2020-2021物理3-2單元質(zhì)量檢測（三） 第六章傳感器含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年物理人教版選修3-2單元質(zhì)量檢測（三）第六章傳感器含解析單元質(zhì)量檢測(三)（第六章）（90分鐘100分）第Ⅰ卷(選擇題共56分)一、選擇題(本題共14小題，每小題4分，共56分.1～11為單選，12~14為多選)1．傳感器的種類多種多樣,其性能也各不相同．空調(diào)機在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定值后,會自動停止工作，空調(diào)機內(nèi)使用的傳感器是（)A．生物傳感器B．紅外傳感器C．溫度傳感器D．壓力傳感器2．下列器件應(yīng)用力傳感器的是（）A．鼠標(biāo)器B．火災(zāi)報警器C．測溫儀D．電子秤3．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4．關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說法正確的是（)A．應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成的B．當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時，其電阻變大;反之變小C．傳感器輸出的是應(yīng)變片電壓D．外力越大，輸出的電壓差值越小5．每當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生后，各路救援人員及時深入災(zāi)區(qū)，與死神搶時間，爭分奪秒搶救被埋人員，有些救援隊借助“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6．關(guān)于傳感器的下列說法正確的是(）A．所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的B．金屬材料也可以制成傳感器C．傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D．以上說法都不正確7．如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時（）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D．小燈泡的亮度變?nèi)?．小強在用恒溫箱進(jìn)行實驗時，發(fā)現(xiàn)恒溫箱的溫度持續(xù)升高，無法自動控制．經(jīng)檢查，恒溫箱的控制器沒有故障．參照示意圖如圖所示，下列對故障判斷正確的是（)A．只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B．只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障C．熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障D．可能是加熱器出現(xiàn)故障9．傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件．如圖所示，乙、丙是兩種常見的電容式傳感器,現(xiàn)將乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進(jìn)行實驗(電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏)，下列實驗現(xiàn)象中正確的是（)A．當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變小，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變大,則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C．當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變大,則電流表指針向左偏D．當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時,若液體深度h變小,則電流表指針向左偏10．如圖所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)原理圖，罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管(LED）、光電三極管和不透明的擋板．未發(fā)生火災(zāi)時,光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，處于高電阻狀態(tài)．發(fā)生火災(zāi)時，下列說法正確的是(）A．進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線，使光電三極管的電阻更大，檢測電路檢測出變化，發(fā)出警報B．光電三極管的溫度升高，電阻變小，檢測電路檢測出變化，發(fā)出警報C．進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，部分光線照射到光電三極管上,使其電阻變小，發(fā)出警報D．以上說法均不正確11．如圖所示為用熱敏電阻R和繼電器L等組成的一個簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會隨溫度的升高而減小。電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路,電源乙與恒溫箱加熱器(圖中未畫出)相連接。則(）A．當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值，銜鐵P將會被吸下B．當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值，銜鐵P將會被吸下C．工作時,應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在C、D端D．工作時，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、C端12．下列說法中正確的是（）A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號B．電熨斗能夠自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片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這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量13．如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計數(shù)器的工作原理是(）A．當(dāng)有光照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次14．圖甲表示斯密特觸發(fā)器，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個值(1.6V）時，輸出端Y會突然從高電平跳到低電平（0。25V）,而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個值(0.8V)的時候,Y會從低電平跳到高電平(3。4V)．圖乙為一光控電路,用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻．下列關(guān)于斯密特觸發(fā)器和光控電路的說法中正確的是（）A．斯密特觸發(fā)器的作用是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號B．斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門C．要想在天更暗時路燈才會亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些D．當(dāng)輸出端Y突然從高電平跳到低電平時,發(fā)光二極管發(fā)光第Ⅱ卷（非選擇題共44分)二、實驗題（本題共3個題,共28分）15．(8分）如圖所示是自動水位報警器的示意圖，其中繼電器的線圈通過電流時，電磁鐵吸引銜鐵1,使它與觸頭3斷開，與觸頭2接觸。若要求水位正常時綠燈亮,高出一定水位時紅燈亮，現(xiàn)有紅、綠燈泡各一個，紅燈泡應(yīng)安在________位置，綠燈泡應(yīng)安在________位置.(選填“A”或“B")16．（8分)光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應(yīng)用，其中就可用于街道路燈的自動控制開關(guān),如圖所示為模擬電路，其中A為光敏電阻，B為電磁繼電器，C為照明電路,D為路燈，請連成正確的電路,達(dá)到日出燈熄、日落燈亮的效果．17．(12分)利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻制作的熱傳感器，一般體積很小，可以用來測量很小范圍內(nèi)的溫度變化,反應(yīng)快,而且精確度高．（1)如果將負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻與電源、電流表和其他元件串聯(lián)成一個電路，其他因素不變,只要熱敏電阻所處區(qū)域的溫度降低,電路中電流將變________（選填“大"或“小”）．(2)上述電路中，我們將電流表中的電流刻度換成相應(yīng)的溫度刻度，就能直接顯示出熱敏電阻附近的溫度。如果刻度盤正中的溫度為20℃，如圖甲所示，則25℃的刻度應(yīng)在20℃的刻度的________（選填“左”或“右”)側(cè)．（3)為了將熱敏電阻放置在某蔬菜大棚內(nèi)檢測大棚內(nèi)溫度變化,請用圖乙中的器材(可增加元器件)設(shè)計一個電路．三、計算題(本題共1小題，共16分．要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位）18．（16分)如圖所示是電飯煲的電路圖,S1是一個溫控開關(guān)，手動閉合后,當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居里點(103℃）時,會自動斷開．S2是一個自動溫控開關(guān)，當(dāng)溫度低于70℃時，會自動閉合；溫度高于80℃時，會自動斷開,紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈，分流電阻R1＝R2＝500Ω，加熱電阻絲R3＝50Ω,兩燈的電阻不計．（1)分析電飯煲的工作原理．（2)計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下,電飯煲消耗的電功率之比．(3)簡要回答，如果不閉合開關(guān)S1能將飯煮熟嗎？單元質(zhì)量檢測（三)(第六章)1．解析：空調(diào)機根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)，所以內(nèi)部使用了溫度傳感器，C正確．答案：C2．解析：鼠標(biāo)器中的傳感器是紅外線接收管,屬于光傳感器；火災(zāi)報警器中傳感器是光電三極管，屬于光傳感器；測溫儀用的是溫度傳感器;電子秤的敏感元件是應(yīng)變片，是力傳感器,D正確．答案：D3．解析：在電梯門口放置一障礙物，電梯門不停地開關(guān)，說明電梯門口有一個光傳感器,故A選項正確．答案：A4．解析：應(yīng)變片是由半導(dǎo)體材料制成的，A錯誤；應(yīng)變片的表面拉伸時,R值變大,應(yīng)變片壓縮時,R值變小，B正確；傳感器輸出的是應(yīng)變片兩個電壓的差值，外力越大，輸出電壓差值越大,C、D錯誤．答案：B5．解析：借助紅外線傳感器，可以感知傷員與周圍環(huán)境的差別，從而發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員．答案：A6．解析：半導(dǎo)體材料可以制成傳感器,其他材料也可以制成傳感器,如金屬氧化物-—氧化錳就可以制成溫度計，A項錯誤，B項正確；傳感器不但能感知電壓的變化，還能感受力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量的變化，C項錯誤．答案：B7．解析：R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián),與電源構(gòu)成閉合電路,當(dāng)熱敏電阻溫度降低時，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)變小，燈L兩端電壓增大,燈泡亮度變強，R1兩端電壓減小,故C正確．答案：C8．解析：恒溫箱內(nèi)溫度持續(xù)升高,說明加熱器沒損壞；無法自動控制，而經(jīng)檢查控制器又沒有故障,說明控制器沒問題；熱敏電阻或溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障都能使溫度持續(xù)升高,故C正確．答案：C9．答案：D10．解析：由火災(zāi)報警器的原理可知,發(fā)生火災(zāi)時煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使光發(fā)生散射，部分光線照在光電三極管上，使其電阻變小,與傳感器相連的電路檢測出這種變化，發(fā)出警報，選項C正確．答案：C11．解析：根據(jù)溫度變化，分析R的變化，確定電路中電流的變化，電流增大時,繼電器L對銜鐵P吸引力增大，P將會被吸下．當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值,熱敏電阻R的阻值增大,電路中電流減小，繼電器L對銜鐵P吸引力減小，P將不會被吸下，故A錯誤。當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值，熱敏電阻R的阻值減小,電路中電流增大，繼電器L對銜鐵P吸引力增大，P將會被吸下,故B正確.恒溫箱內(nèi)溫度高到一定數(shù)值后，應(yīng)與電源斷開停止加熱，由以上分析可知，溫度升高后,A、B端斷開，所以工作時,應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端，故C、D錯誤．故選B.答案：B12．解析：話筒是聲傳感器，能將聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號，故B、C、D均正確．答案：BCD13．解析:光電計數(shù)器的工作原理：當(dāng)有物體擋住射到光敏電阻R1的光照時，R1電阻增大，電路中電流減小，R2兩端電壓降低，信號處理系統(tǒng)得到低電壓,計數(shù)器每由高電壓變到低電壓，就計一個數(shù)，從而達(dá)到自動計數(shù)的目的．答案：AC14．解析：斯密特觸發(fā)器是一種特殊的非門，它能把連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號，選項A錯誤，B正確；如果把R1的阻值調(diào)大些，則只有RG的阻值達(dá)到更大值時，才能使斯密特觸發(fā)器的A端電壓達(dá)到某個值(1。6V),即達(dá)到天更暗時路燈才會亮的目的,選項C正確；當(dāng)輸出端Y突然從高電平跳到低電平時，發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光，選項D正確．答案：BCD15．解析:水位較低時，線圈中沒有電流，銜鐵1與觸頭3接觸,這時應(yīng)綠燈亮，所以綠燈泡應(yīng)安在A位置;當(dāng)高出一定水位時，線圈中有電流，電磁鐵吸引銜鐵1,使它與觸頭3斷開，與觸頭2接觸，這時應(yīng)紅燈亮,所以紅燈泡應(yīng)安在B位置．答案：BA16．解析：電路連接如圖所示．當(dāng)天亮?xí)r，光線照射光敏電阻A，其阻值迅速減小,控制回路電流增大，電磁繼電器B工作,吸下銜鐵使觸點斷開，路燈熄滅．當(dāng)夜晚降臨，光線變暗,光敏電阻A的阻值增大，控制回路電流減小，彈簧將銜鐵拉起，觸點接通,路燈點亮．答案：見解析17．解析：(1）因為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度降低時，電阻增大，故電路中電流會減?。?2）由(1）的分析知，溫度越高,電流越大，25℃的刻度應(yīng)對應(yīng)較大電流，故在20℃的刻度的右側(cè)．(3)如圖所示．答案:（1)小(2)右(3）見解析18．解析：（1）接上電源，S2自動閉合,同時手動閉合S1，這時黃燈短路，紅燈亮,電飯煲處于加熱狀態(tài)．加熱到80℃時，S2自動斷開，S1仍閉合；飯煮熟后，溫度升高到103℃時,S1自動斷開，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于散熱，待溫度降至70℃時，S2自動閉合，電飯煲重新加熱，溫度達(dá)到80℃時，S2又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)，如此循環(huán)．(6分）（2)加熱時電飯煲消耗的電功率P1＝eq\f（U2，R并），保溫時電飯煲消耗的電功率P2＝eq\f(U2，R1＋R并)，兩式中R并＝eq\f(R2R3,R2＋R3）＝eq\f（500×50,500＋50)Ω＝eq\f（500,11)Ω,故eq\f(P1,P2）＝eq\f（R1＋R并，P并)＝eq