【全程復(fù)習(xí)方略】2020-2021學(xué)年高中物理選修3-2-單元質(zhì)量評(píng)估(三)

溫馨提示：此套題為Word版，請(qǐng)按住Ctrl,滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)整合適的觀看比例，答案解析附后。關(guān)閉Word文檔返回原板塊。單元質(zhì)量評(píng)估(三)第六章(90分鐘100分)一、選擇題（本大題共8小題，每小題6分，共48分。每小題至少一個(gè)答案正確）1.（2021·杭州高二檢測(cè)）用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的過(guò)程，下列所述與其工作原理相同的是（）A.走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)B.火災(zāi)報(bào)警器C.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D.電飯煲中把握加熱和保溫的溫控器2.在一些星級(jí)賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開(kāi)通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是由于（）A.轉(zhuǎn)變濕度B.轉(zhuǎn)變溫度C.轉(zhuǎn)變磁場(chǎng) D.轉(zhuǎn)變電容3.如圖所示，用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡(jiǎn)易水污染指示器，下列說(shuō)法中正確的是（）A.嚴(yán)峻污染時(shí)，LDR是高電阻B.輕度污染時(shí)，LDR是高電阻C.無(wú)論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素打算D.該儀器不會(huì)受到白天光照的影響4.如圖所示，RT為負(fù)溫度系數(shù)的半導(dǎo)體熱敏電阻，其他電阻都是一般的電阻，當(dāng)燈泡L的亮度變暗時(shí)，說(shuō)明（）A.環(huán)境溫度變高B.環(huán)境溫度變低C.環(huán)境溫度不變D.都有可能5.如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的上升而減小的熱敏電阻），L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（）A.R1兩端的電壓增大B.電流表的示數(shù)增大C.小燈泡的亮度變強(qiáng)D.小燈泡的亮度變?nèi)?.（多選）如圖所示是溫度報(bào)警器電路示意圖，RT是熱敏電阻，R1是滑動(dòng)變阻器，下列關(guān)于對(duì)此電路的分析正確的是（）A.當(dāng)RT的溫度上升時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)降低，Y端電勢(shì)上升，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲B.當(dāng)RT的溫度上升時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)上升，Y端電勢(shì)降低，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲C.當(dāng)增大R1時(shí)，蜂鳴器的報(bào)警溫度將提高D.當(dāng)增大R1時(shí)，蜂鳴器的報(bào)警溫度將降低7.（多選）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)物理量的值的變化，如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用，下列說(shuō)法正確的是（）A.甲圖的傳感器可以用來(lái)測(cè)量角度B.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8.如圖所示是一個(gè)基本規(guī)律電路，是由聲控開(kāi)關(guān)、光敏電阻、小燈泡等元件構(gòu)成的一個(gè)自動(dòng)把握電路。該電路的功能是在白天無(wú)論聲音多么響，小燈泡都不會(huì)亮，在晚上，只要有確定的聲音，小燈泡就亮。這種電路現(xiàn)廣泛應(yīng)用于公共樓梯間，該電路虛線框N中使用的是門電路。則下面說(shuō)法正確的是（）A.R2為光敏電阻，N為與門電路B.R2為光敏電阻，N為或門電路C.R1為光敏電阻，N為或門電路D.R1為光敏電阻，N為與門電路二、試驗(yàn)題（本大題共2小題，共16分）9.（6分）利用傳感器可以探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做試驗(yàn)得到的小燈泡的U-I關(guān)系圖線。（1）試驗(yàn)室供應(yīng)的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動(dòng)變阻器A（阻值范圍0～10Ω）、滑動(dòng)變阻器B（阻值范圍0～100Ω）、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源（不計(jì)內(nèi)阻）、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做試驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器選用的是（選填“A”或“B”）；請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫出該試驗(yàn)的電路圖。（2）假如將該小燈泡接入丙圖所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A，電源電動(dòng)勢(shì)為3V。則此時(shí)小燈泡的電功率為W，電源的內(nèi)阻為Ω。10.（10分）熱敏電阻是傳感器電路中常用的電子元件?，F(xiàn)用伏安法爭(zhēng)辯熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值為4～5Ω，熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有確定量的冷水。其備用的儀表和器具有盛有熱水的熱水瓶（圖中未畫出），電源（3V、內(nèi)阻可忽視），直流電流表（內(nèi)阻約1Ω），直流電壓表（內(nèi)阻約5kΩ），滑動(dòng)變阻器（0～20Ω），開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干。（1）在虛線框中畫出試驗(yàn)電路圖，要求誤差盡可能小。（2）依據(jù)電路圖，在圖中的實(shí)物圖上連線。（3）簡(jiǎn)要寫出完成接線后的主要試驗(yàn)步驟

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___________________________________________________________________________________________________________________________________。三、分析計(jì)算題（本大題共3小題，共36分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位）11.（12分）給你如下器材：光敏電阻、電鈴、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干。試從所給器材中選用一些器材制作一個(gè)光強(qiáng)達(dá)到確定數(shù)值時(shí)的自動(dòng)報(bào)警器。要求：不必要的器材盡量不用，畫出電路圖并簡(jiǎn)述工作原理。12.（12分）用如圖所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)由力敏電阻組成的壓力傳感器，用兩根相同的輕彈簧夾著一質(zhì)量為2.0kg的滑塊，滑塊可無(wú)摩擦滑動(dòng)，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出?，F(xiàn)將裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后。汽車靜止時(shí)，傳感器a、b的示數(shù)均為10N。（g取10m/s2）（1）若傳感器a的示數(shù)為14N，b的示數(shù)為6.0N，求此時(shí)汽車的加速度大小和方向。（2）當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器a的示數(shù)為零。13.（12分）傳感器是把非電學(xué)量（如速度、溫度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的變化的一種元件，在自動(dòng)把握中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。有一種測(cè)量人的體重的電子秤，其測(cè)量部分的原理圖如圖中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻）和顯示體重大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是抱負(fù)的電流表）組成。壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1×107Pa，且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如表所示。設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽視不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V，取g=10m/s2。請(qǐng)回答：壓力F/N0250500750100012501500……電阻R/Ω300270240210180150120……（1）該秤零起點(diǎn)（即踏板空載時(shí)）的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處？（2）假如某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20mA，這個(gè)人的體重是多少千克？答案解析1.【解析】選B。聲控開(kāi)關(guān)是聲傳感器，火災(zāi)報(bào)警器是光傳感器，自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置是力傳感器，電飯煲中把握加熱和保溫的溫控器是熱傳感器，B正確。2.【解析】選D。依據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征，手靠近時(shí)電熱器工作，手撤離時(shí)電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容。手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近轉(zhuǎn)變了電容，所以傳感器工作。用濕度和溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于濕度、溫度的變化而工作的就成了室內(nèi)烘干機(jī)了。3.【解析】選A。嚴(yán)峻污染時(shí)，透過(guò)污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，A對(duì)，B錯(cuò)；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化，C錯(cuò)；白天自然光強(qiáng)度較強(qiáng)，會(huì)對(duì)LDR造成影響，D錯(cuò)。4.【解題指南】傳感器與電路相聯(lián)系完成信息的采集、處理、傳輸或把握，由于傳感器的電阻發(fā)生變化，會(huì)讓電路中的電壓、電流隨之發(fā)生變化，要恰當(dāng)利用好恒定電流中的歐姆定律以及分壓、分流規(guī)律，很多題目就會(huì)迎刃而解。【解析】選A。燈泡L的亮度變暗，由P=I2RL知電流變小，而其他電阻不變，說(shuō)明熱敏電阻RT變小，環(huán)境溫度變高，A正確。5.【解析】選C。溫度降低時(shí)R2的阻值增大，干路電流減小，R1兩端電壓、電流表示數(shù)都減小，燈泡兩端電壓變大、亮度變強(qiáng)。只有C項(xiàng)正確?！咀兪絺溥x】為了兒童平安，布絨玩具必需檢測(cè)其中是否存在金屬斷針，可以先將玩具放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中，若其中有斷針，則斷針被磁化，用磁報(bào)警裝置可以檢測(cè)到斷針的存在，如圖所示是磁報(bào)警裝置中的一部分電路示意圖，其中RB是磁敏傳感器，它的電阻隨斷針的毀滅而減小，a、b接報(bào)警器，當(dāng)傳感器RB所在處毀滅斷針時(shí)，電流表的電流I、ab兩端的電壓U將（）A.I變大，U變大B.I變小，U變小C.I變大，U變小 D.I變小，U變大【解析】選C。由題意知RB的電阻隨斷針的毀滅而減小，即外電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律有I總=ER+r可知I總必增大，再由U外=E-I總r可知，外電壓減小。而由U1=I總R1可知，U1增大，U3必減小，由U3=I3R3知，I3減小，由電流表的電流I=I總-I36.【解析】選B、D。當(dāng)熱敏電阻RT的溫度上升時(shí)，RT減小，A端電勢(shì)上升，在非門電路的輸出端，Y端電勢(shì)降低，蜂鳴器上的電壓上升，蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，所以A錯(cuò)B對(duì)；當(dāng)增大R1時(shí)，A端電勢(shì)上升，在較低溫度時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，所以D對(duì)C錯(cuò)。7.【解析】選A、B、C。甲、乙、丙中的電容器的電容分別與θ、h、F有關(guān)，均能測(cè)量對(duì)應(yīng)的物理量，而丁中的電容與s有關(guān)，丁只能測(cè)量位移s，故正確答案是A、B、C。8.【解析】選A。由于燈L亮要同時(shí)滿足光線弱和有聲音兩個(gè)條件，所以N為與門電路；當(dāng)與門電路N輸出為高電平“1”時(shí)燈亮，這就要求與門電路N的兩輸入端同時(shí)為高電平，所以當(dāng)有聲音時(shí)聲控開(kāi)關(guān)N的一個(gè)輸入端處于高電位，同時(shí)另一個(gè)光敏開(kāi)關(guān)輸入端也要處于高電位，光敏電阻的阻值在光線變?nèi)鯐r(shí)增大，所以光敏電阻應(yīng)是R2，故選項(xiàng)A正確。9.【解析】由于小燈泡的電阻較小，電路應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)成電流傳感器外接。描繪小燈泡伏安特性曲線，設(shè)計(jì)成滑動(dòng)變阻器分壓接法。將該小燈泡接入丙圖所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為0.3A，電源電動(dòng)勢(shì)為3V，在小燈泡伏安特性曲線上找出對(duì)應(yīng)電流為0.3A的點(diǎn)，該點(diǎn)橫縱坐標(biāo)的乘積0.3A×2.3V=0.69W為此時(shí)小燈泡的電功率。過(guò)該點(diǎn)和縱軸上3V的點(diǎn)作始終線，該直線斜率的確定值等于電源的內(nèi)阻，為2.3Ω。答案：（1）A電路如圖所示（2）0.69（0.66～0.72）2.3（2～2.67）10.【解析】（1）如圖所示：（2）如圖所示：（3）①往保溫杯中加入一些熱水，待溫度穩(wěn)定時(shí)讀出溫度計(jì)值；②調(diào)整滑動(dòng)變阻器，快速測(cè)出幾組電流表和電壓表的值；③重復(fù)①～②，測(cè)量不同溫度下的數(shù)據(jù)；④繪出各測(cè)量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。答案：見(jiàn)解析【總結(jié)提升】熱敏電阻的應(yīng)用及分析（1）熱敏電阻有兩種類型：在工作溫度范圍內(nèi)，電阻值隨溫度上升而增加的是正溫度系數(shù)（PTC）的熱敏電阻；電阻值隨溫度上升而減小的是負(fù)溫度系數(shù)（NTC）的熱敏電阻。（2）熱敏電阻用途格外廣泛，主要有：①利用電阻的溫度特性來(lái)測(cè)量溫度，把握溫度和元件、器件、電路的溫度補(bǔ)償；②利用非線性特征完成穩(wěn)壓、限幅、開(kāi)關(guān)、過(guò)流疼惜作用；③利用不同媒質(zhì)中耗散特性的差異測(cè)量流量、流速、液面、熱導(dǎo)、真空度等；④利用熱慣性作為時(shí)間延遲器。（3）電路中涉及熱敏電阻時(shí)，應(yīng)熟記電阻阻值隨溫度變化的特點(diǎn)，然后依據(jù)動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題的分析思路，由部分到整體再到部分進(jìn)行分析。11.【解析】選擇光敏電阻、電鈴、電磁繼電器及導(dǎo)線若干，連接電路如圖所示。（6分）原理：當(dāng)光照增加時(shí)，光敏電阻阻值減小，螺線管中電流增大，電磁鐵磁性變強(qiáng)，銜鐵被吸下，與觸點(diǎn)接觸，含電鈴的電路閉合，鈴響報(bào)警。（6分）答案：見(jiàn)解析12.【解析】傳感器上顯示出的力的大小，即彈簧對(duì)傳感器的壓力，據(jù)牛頓第三定律知，此即為彈簧上的彈力大小，亦即該彈簧對(duì)滑塊的彈力大小。（1）如圖所示，依題意：左側(cè)彈簧對(duì)滑塊向右的推力F1=14N右側(cè)彈簧對(duì)滑塊向左的推力F2=6.0N?；瑝K所受合力產(chǎn)生加速度a1，依據(jù)牛頓其次定律有F1-F2=ma1得a1=F1-F2=4m/s2。（4分）a1與F1同方向，即向前（向右）。（2分）（2）a傳感器的示數(shù)恰為零，即左側(cè)彈簧的彈力F1′=0，因兩彈簧相同，左側(cè)彈簧伸長(zhǎng)多少，右側(cè)彈簧就縮短多少，所以右側(cè)彈簧的彈力變?yōu)镕2′=20N?；瑝K所受合力產(chǎn)生加速度，由牛頓其次定律有F合=F2′=ma2，得a2=F2'm=10m（4分）方向向后（向左）。