高中物理粵教版2第三章傳感器單元測試 章末質(zhì)量評估(三)

章末質(zhì)量評估(三)(時(shí)間：90分鐘分值：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題3分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對的得3分，選錯或不答的得0分)1．家用電飯鍋使用的傳感器類型是()A．濕度傳感器 B．聲音傳感器C．紅外傳感器 D．溫度傳感器答案：D2．在電梯門口放置一障礙物，會發(fā)現(xiàn)電梯門不停地開關(guān)，這是由于在電梯門上裝有的傳感器是()A．光傳感器 B．溫度傳感器C．聲傳感器 D．壓力傳感器解析：在電梯門口放置一障礙物，電梯門不停地開關(guān)，說明電梯門上有一個(gè)光傳感器，故A選項(xiàng)正確．答案：A3．下列說法不正確的是()A．話筒是一種常見的紅外線傳感器B．電熨斗內(nèi)一般裝有雙金屬片溫度傳感器C．電子秤所使用的測力裝置是力傳感器D．熱敏電阻能夠把溫度大小轉(zhuǎn)換為電阻大小解析：動圈式話筒是通電導(dǎo)體在磁場中受力，變化的電流通過線圈，產(chǎn)生變化的磁場，從而讓揚(yáng)聲器的膜片振動，產(chǎn)生聲音，故A錯誤；電熨斗通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動控制，故B正確；電子秤所使用的測力裝置是力轉(zhuǎn)換成電信號來顯示大小，屬于力傳感器，故C正確；金屬熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化來測量溫度的一種溫度敏感元件，故D正確．答案：A4．2023年3月，日本仙臺發(fā)生級大地震，地震發(fā)生后，各路救援人員及時(shí)深入災(zāi)區(qū)，與死神搶時(shí)間，爭分奪秒搶救被埋人員，有些救援隊(duì)借助“生命探測儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員，根據(jù)所學(xué)知識，你認(rèn)為“生命探測儀”可能用到了()A．紅外線傳感器 B．壓力傳感器C．振動傳感器 D．電容傳感器解析：活人能夠向外傳遞微弱的聲音信息，便于用生命探測儀收集；活人能夠向外輻射紅外線，紅外線屬于電磁波的一個(gè)波段，便于用生命探測儀收集，所以只有A選項(xiàng)正確．答案：A5．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關(guān)置于歐姆擋，用光照射光敏電阻時(shí)，表針的偏角(自左向右)為θ；用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ′，則可判斷()A．θ′＝θ B．θ′＜θC．θ′＞θ D．不能確定解析：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，用手掌擋住部分光線，光敏電阻的阻值變大，表針左偏，偏角減?。鸢福築6．如圖是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時(shí)，振動膜前后振動，使電容發(fā)生變化，導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化，使聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號，其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器兩板間的()A．距離變化 B．正對面積變化C．介質(zhì)變化 D．電壓變化解析：這個(gè)聲電傳感器又可歸類到電容傳感器中．由題意對著話筒說話時(shí)，振動膜前后振動，則金屬層和金屬板間距離改變，即電容器兩極板間距改變，故導(dǎo)致電容變化的原因可能是電容器兩極間距變化．答案：A7．演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動滑動變阻器的金屬桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小x，假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確的是()A．物體M運(yùn)動時(shí)，電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B．物體M運(yùn)動時(shí)，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C．物體M運(yùn)動時(shí)，電路中沒有電流D．物體M不動時(shí)，電壓表沒有示數(shù)解析：因?yàn)檎麄€(gè)滑動變阻器被接入電路中，所以移動金屬桿P不能改變滑動變阻器接入電路中的阻值，電流不變，但會改變電壓表的示數(shù)．答案：B8．如圖甲(a)所示的電路中，光敏電阻R2加上圖(b)所示的光照時(shí)，R2兩端的電壓變化規(guī)律是圖乙中的()圖(a)圖(b)圖甲ABCD圖乙解析：光敏電阻隨光照的增強(qiáng)電阻減小，電路中電流增大，電阻R1兩端電壓增大，R2兩端電壓減小，但不能減小到零．故B正確，A、C、D錯誤．答案：B9．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，下列說法中正確的是()圖甲圖乙A．0～t1時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)一定勻速運(yùn)動B．0～t1時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能減速上升C．t1～t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能勻速上升D．t1～t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能勻加速上升解析：在0～t1時(shí)間內(nèi)，電流恒定，表明壓敏電阻的阻值恒定，則重物對壓敏電阻壓力恒定，則升降機(jī)可能處于靜止、勻速運(yùn)動或勻變速直線運(yùn)動狀態(tài)，故A選項(xiàng)錯誤，B選項(xiàng)正確；t1～t2時(shí)間內(nèi)，電流在增加，表明壓敏電阻的阻值在減小，則重物對壓敏電阻的壓力在增大，故不可能做勻速運(yùn)動或勻加速運(yùn)動，C、D兩項(xiàng)都錯．答案：B10．為了測量蹦床運(yùn)動員躍起的高度，訓(xùn)練時(shí)在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用傳感器記錄彈性網(wǎng)所受的壓力，并在計(jì)算機(jī)上作出壓力—時(shí)間圖象．某次訓(xùn)練作出的圖象如圖所示．設(shè)運(yùn)動員在空中運(yùn)動時(shí)可視為質(zhì)點(diǎn)，則運(yùn)動員離開蹦床的速率大約是(g取10m/s2)()A．1m/s B．10m/sC．12m/s D．20m/s解析：由圖可知運(yùn)動員離開蹦床的時(shí)間為2秒，則上升和下降的時(shí)間均為1秒，則運(yùn)動員離開蹦床的速率大約是v＝gt＝10m/s，故選B.答案：B二、多項(xiàng)選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不答的得0分)11．用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，如圖所示是把兩個(gè)測力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果．觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲線，以下結(jié)論正確的是()A．作用力與反作用力作用在同一物體上B．作用力與反作用力同時(shí)存在，同時(shí)消失C．作用力與反作用力大小不一定相等D．作用力與反作用力方向相反解析：牛頓第三定律中作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在兩個(gè)物體上．作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失．應(yīng)選B、D.答案：BD12．如圖是測試熱敏電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖，滑動變阻器已調(diào)節(jié)到某一適當(dāng)?shù)闹担畬?shí)驗(yàn)中觀察到當(dāng)溫度升高時(shí)燈更亮．對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析正確的有()A．溫度升高，電路中的電流減小B．溫度升高，電路中的電流增大C．溫度升高，熱敏電阻的阻值增大D．溫度升高，熱敏電阻的阻值減小解析：當(dāng)溫度升高時(shí)，電路中的熱敏電阻的阻值減小，由閉合電路歐姆定律可知：電路中的電流增大，導(dǎo)致燈泡變亮，故選B、D.答案：BD13．如圖所示的是一個(gè)電容式傳感器，在金屬線a的外面涂一層絕緣的電介質(zhì)后放在導(dǎo)電液體中構(gòu)成一個(gè)電容器，a與導(dǎo)電液體就是該電容器的兩極．今使該電容器充電后與電源斷開，并將a與靜電計(jì)的導(dǎo)體球相連，插入導(dǎo)電液體中的電極b與靜電計(jì)外殼相連，則當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時(shí)()A．引起兩極間正對面積變大B．電容器的電容將變小C．電容器兩極間的電壓將變小D．以上說法都不正確解析：當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時(shí)，相當(dāng)于電容器的兩極板的正對面積變大，由C＝eq\f(εrS,4πkd)知，電容C變大，而電容器充電后與電源斷開，所以電容器所帶電荷量Q不變，由U＝eq\f(Q,C)知，電容器兩極間的電壓將變?。鸢福篈C14．如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光敏電阻R1能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光，光傳感器B就輸出一個(gè)電信號，并經(jīng)信號處理器處理后在屏幕顯示出電信號與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示．若傳送帶保持勻加速運(yùn)動，每個(gè)工件均相對傳送帶靜止，且相鄰工件間距依次為5、10、15、20、…(單位：cm)．則以下說法正確的是(不計(jì)工件擋住光的時(shí)間)()圖甲圖乙A．工件的加速度為0.1m/s2B．工件的加速度為0.2m/s2C．當(dāng)無光照射R1時(shí)，光傳感器就輸出一次高電壓D．當(dāng)無光照射R1時(shí)，光傳感器就輸出一次低電壓解析：由題意知，工件做勻變速直線運(yùn)動且相鄰工件間距依次為5、10、15、20…，有圖乙知相鄰時(shí)間間隔為T＝s，Δs＝aT2，得：a＝eq\f(Δs,T2)＝eq\f,m/s2＝0.2m/s2，故A錯誤，B正確；光敏電阻，有光照射電阻較小，無光照射電阻較大，根據(jù)電路連接關(guān)系知當(dāng)無光照射R1時(shí)，電阻較大，分壓較大，R2分壓較小，故光傳感器就輸出一次低電壓．故C錯誤，D正確．答案：BD三、非選擇題(本題共4小題，共54分．按題目要求作答．解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(14分)為了節(jié)能環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)．(1)某光敏電阻R在不同照度下的阻值如下表，根據(jù)表中已知數(shù)據(jù)，在圖1的坐標(biāo)系中描繪出了阻值隨照度變化的曲線．由圖象可求出照度為lx時(shí)的電阻約為________kΩ.照度/lx電阻/kΩ圖1圖2圖3(2)如圖2所示是街道路燈自動控制模擬電路，利用直流電源為電磁鐵供電，利用照明電源為路燈供電．為達(dá)到天亮燈熄、天暗燈亮的效果，路燈應(yīng)接在______(填“AB”或“BC”)之間，請用筆畫線代替導(dǎo)線，正確連接電路元件．(3)用多用電表“×10Ω”擋，按正確步驟測量圖2中電磁鐵線圈電阻時(shí)，指針示數(shù)如圖3所示，則線圈的電阻為______Ω.已知當(dāng)線圈中的電流大于或等于2mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合．圖2中直流電源的電動勢E＝6V，內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑動變阻器有三種規(guī)格可供選擇：R1(0～10Ω，2A)、R2(0～200Ω，1A)、R3(0～1750Ω，0.1A)．要求天色漸暗照度降低至lx時(shí)點(diǎn)亮路燈，滑動變阻器應(yīng)選擇______(填“R1”“R2”“R3”)．為使天色更暗時(shí)才點(diǎn)亮路燈，應(yīng)適當(dāng)?shù)豞_____(填“增大”或“解析：(1)根據(jù)圖象直接讀出對應(yīng)的照度為lx時(shí)的電阻約為kΩ.(2)光敏電阻的電阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小，所以白天時(shí)光敏電阻的電阻值小，電路中的電流值大，電磁鐵將被吸??；靜觸點(diǎn)與C接通；晚上時(shí)的光線暗，光敏電阻的電阻值大，電路中的電流值小，所以靜觸點(diǎn)與B接通．所以要達(dá)到晚上燈亮，白天燈滅，則路燈應(yīng)接在A、B之間．電路圖如圖．(3)歐姆表的讀數(shù)是先讀出表盤的刻度，然后乘以倍率，表盤的刻度是14，倍率是“×10Ω”，所以電阻值是14×10Ω＝140Ω；天色漸暗照度降低至lx時(shí)點(diǎn)亮路燈，此時(shí)光敏電阻的電阻值是2kΩ，電路中的電流是2mA，R＝eq\f(E,I)－R光＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(6,2×10－3)－2000))Ω＝1000Ω，所以要選擇滑動變阻器R3.由于光變暗時(shí)，光敏電阻變大，分壓變大，所以為使天色更暗時(shí)才點(diǎn)亮路燈，應(yīng)適當(dāng)?shù)販p小滑動變阻器的電阻．答案：(1)(2)AB如圖(3)140R3減小16.(12分)電熱毯、電飯鍋是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同．如圖所示為某種電熱式電器的簡化電路圖，主要元件有電阻絲R1，R2和自動開關(guān)S.(1)當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時(shí)，用電器分別處于什么狀態(tài)？(2)用電器由照明電路供電(U＝220V)，設(shè)加熱時(shí)用電器的電功率為400W，保溫時(shí)用電器的電功率為40W，則R1和R2分別為多大？解析：(1)當(dāng)S閉合時(shí)，R2短路，此時(shí)電路總電阻最小，由P＝eq\f(U2,R)知，功率最大，為加熱狀態(tài)；當(dāng)S斷開時(shí)，R1、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，功率最小，為保溫狀態(tài)．(2)S閉合時(shí)，為加熱狀態(tài)，有P＝eq\f(U2,R1)①；S斷開時(shí)，為保溫狀態(tài)，有P′＝eq\f(U2,R1＋R2)②，聯(lián)立①②得R1＝121Ω，R2＝1089Ω.答案：(1)S閉合時(shí)，為加熱狀態(tài)S斷開時(shí)，為保溫狀態(tài)(2)121Ω1089Ω17.(12分)角速度計(jì)可測量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)系統(tǒng)繞OO′軸轉(zhuǎn)動時(shí)，元件A發(fā)生位移并輸出電壓信號，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源，已知A的質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源電動勢為E、內(nèi)阻不計(jì)，滑動變阻器總長度為l，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)P在a點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時(shí)，推導(dǎo)輸出電壓U和ω的函數(shù)關(guān)系式．解析：水平方向加速度由彈簧提供，F(xiàn)向＝mω2(l＋Δx)＝kΔx，所以Δx＝eq\f(mω2l,k－mω2).因?yàn)閁＝IR＝Iρeq\f(Δx,S)，①E＝IR總＝Iρeq\f(l,S).②eq\f(①,②)得：U＝eq\f(Δx,l)·E＝eq\f(E,l)·eq\f(mω2l,k－mω2)＝eq\f(Emω2,k－mω2).答案：U＝eq\f(Emω2,k－mω2)18．(16分)如圖所示，小鉛球P系在細(xì)金屬絲下，懸掛在O點(diǎn)，開始時(shí)小鉛球P沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)將小鉛球P放入水平流動的水中時(shí)，球向左擺起一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．為了測定水流對小球作用力的大小，在水平方向固定一根電阻絲BC，它與金屬絲接觸良好，不計(jì)摩擦(C端在O點(diǎn)正下方處)．圖中還有電動勢為E的電源(內(nèi)阻不計(jì))和一只電壓表．(1)請你連接電路，