2019-2020年高二物理暑假作業(yè)11（傳感器）.doc

2019-2020年高二物理暑假作業(yè)11（傳感器）一、選擇題（本題共8道小題）1.有些洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置，該裝置采用的傳感器是（） A 溫度傳感器 B 壓力傳感器 C 生物傳感器 D 紅外線傳感器2.許多樓道照明燈具有這樣的功能：天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音它就開(kāi)啟；而白天，即使有聲音它也沒(méi)有反應(yīng)，它的控制電路中接入了哪些傳感器（） A 溫度傳感器 B 光傳感器 C 聲音傳感器 D 熱傳感器3.酒精測(cè)試儀用于對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻值，這樣，儀表顯示的數(shù)據(jù)就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（） AU越大，表示c越大，c與U成正比 B. U越大，表示c越大，但c與U不成正比CU越大，表示c越小，c與U成反比DU越大，表示c越小，但c與U不成反比4.如圖所示的電路中，R1是定值電阻，R2是光敏電阻。已知光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而減小，電源的內(nèi)阻不能忽略。閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)光敏電阻上的光照強(qiáng)度增大時(shí)，下列說(shuō)法中不正確的是()A通過(guò)R2的電流增大B電容器C所帶的電荷量減小C電源的路端電壓增大D電源的效率減小5.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理如圖8中虛線內(nèi)所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì)，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動(dòng)勢(shì)為12 V，內(nèi)阻為2 ，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R300.02F(F和R的單位分別是N和)。下列說(shuō)法正確的是()A該秤能測(cè)量的最大體重是1 400 NB該秤能測(cè)量的最大體重是1 300 NC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G刻度盤(pán)0. 375 A處D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G刻度盤(pán)0.400 A處6.計(jì)算機(jī)光驅(qū)的主要部分是激光頭，它可以發(fā)射脈沖激光信號(hào)，激光掃描光盤(pán)時(shí)，激光頭利用光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器將反射回來(lái)的脈沖信號(hào)傳輸給信號(hào)處理系統(tǒng)，再通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出相應(yīng)信息光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖如圖所示，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（） A 當(dāng)有光照射R1時(shí)，處理系統(tǒng)獲得低電壓 B 當(dāng)有光照射R1時(shí)，處理系統(tǒng)獲得高電壓 C信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次 D信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次7.電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵裝備之一如圖所示，某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓，ac間的電阻是cd間電阻的（n1）倍，某次測(cè)量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，則輸入端的電壓為（） A nU B C （n1）U D 8.下列的電器中，應(yīng)用了壓力傳感器的是A紅外數(shù)字溫度計(jì) B天黑自動(dòng)開(kāi)啟的路燈C數(shù)字體重計(jì)D白熾燈泡二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2道小題）9.某同學(xué)學(xué)習(xí)傳感器后，用電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)高溫報(bào)警器，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警電路如圖所示，圖中儀器還不完整，請(qǐng)完成以下問(wèn)題：（1）圖中的甲還需要放入的元件是；A二極管B光敏電阻CNTC熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減小）DPTC熱敏電阻（阻值隨溫度升高而增大）（2）電路正確連接之后，該同學(xué)調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn)要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開(kāi)始報(bào)警，則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭往（填“左”或“右”）移動(dòng)一點(diǎn)10.如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，圖中R0表示該電阻在0時(shí)的電阻值，已知圖線的斜率為k若用該電阻與電池（電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r）、理想電流表A、滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)起來(lái)，連接成如圖乙所示的電路用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表A的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的“金屬電阻溫度計(jì)” （1）根據(jù)圖甲，溫度為t（t0）時(shí)電阻R的大小為 （2）在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí)，需要弄清所測(cè)溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系請(qǐng)用E、R0、R（滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值）、k等物理量表示待測(cè)溫度t與電流I的關(guān)系式t= （3）如果某次測(cè)量時(shí)，指針正好指在在溫度刻度的10到20的正中央，則測(cè)量值15（填“大于”、“小于”或“等于”）三、計(jì)算題（本題共1道小題）11.在科技活動(dòng)中某同學(xué)利用自制的電子秤來(lái)稱量物體的質(zhì)量，其原理如圖所示，托盤(pán)和彈簧的質(zhì)量均不計(jì)變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接（但與彈簧間不通電），當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有放物體時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭正好在變阻器的最上端；設(shè)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為 L，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，限流電阻的阻值為R0，彈簧勁度系數(shù)為k，不計(jì)一切摩擦和其他阻力，電壓表為理想電壓表（1）為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤(pán)中物體的重力成正比，請(qǐng)你在圖中完成電壓表的連接；（2）所選用電壓表的量程；（3）寫(xiě)出物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式試卷答案1.解：洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置，是通過(guò)不同的壓力轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，運(yùn)用的壓力傳感器，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選B2.解：根據(jù)題意，天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音它就開(kāi)啟；而白天，即使有聲音它也沒(méi)有反應(yīng)，故電路中有光傳感器，即使天黑，沒(méi)聲音燈也不亮，故用到了聲音傳感器即控制電路中接入了光傳感器、聲音傳感器故選BC3.B 閉合電路的歐姆定律；常見(jiàn)傳感器的工作原理解：酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)R0兩端的電壓根據(jù)酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，得：=kC（k是比例系數(shù)） 根據(jù)歐姆定律得：= 由整理得：U=由數(shù)學(xué)知識(shí)知，U越大，c越大，但兩者不成正比故B正確故選B4.C5.AC6.BD 傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用解：AB、由題知，當(dāng)光線照射R1時(shí)，R1阻值減小、R總減小，由歐姆定律得：I=且電源電壓不變，所以電路中的電流增大，因?yàn)镽2是定值電阻，U2=IR2，故R2兩端電壓增大，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高壓而計(jì)數(shù)，又因?yàn)榇?lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以R1兩端的電壓變小，故A錯(cuò)誤、B正確；CD、當(dāng)光線照射時(shí)，R1阻值增小、R總增小，電路中的電流減大，R2兩端電壓變大，所以信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次，故C錯(cuò)D正確故選：BD7.解：ac和cd是串聯(lián)形式，由串聯(lián)電路電壓和電阻成正比，ac間的電阻是cd間電阻的（n1）倍，則當(dāng)某次測(cè)量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U，ac間的電壓為（n1）U，故輸入電壓為U+（n1）U=nU，故A正確，BCD錯(cuò)誤故選：A8.C9.解：（1）根據(jù)要求，在常溫下熱敏電阻甲阻值較大，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下，此時(shí)綠燈所在電路接通，綠燈亮，所以為是綠燈；溫度升高，熱敏電阻阻值較小，控制電路電流增大時(shí)，電磁鐵磁性增大，將銜鐵吸下所以圖中的甲還需要放入的元件是NTC熱敏電阻（阻值隨溫度升高而減?。┕蔬x：C（2）電路正確連接之后，該同學(xué)調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn)，則是在熱敏電阻的電阻值比較小的時(shí)候才報(bào)警說(shuō)明電路中的總電阻值比較大要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開(kāi)始報(bào)警，則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使滑動(dòng)變阻器的電阻值小一些，則需要將滑動(dòng)頭往 右移動(dòng)一些故答案為：（1）C，（2）右10.解：（1）已知圖線的斜率為k，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得：電阻R的大小為 R=R0+kt（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得 I=又R=R0+kt聯(lián)立得 t=；（3）由上看出，t與I是非線性關(guān)系，與歐姆表類似，溫度t的刻度是不均勻的，左密右疏，則知若指針正好指在在溫度刻度的10到20的正中央，則測(cè)量值小于15故答案為：（1）R0+k t；（2）t=；（3）小于11.解：（1）電壓表的連接如右圖：（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電路中的總電流為電壓表兩端的最大電壓為等于變阻器兩端的最大電壓：所以電壓表的量程可等于或略大于（3）設(shè)托盤(pán)上放上質(zhì)量為m的物體時(shí)，彈簧的壓縮量為x，由題設(shè)知：mg=kx，解得：x=；由閉合電路歐姆定律可知：I=U=IR=IR聯(lián)立求解得：m=答：（1）為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤(pán)中物體的重力成正比，電壓表的連接如上圖所示；（2）所選用電壓表的量程可等于或略大于；（3）物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式為