列说法中正确的是()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、乙两灯均不亮解析:当汽车向右加速时,M向左移动,b与a接触,电路接通乙灯亮;当汽车刹车时,M向右移动,b与c接触,甲灯亮。
答案:B6.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.只要光照或温度适合时排气扇就不工作解析: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和温度一个满足条件即可,A、C、D 错,B对。
答案:B7.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。
下列不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解析:红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件。
答案:BCD8.如图所示的电路中,当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时,电流表示数增大,则说明()A.在温度越高时,热敏电阻阻值越大B.在温度越高时,热敏电阻阻值越小C.半导体材料温度升高时,导电性能变差D.半导体材料温度升高时,导电性能变好解析:电流表的示数增大,说明电路中的电流增大,电阻减小,所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的;电阻率减小,导电性能变好,故选项B、D正确。
答案:BD9.电吉他之所以能以其独特的魅力吸引较多的音乐爱好者,是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器”的装置,能将琴弦的振动转化为电信号,电信号经扩音器放大,再经过扬声器就能播出优美的音乐。
如图是“拾音器”的结构示意图,多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间,当琴弦沿着线圈振动时,线圈中就会产生感应电流。
关于感应电流,以下说法正确的是()A.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流是变化的B.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小变化,方向不变C.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化D.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小不变,方向变化解析:由题意及图可知,电吉他是利用振动的钢质琴弦使线圈切割磁感线而产生感应电流,再将该电流放大并与扩音器相连从而发出声音,属于法拉第电磁感应现象。
因琴弦在振动时速度的大小和方向均变化,故感应电流不是恒定的,故A、C正确。
答案:AC10.在一些学校教室为了保证照明条件,采用智能照明系统,在自然光不足时接通电源启动日光灯,而在自然光充足时,自动关闭日光灯,其原理图如图所示。
R为一光敏电阻,L为一带铁芯的螺线管,在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁,一端用铰链固定在墙上可以自由转动,另一端用一绝缘棒链接两动触头。
有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是()A.光照越强,光敏电阻阻值越大,衔铁被吸引下来B.在光线不足时,光敏电阻阻值变大,电流小,衔铁被弹簧拉上去,日光灯接通C.上面两接线柱应该和日光灯电路连接D.下面两接线柱应该和日光灯电路连接解析:由光敏电阻特性可知,光照强度越强,电阻越小,电流越大,所以A项错,B项正确;上面两接线柱应接日光灯电路,所以C项正确,而D项错误。
答案:BC二、填空题(本题共2小题,共16分。
把答案填在题中的横线上)11.(6分)如图所示,实线是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况。
从图中可知道该砝码的重力约为N,A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为,处于失重状态的为。
解析:当拉力的大小不变时,力传感器悬挂的砝码在竖直方向是匀速运动,此时力传感器的读数就是砝码的重力,约4.5 N。
当力传感器读数大于重力时,砝码处于超重状态,即A、D状态。
当力传感器读数小于重力时,砝码处于失重状态,即B、C状态。
答案:4.5A、D B、C12.(10分)逻辑电路在电子线路中有着重要的应用。
某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路,天黑了,让路灯自动接通;天亮了,让路灯自动熄灭。
如图中R G是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著减小;R是可调电阻,起分压作用。
“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号,或将低压信号转变为高压信号。
J为路灯总开关控制继电器,它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)。
(1)当天黑时,R G变,“非”门电路获得电压,J得到电压。
(均选填“大”“小”或“高”“低”)(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使它在天色较黑时才会自动接通开关,应将R调(选填“大”或“小”)一些。
解析:(1)天黑时,光线减弱,光敏电阻R G变大,A端输入低电压,Y端输出高压信号,J得到高压,开始控制路灯工作。
(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,应将R调大,A端输入电压较高,当天色较黑时,R G的电阻变大,A端的电压降低,Y端的电压升高,J得到高压,开始控制路灯工作。
答案:(1)大低高(2)大三、解答题(本题共3小题,共34分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(8分)如图所示为一监测锅炉内的压力大小的报警器,在压力小于某个安全值时,绿灯常亮;当压力超过安全值时,红灯亮、电铃响开始报警。
试说明其工作原理。
解析:当锅炉内压力低于安全值上限时,1、2触点断开,电磁铁不动作,3、4触点闭合,绿灯点亮;当锅炉内压力超过安全值时,活塞推动金属片使1、2触点连接,电磁铁通电把衔铁吸下来,使3、5点接通,红灯亮,铃响,从而起到报警作用。
答案:见解析14.(12分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置(如图所示)。
在轮子的边缘贴上一小磁铁,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(DIS 实验器材)。
如果小线圈的面积为S,匝数为N,回路的总电阻为R,小磁铁附近的磁感应强度最大值为B。
实验发现,轮子转过θ弧度时,小线圈处的磁感应强度由最大值变为零。
他说:“只要测得此过程感应电流的平均值I,就可以求得转轮转速的大小。
”请你运用所学的知识推证该同学的判断是否正确,如果正确,请推导出转轮转速的表达式;如果不正确,请说明理由。
解析:设转轮的角速度、转速分别是ω、n,轮子转过θ弧度所需时间为Δt,穿过线圈的磁通量的变化量为ΔΦ,线圈中产生的感应电动势的平均值为E。
根据法拉第电磁感应定律有E=由闭合电路欧姆定律,感应电流的平均值I=又Δt=,n=,解得n=由解得的结果看,该同学的判断是正确的。
答案:见解析15.(14分)有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示。
E是内阻不计、电动势为6 V的电源,R0是一个阻值为400 Ω的限流电阻,G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器,R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示,C是一个用来保护显示器的电容器。
秤台的重力忽略不计。
试分析:(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式。
(2)若电容器的耐压值为5 V,该电子秤的最大称量值为多少牛顿?(3)通过寻求压力与电流表中电流的关系,说明该测力显示器的刻度是否均匀?解析:压敏电阻R其阻值随压力大小变化而变化,首先应确定电阻R随压力F的变化关系,再利用电路确定电压与电流的值。
(1)通过表中数据可得=c,故R与F成线性变化关系,设它们的关系为R=KF+b,代入数据得R=300-0.4F。
(2)由题意,R0上的电压为5 V,通过R0的电流为I=,利用R=及R=300-0.4F可求得F m=550 N。
(3)由I=和R=kF+b可得F=即该测力显示器的刻度不均匀。
答案:(1)R=300-0.4F(2)550 N(3)不均匀。