人教版物理選修3－2練習(xí)第六章檢測(cè)（A）

第六章檢測(cè)(A)(時(shí)間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,1~6題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,7~10題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不選的得0分)1.關(guān)于傳感器工作的一般流程,下列說(shuō)法正確的是()A.非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量→轉(zhuǎn)換元件B.電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→非電學(xué)量C.非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量D.非電學(xué)量→轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→敏感元件→電學(xué)量解析傳感器工作流程一般為非電學(xué)量被敏感元件感知,通過(guò)轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再通過(guò)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測(cè)量的電學(xué)量,故選項(xiàng)C正確。答案C2.在地震救災(zāi)中救援隊(duì)借助“生命探測(cè)儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員。根據(jù)所學(xué)知識(shí),你認(rèn)為“生命探測(cè)儀”可能用到了()A.紅外線傳感器B.壓力傳感器C.振動(dòng)傳感器 D.電容式傳感器解析傷員被深埋在廢墟中,利用紅外線傳感器,可以感知人與周?chē)h(huán)境的差別,選項(xiàng)A正確。答案A3.電熨斗能自動(dòng)控制溫度,在熨燙不同的織物時(shí),設(shè)定的溫度可以不同,圖為電熨斗的結(jié)構(gòu)圖。電熨斗內(nèi)部裝有雙金屬片,雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)大于下層金屬,若把熨燙的棉麻衣物換成絲綢衣物,則如何調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕 ()織物材料尼龍合成纖維絲綢羊毛麻熨燙溫度低→高A.向下B.向上C.保持原狀 D.不能確定解析常溫下,上下觸點(diǎn)是接觸的,這樣插上電源時(shí),電熨斗開(kāi)始加溫,當(dāng)溫度升高時(shí),雙金屬片上層形變大,雙金屬片向下彎曲,觸點(diǎn)分離,停止加熱?，F(xiàn)把棉麻衣物換成絲綢衣物,熨燙溫度變低,要使溫度低時(shí)就斷開(kāi),應(yīng)把調(diào)溫旋鈕向上旋轉(zhuǎn),這樣在金屬形變較小時(shí)就能斷開(kāi)電路。選項(xiàng)B正確。答案B4.氧化錫傳感器主要用于汽車(chē)尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)。它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化,在如圖甲所示的電路中,不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻,這樣,顯示儀表的指針就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系,觀察儀表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)。有一種氧化錫傳感器,其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))—濃度曲線如圖甲,請(qǐng)判斷,電壓表示數(shù)U0與一氧化碳濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()甲乙解析當(dāng)一氧化碳濃度增大時(shí),傳感器的導(dǎo)電能力增大,電阻R傳減小,由閉合電路歐姆定律知,電路中的電流I=ER0+R+R傳+r增大,電壓表的示數(shù)U0=IR0=ER0R0+R+R傳+r增大,故C、D錯(cuò)誤;由題圖知,傳感器的電導(dǎo)與濃度成正比,傳感器的電阻R傳答案B5.如圖所示,包含某邏輯電路的一個(gè)簡(jiǎn)單電路圖,L為小燈泡。光照射光敏電阻R'時(shí),其阻值將變得遠(yuǎn)小于R,則下列說(shuō)法正確的是()A.該邏輯電路是非門(mén)電路;當(dāng)光敏電阻R'受到光照時(shí),小燈泡L不發(fā)光B.該邏輯電路是非門(mén)電路;當(dāng)光敏電阻R'受到光照時(shí),小燈泡L發(fā)光C.該邏輯電路是與門(mén)電路;當(dāng)光敏電阻R'受到光照時(shí),小燈泡L不發(fā)光D.該邏輯電路是或門(mén)電路;當(dāng)光敏電阻R'受到光照時(shí),小燈泡L發(fā)光解析由電路結(jié)構(gòu)判斷可知該邏輯電路為非門(mén)電路,當(dāng)光敏電阻R'受到光照時(shí),光敏電阻R'兩端電勢(shì)差趨近于零,小燈泡L上端為高電平,下端為低電平,故小燈泡L將發(fā)光。對(duì)邏輯電路認(rèn)識(shí)不清容易造成錯(cuò)選A,誤認(rèn)為光照時(shí)小燈泡L兩端都是低電平,小燈泡L不發(fā)光。答案B6.如圖所示,電阻R隨溫度t變化的圖象,下列說(shuō)法正確的是()A.圖線1是熱敏電阻的圖象,它是用金屬材料制成的B.圖線2是熱敏電阻的圖象,它可以用半導(dǎo)體材料制成C.圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高D.圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度低解析圖線1是金屬熱電阻的圖象,金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好,測(cè)量范圍大,但是靈敏度較低,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤。圖線2是熱敏電阻的圖象,熱敏電阻可以用半導(dǎo)體材料制成,熱敏電阻的化學(xué)穩(wěn)定性差,測(cè)量范圍小,但靈敏度高,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案B7.下列關(guān)于光傳感火災(zāi)報(bào)警器的說(shuō)法正確的是()A.發(fā)光二極管、光電三極管都是由半導(dǎo)體材料制成的B.光電三極管與光敏電阻一樣都是光敏感元件,都是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)C.發(fā)光二極管發(fā)出的是脈沖微光D.如果把擋板撤去,火災(zāi)報(bào)警器照樣工作解析發(fā)光二極管工作時(shí)是持續(xù)發(fā)光的,擋板撤去,光始終照到光電三極管上,始終發(fā)出警報(bào),和有無(wú)火災(zāi)無(wú)關(guān)。答案AB8.某壓力傳感器輸出的電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小。一同學(xué)利用該傳感器設(shè)計(jì)了判斷升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置,如圖甲所示,將該傳感器平放在升降機(jī)內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體m,升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0。某過(guò)程中電流表的示數(shù)如圖乙所示,則在此過(guò)程中 ()A.物體處于失重狀態(tài)B.物體處于超重狀態(tài)C.升降機(jī)一定向上做勻加速運(yùn)動(dòng)D.升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)解析升降機(jī)靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0,而此過(guò)程中電流表示數(shù)為2I0,由歐姆定律分析電阻的阻值變小,說(shuō)明壓力增大,則物體處于超重狀態(tài),故A錯(cuò)誤,B正確。物體處于超重狀態(tài)時(shí),速度方向可能向下,也可能向上,則升降機(jī)可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng),也可能向上做勻加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤,D正確。答案BD9.如圖所示的電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,L為小燈泡(其燈絲電阻可以視為不變),R1和R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值的大小隨照射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小。閉合開(kāi)關(guān)S后,將照射光強(qiáng)度增強(qiáng),則 ()A.電路的路端電壓將減小B.燈泡L將變亮C.R1兩端的電壓將減小D.內(nèi)阻r上發(fā)熱的功率將減小解析光照增強(qiáng),光敏電阻的阻值減小,電路中的總電阻減小,由閉合電路歐姆定律可得,電路中總電流增大,所以電源內(nèi)部的電壓增大,所以路端電壓將減小;內(nèi)阻r上發(fā)熱的功率將增大,R1兩端的電壓增大,故A正確,C、D錯(cuò)誤。因路端電壓減小,同時(shí)R1兩端的電壓增大,故并聯(lián)電路部分電壓減小,則流過(guò)R2的電流減小,而總電流增大,所以通過(guò)燈泡L的電流增大,所以L變亮,故B正確。答案AB10.電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃,電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極,在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng),在觸摸屏幕時(shí),由于人體是導(dǎo)體,手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特殊電容(耦合電容),四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn),而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱,準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。由以上信息可知()A.電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指B.當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí),手指與屏的接觸面積越大,電容越大C.當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí),手指與屏的接觸面積越大,電容越小D.如果用戴了絕緣手套的手觸摸屏幕,照樣能引起觸摸屏動(dòng)作解析電容式觸摸屏在原理上把人的手指當(dāng)作電容器元件的一個(gè)極板,把導(dǎo)體層當(dāng)作另一極板,故A符合題意。手指和屏的接觸面積大小會(huì)影響到電容大小,接觸面積越大,即兩極板的正對(duì)面積越大,電容越大,故B符合題意,C不符合題意。戴上絕緣手套時(shí),手與導(dǎo)體層的距離變大,不能引起導(dǎo)體層電場(chǎng)的變化,故不能引起觸摸屏動(dòng)作,D不符合題意。答案AB二、填空題(本題共2小題,共20分)11.(6分)熱水器的恒溫集成電路如圖所示,R0是熱敏電阻,溫度較低時(shí)其阻值很大,溫度較高時(shí)阻值很小。如果熱水器中沒(méi)有水或水溫較高時(shí),繼電器會(huì)放開(kāi)簧片,發(fā)熱器斷路,反之會(huì)吸住簧片接通發(fā)熱器。如果熱水器中沒(méi)有水時(shí),電路中BC部分就處于(選填“斷路”或“短路”),則在電路圖虛線框內(nèi)門(mén)電路應(yīng)為門(mén),當(dāng)溫度較低時(shí),門(mén)電路輸入端A是(選填“高”或“低”)電勢(shì)。

解析根據(jù)題意,當(dāng)溫度低且熱水器中有水時(shí),繼電器吸住簧片接通發(fā)熱器,即門(mén)電路輸入“1、1”時(shí),輸出為“1”(繼電器工作);當(dāng)熱水器中沒(méi)有水或水溫較高時(shí),繼電器會(huì)放開(kāi)簧片,發(fā)熱器斷路,即門(mén)電路輸入“0、0”“0、1”“1、0”時(shí),輸出為“0”(繼電器不工作)。故該邏輯關(guān)系為與邏輯關(guān)系,電路為與門(mén)電路;當(dāng)水溫較低時(shí),R0的阻值很大,根據(jù)串聯(lián)電路分壓,A點(diǎn)的電勢(shì)較高,即門(mén)電路的輸入端A是高電勢(shì)。答案斷路與高12.(14分)霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一。如圖甲所示,在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng),UH稱(chēng)為霍爾電壓,且滿足UH=k(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,電流與磁場(chǎng)方向如圖甲所示,該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí),應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與(選填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線相連。

(2)已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測(cè)量相應(yīng)的UI/×10-3.06.09.012.015.018.0UH/×103V1.11.93.44.56.26.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)畫(huà)出UHI圖線,利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為×103V·m·A1·T1。(保留兩位有效數(shù)字)

(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量,取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差,為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路,S1、S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān),虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫(huà)出)。為使電流從Q端流入、P端流出,應(yīng)將S1擲向(選填“a”或“b”),S2擲向(選填“c”或“d”)。

為了保證測(cè)量安全,該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路,將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中。在保持其他連接不變的情況下,該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件和之間(以上兩空均填器件代號(hào))。

解析(1)通過(guò)矩形半導(dǎo)體薄片中的電流由P向Q,根據(jù)左手定則可知帶正電粒子受到的洛倫茲力由N端指向M端,即帶正電粒子向M端偏轉(zhuǎn),所以M端聚集正電荷,M端電勢(shì)高于N端,故電壓表的“+”接線柱應(yīng)接M端。(2)由UH=kIBd可得霍爾系數(shù)k=UHdIB,由圖線可得斜率k'=UHI=0.38V/A,故k=dk'B=0.40×10-3×0.380.10V·m·A1·T1≈1.5×103V·m·A1·T1。答案(1)M(2)如圖1.5(3)bcS1(或S2)E三、論述、計(jì)算題(本題共4小題,共40分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫(xiě)出最后答案的不得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須寫(xiě)明數(shù)值和單位)13.(8分)如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)路燈自動(dòng)控制門(mén)電路,天黑了,讓路燈自動(dòng)接通,天亮了,讓路燈自動(dòng)熄滅。圖中RG是光敏電阻,當(dāng)有光線照射時(shí),光敏電阻的阻值會(huì)顯著減小。R是可調(diào)電阻,起分壓作用,J為路燈總開(kāi)關(guān)控制繼電器(圖中未畫(huà)路燈電路)。(1)在圖中虛線框處畫(huà)出接入的斯密特觸發(fā)器;(2)如果路燈開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通時(shí)天色還比較亮,應(yīng)如何調(diào)節(jié)R才能在天色較暗時(shí)開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通?說(shuō)明道理。解析(1)(2)R應(yīng)調(diào)大些,這樣在初狀態(tài),A點(diǎn)電壓較高(原來(lái)RG較小,I較大,R兩端電壓較大),天色較暗時(shí),RG增大較多,才能使A點(diǎn)電壓降低到使Y點(diǎn)電平由低到高的突變,使J兩端電壓變大,J導(dǎo)通。答案見(jiàn)解析14.(10分)右圖是電飯煲的電路圖,S1是一個(gè)限溫開(kāi)關(guān),手動(dòng)閉合后,當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103℃)時(shí),開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。S2是一個(gè)自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)溫度低于70℃時(shí),會(huì)自動(dòng)閉合;溫度高于80℃時(shí),會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。紅燈是加熱時(shí)的指示燈,黃燈是保溫時(shí)的指示燈,分流電阻R1=R2=500Ω,加熱電阻R(1)分析電飯煲的工作原理;(2)計(jì)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(jiǎn)要回答,如果不閉合開(kāi)關(guān)S1,能將飯煮熟嗎?解析(1)電飯煲盛上食物后,接通電源,S2自動(dòng)閉合,同時(shí)手動(dòng)閉合S1,這時(shí)R1與黃燈被短路,紅燈亮,電飯煲處于加熱狀態(tài),加熱到80℃時(shí),S2自動(dòng)斷開(kāi),S1仍閉合;水燒開(kāi)后,至飯煮熟溫度升高到103℃時(shí),開(kāi)關(guān)S1自動(dòng)斷開(kāi),黃燈亮,電飯煲處于保溫狀態(tài)。由于散熱,待溫度降至70℃時(shí),S2又自動(dòng)閉合,電飯煲重新加熱,溫度達(dá)到80(2)加熱時(shí)電飯煲消耗的電功率P1=U2R并,保溫時(shí)電飯煲消耗的電功率P2(3)如果不閉合開(kāi)關(guān)S1,開(kāi)始S2還是閉合的,R1與黃燈被短路,功率為P1。當(dāng)溫度上升到80℃時(shí),S2自動(dòng)斷開(kāi),功率降為P2,溫度降到70℃時(shí),S2又自動(dòng)閉合,如此反復(fù),溫度只能在70~80答案見(jiàn)解析15.(10分)如圖所示,將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一矩形的箱中。在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器,箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng),當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0N,下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0N(g取10m/s(1)若上頂板壓力傳感器的示數(shù)是下底板壓力傳感器示數(shù)的一半,試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況;(2)要使上頂板壓力傳感器的示數(shù)為零,箱沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的?解析上頂板、下底板的力傳感器提供了上下底對(duì)物體的壓力,對(duì)物體應(yīng)用牛頓第二定律F1+mgF2=ma,代入數(shù)據(jù)得m=0.(1)由于彈簧長(zhǎng)度不改變,所以下底板的示數(shù)不變,F2=2F1',F1'+mgF2=ma1,代入數(shù)據(jù)得a1=0,物體做勻速直