2020秋高中物理粵教版3-2達(dá)標(biāo)作業(yè)：第三章第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置含解析

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秋高中物理粵教版選修3-2達(dá)標(biāo)作業(yè)：第三章第四節(jié)用傳感器制作自控裝置含解析A級抓基礎(chǔ)1.類人型機(jī)器人裝有作為眼睛的“傳感器",猶如大腦的“控制器”，以及可以行走的“執(zhí)行器”,在它碰到障礙物前會自動避讓并及時轉(zhuǎn)彎．下列有關(guān)該機(jī)器人“眼睛”的說法中正確的是()A．是力傳感器 B．是光傳感器C．是溫度傳感器 D．是聲音傳感器解析：遇到障礙物會繞開，說明它是光傳感器,B正確,A、C、D錯誤．答案：B2。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實驗中，安裝好如圖所示裝置，向杯內(nèi)加入冷水，溫度計的示數(shù)為0℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩x出熱敏電阻的阻值R1，然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計的示數(shù)為60℃.若發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是（）A．應(yīng)選用電流擋,溫度升高時換用大量程測量B．應(yīng)選用電流擋，溫度升高時換用小量程測量C．應(yīng)選用歐姆擋,溫度升高時換用倍率大的擋D．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋解析：多用電表只有選擇歐姆擋才能直接讀出熱敏電阻的阻值，當(dāng)向杯內(nèi)加入熱水,多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明此時熱敏電阻的阻值較小，故換用倍率小的擋，D項正確．答案：D3。(多選）下列說法正確的是()A．絕緣體是絕對不能導(dǎo)電的B．電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)都是半導(dǎo)體材料C．導(dǎo)體能導(dǎo)電是因為導(dǎo)體內(nèi)有大量的自由電子，絕緣體的導(dǎo)電性能很差是因為絕緣體內(nèi)的自由電子極少D．當(dāng)溫度升高時，半導(dǎo)體的電阻率明顯減小解析：要形成電流，除有電勢差外，還應(yīng)有可自由移動的電荷，導(dǎo)體的導(dǎo)電性能好是因為導(dǎo)體中有大量的自由電子，絕緣體的導(dǎo)電性能很差，是因為絕緣體內(nèi)的自由電子很少，C項正確；絕緣體內(nèi)有很少的自由電子，若兩端加上電壓，這些自由電子將在電場力作用下發(fā)生定向移動，可形成極其微弱的電流，故A項錯誤；半導(dǎo)體材料不光要求電阻率介于導(dǎo)體和絕緣體之間，而且還要求電阻率隨溫度的升高而減小，故B項錯誤，D項正確．答案：CD4。(多選)2007年度諾貝爾物理學(xué)獎授予了法國和德國的兩位科學(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)開發(fā)的用于讀取硬盤數(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，在下列有關(guān)其他電阻應(yīng)用的說法中,正確的是（)A．熱敏電阻可應(yīng)用于溫度測控裝置中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直流、阻礙交流的作用解析：熱敏電阻對溫度很敏感,光敏電阻對光照很敏感,電阻絲可用于電加熱，這很常見,所以A、B、C正確；交流電、直流電均可通過電阻，電阻對它們均可產(chǎn)生阻礙作用，所以D錯誤．答案：ABC5．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷小車運(yùn)動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球，小車向右做直線運(yùn)動過程中,電流表示數(shù)變化如圖乙所示．下列判斷正確的是()圖甲圖乙A．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動B．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動C．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動D．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動解析:由壓敏電阻的特點(diǎn)知，t1~t2時間內(nèi)電流I均勻增大，所以壓敏電阻所受的壓力增大,故小車做加速度增大的變加速運(yùn)動．t2～t3時間內(nèi)，電流不變,說明小車做勻加速直線運(yùn)動,故D正確．答案：DB級提能力6．如圖所示是一種油箱內(nèi)油面高度檢測裝置的示意圖．圖中油量表由電流表改裝而成,金屬杠桿的一端接浮標(biāo)，另一端觸點(diǎn)O接滑動變阻器R.當(dāng)油箱內(nèi)油面下降時，下列分析正確的有(）A．觸點(diǎn)O向下滑動B．觸點(diǎn)O不動C．電路中的電流增大了D．電路中的電流減小了解析：當(dāng)油面下降時，浮標(biāo)位置降低，在杠桿作用下，滑動變阻器的滑片O向上移動,故A錯誤，B錯誤；滑動變阻器的滑片O向上移動時，滑動變阻器連入電路的阻值R變大，根據(jù)I＝eq\f（E,r＋R0＋R)可知電路中的電流變小，電流表示數(shù)變小,即油量表指針偏轉(zhuǎn)較小,故C錯誤，D正確．答案：D7．(多選）在溫控電路中,通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實現(xiàn)對電路相關(guān)物理量的控制．如圖所示電路,R1為定值電阻，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高電阻越?。?，C為電容器．當(dāng)環(huán)境溫度降低時()A．電容器C的帶電荷量增大B．電壓表的讀數(shù)增大C．電容器C兩板間的電場強(qiáng)度減小D．R1消耗的功率增大解析：當(dāng)環(huán)境溫度降低時，R2變大，電路的總電阻變大，由I＝eq\f(E,R總)知I變小，又U＝E－Ir,電壓表的讀數(shù)U增大,B正確;又由P1＝I2R1可知，R1消耗的功率P1變小，D錯誤；電容器兩板間的電壓U2＝U－U1，U1＝IR1，可知U1變小，U2變大，由場強(qiáng)E′＝eq\f(U2，d)，Q＝CU2可知Q、E′都增大，故A正確，C錯誤．答案:AB8．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?。娫醇着c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端解析：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．答案：B9．傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示是利用電容器作為傳感器來測定壓力變化的電路，當(dāng)待測壓力作用于膜片電極上時，下列說法中正確的是（)①若F向下壓膜片電極，電路中有從a到b的電流；②若F向下壓膜片電極，電路中有從b到a的電流；③若F向下壓膜片電極，電路中不會有電流產(chǎn)生;④若電流表有示數(shù),說明壓力F發(fā)生變化；⑤若電流表有示數(shù)，說明壓力F不會發(fā)生變化．A．②④ B．①④C．③⑤ D．①⑤解析：F向下壓膜片電極,使得電容器兩板間的距離減少，電容器的電容增加，又因電容器兩極板間的電壓不變，所以電容器的電荷量增加,電容器繼續(xù)充電，A正確．答案：A10.某儀器內(nèi)部電路如圖所示，其中M是一個質(zhì)量較大的金屬塊，左、右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連,并套在光滑水平細(xì)桿上，a、b、c三塊金屬片的間隙很?。╞固定在金屬塊上)．當(dāng)金屬塊處于平衡時兩根彈簧均處于原長狀態(tài)．若將該儀器固定在一輛汽車上,則下列說法正確的是（)A．當(dāng)汽車加速前進(jìn)時，甲燈亮B．當(dāng)汽車加速前進(jìn)時，乙燈亮C．當(dāng)汽車剎車時，乙燈亮D．當(dāng)汽車剎車時,甲、乙燈均不亮解析：向右加速時,M向左移動，b與a接觸，乙燈亮；當(dāng)剎車時，M向右移動,b與c接觸,甲燈亮．故選項B正確．答案：B11．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(diǎn)(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，兩燈電阻不計．(1）分析電飯煲的工作原理;（2）簡要回答，如果不閉合開關(guān)S1,能將飯煮熟嗎？（3)計算加熱和保溫兩種狀態(tài)下電飯煲消耗的電功率之比．解析：（1）電飯煲盛上食物后,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；水燒開后，溫度升高到103℃時,開關(guān)S1自動斷開，這時飯已煮熟，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)．(2）如果不閉合開關(guān)S1，則不能將飯煮熟，因為最高只能加熱到80℃。(3）加熱時電飯煲消耗的電功率為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(500×5