物理選修3-2人教新課標(biāo)第6章傳感器章末練習(xí)

1、物理選修3-2人教新課標(biāo)第6章傳感器章末練習(xí) (時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題6分，共30分)1鼠標(biāo)器使用的是()A壓力傳感器 B溫度傳感器C光傳感器 D紅外線傳感器答案C22007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了法國(guó)和德國(guó)的兩位科學(xué)家，以表彰他們發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻效應(yīng)”基于巨磁電阻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的用于讀取硬盤(pán)數(shù)據(jù)的技術(shù)，被認(rèn)為是納米技術(shù)的第一次真正應(yīng)用下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是()A熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中B光敏電阻是一種光電傳感器C電阻絲可應(yīng)用于電熱設(shè)備中D電阻在電路中主要起到通過(guò)直流、阻礙交流的作用解析熱敏電阻的原理是通過(guò)已知某電阻的電阻值與溫度值的函數(shù)

2、關(guān)系，測(cè)得該熱敏電阻的值即可獲取溫度值，從而應(yīng)用于溫度測(cè)控裝置中，A說(shuō)法正確；光敏電阻是將光信號(hào)與電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的傳感器，B說(shuō)法正確；電阻絲通過(guò)電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，可應(yīng)用于電熱設(shè)備中，C說(shuō)法正確；電阻對(duì)直流和交流均起到阻礙的作用，D說(shuō)法錯(cuò)誤，符合題意的選項(xiàng)為D.答案D3電容式傳感器是用來(lái)將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置由于電容器的電容C取決于極板正對(duì)面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而又可推出另一個(gè)物理量的值，如圖1所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四種傳感器的作用，下列說(shuō)法不正確的是()圖1A甲圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量角度B

3、乙圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量液面的高度C丙圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量壓力D丁圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量速度解析甲圖角度變化能導(dǎo)致極板正對(duì)面積變化；乙圖高度變化能導(dǎo)致極板正對(duì)面積變化；丙圖F變化能導(dǎo)致極板間距變化；丁圖物體位置變化導(dǎo)致電介質(zhì)變化所以，甲、乙、丙、丁分別是測(cè)角度、高度、壓力、位移的物理量答案D4傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖2所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將電容器、零刻度在中間的靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合回路當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)從對(duì)膜片施加恒定的壓力開(kāi)始到膜片穩(wěn)定之后，靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況為(已知電流從電流表正接線柱流入時(shí)

4、指針向右偏)()圖2A向左偏到某一刻度后回到零刻度B向右偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不動(dòng)D向左偏到某一刻度后不動(dòng)解析對(duì)膜片施加恒定的壓力開(kāi)始到膜片穩(wěn)定之后，電容器的電容值增大到某一值，電容器充電到穩(wěn)定，電路中形成逆時(shí)針的充電電流，直到充電完成，因此靈敏電流計(jì)指針向右偏到某一刻度后又回到零刻度故B正確，A、C、D錯(cuò)答案B圖35.傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，起自動(dòng)控制作用如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中有位移傳感器，電熨斗、電飯煲中有溫度傳感器，電視機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、空調(diào)機(jī)中有光傳感器演示位移傳感器的工作原理如圖3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

5、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()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不動(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)解析電路電流始終是E/R0，R0是滑動(dòng)變阻器全電阻但是當(dāng)物體M移動(dòng)時(shí)，被電壓表測(cè)量的那部分電阻阻值發(fā)生了變化，根據(jù)UIR，I不變，R變化，U是變化的M不動(dòng)時(shí)，電路電流仍然是E/R0，電壓表是有示數(shù)UIR的答案B二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題，每小題8分，共32分每小題選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)的或不選的得0分)6關(guān)于傳感器的作用，下列說(shuō)法正確的有()A通常的傳感器可以直接用來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制B傳感器可以用來(lái)

6、采集信息C傳感器可以將感受到的一些信號(hào)轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D傳感器可以將所有感受到的信號(hào)都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量解析傳感器是將感受的非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的儀器，不同的傳感器感受不同的信號(hào)，B、C對(duì)答案BC圖47.圖4中電容式話筒右側(cè)固定不動(dòng)的金屬板b，與能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平方向振動(dòng)的鍍上金屬層的振動(dòng)膜a構(gòu)成一個(gè)電容器，a、b分別通過(guò)導(dǎo)線與恒定電源兩極相接聲源S做位移xAsin (200t)m的振動(dòng)，則有()Aa振動(dòng)過(guò)程中a、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變Ba振動(dòng)過(guò)程中話筒會(huì)產(chǎn)生電磁波C導(dǎo)線ac的電流的頻率為1 000 HzDa向右位移最大時(shí)a、b板形成的電容最大解析由于振動(dòng)膜振動(dòng)，兩極板間形成振蕩的電場(chǎng)，從而形成電磁波

7、，導(dǎo)線內(nèi)形成聲音振蕩電流，向右位移最大時(shí)兩極板間距最小，電容最大，導(dǎo)線中電流的頻率等于聲源S振動(dòng)的頻率f Hz100 Hz.答案BD圖58.如圖5所示的電路中，當(dāng)半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時(shí)，電流表示數(shù)增大，則說(shuō)明()A熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越大B熱敏電阻在溫度越高時(shí)，電阻越小C半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變差D半導(dǎo)體材料溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性能變好解析電流表的示數(shù)增大，說(shuō)明電路中的電流增大，電阻減小，所以這個(gè)熱敏電阻的電阻率是隨溫度的升高而降低的；電阻率減小，電阻值在其他條件不變時(shí)減小，導(dǎo)電性能變好，故選項(xiàng)B、D正確答案BD圖69.電容式話筒的保真度比動(dòng)圈式話筒好，其工作原理如圖

8、6所示Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電，當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí)，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流當(dāng)膜片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中有()A電容變大B電容變小C導(dǎo)線AB中有向左的電流D導(dǎo)線AB中有向右的電流解析由公式C知，膜片向右運(yùn)動(dòng)，d減小，C增大，電容器充電，故有向左的電流答案AC三、非選擇題(38分)圖710. (8分)如圖7所示，是一種測(cè)定角度變化的傳感器，當(dāng)彼此絕緣的金屬構(gòu)成的動(dòng)片和定片之間的角度發(fā)生變化時(shí)，試分析傳感器是如何將這種變化轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的？解析夾角的變化，引起電容器的變化，若電容器始終與電源相接，即電壓一定時(shí)，電容器在角度 變化時(shí)，就會(huì)充電或放電，產(chǎn)生電

9、流，這樣就將這種變化轉(zhuǎn)化為電學(xué)量答案見(jiàn)解析11(12分)如圖8表示普通電冰箱內(nèi)溫度控制器的結(jié)構(gòu)銅制的測(cè)溫泡1、細(xì)管2和彈性金屬膜盒3連通成密封的系統(tǒng)，里面充有氯甲烷和它的蒸氣，構(gòu)成了一個(gè)溫度傳感器膜盒3為扁圓形(圖中顯示它的切面)，右表面固定，左表面通過(guò)小柱體與彈簧片4連接盒中氣體的壓強(qiáng)增大時(shí)，盒體就會(huì)膨脹測(cè)溫泡1安裝在冰箱的冷藏室中.5、6分別是電路的動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)，控制制冷壓縮機(jī)的工作彈簧7的兩端分別連接到彈簧片4和連桿9上連桿9的下端是裝在機(jī)箱上的軸凸輪8是由設(shè)定溫度的旋鈕(圖中未畫(huà)出)控制的，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)凸輪時(shí)連桿上端右移，從而加大對(duì)彈簧7的拉力圖8(1)為什么當(dāng)冰箱內(nèi)溫度較高時(shí)壓縮機(jī)能

10、夠自動(dòng)開(kāi)始工作，而在達(dá)到設(shè)定的低溫后又自動(dòng)停止工作？(2)為什么用凸輪可以改變?cè)O(shè)定的溫度？答案(1)冰箱內(nèi)溫度較高時(shí)，密封系統(tǒng)中的壓強(qiáng)增大，盒體膨脹，膜盒3通過(guò)小柱體帶動(dòng)彈簧片4，使動(dòng)觸點(diǎn)5與靜觸點(diǎn)6接觸，控制壓縮機(jī)自動(dòng)開(kāi)始工作，而在達(dá)到設(shè)定的低溫時(shí)彈簧帶動(dòng)彈簧片4將觸點(diǎn)5、6斷開(kāi)，使壓縮機(jī)停止工作(2)凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)加大連桿9對(duì)彈簧7的拉力，該拉力與彈性膜盒3共同控制彈簧片4的運(yùn)動(dòng)，而彈簧7上彈力的變化會(huì)改變?cè)O(shè)定的溫度12(18分)有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖9中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(其實(shí)質(zhì)是電流表)其中AOBO51.已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示：壓力F/N050100150200250300電阻R/30027024021018015020設(shè)踏板的杠桿組件的質(zhì)量不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68 V，則：(1)利用表中數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式；(2)該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)多少毫安處？(3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤(pán)示數(shù)為20 mA，這個(gè)人的體重是多少？圖9解析(1)由表中數(shù)據(jù)可歸納得出：R(3000.6F).(2)依題意可知，電子秤空載時(shí)壓力傳感器受