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溫馨提示:此套題為Word版,請按住Ctrl,滑動鼠標(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。每小題至少一個答案正確)1.(2021·杭州高二檢測)用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過程,實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程,下列所述與其工作原理相同的是()A.走廊照明燈的聲控開關(guān)B.火災(zāi)報警器C.自動洗衣機(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.在一些星級賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動干手機(jī),洗手后將濕手靠近,機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱,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 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易水污染指示器,下列說法中正確的是()A.嚴(yán)峻污染時,LDR是高電阻B.輕度污染時,LDR是高電阻C.無論污染程度如何,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,說明()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()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)如圖所示是溫度報警器電路示意圖,RT是熱敏電阻,R1是滑動變阻器,下列關(guān)于對此電路的分析正確的是()A.當(dāng)RT的溫度上升時,RT減小,A端電勢降低,Y端電勢上升,蜂鳴器會發(fā)出報警聲B.當(dāng)RT的溫度上升時,RT減小,A端電勢上升,Y端電勢降低,蜂鳴器會發(fā)出報警聲C.當(dāng)增大R1時,蜂鳴器的報警溫度將提高D.當(dāng)增大R1時,蜂鳴器的報警溫度將降低7.(多選)電容式傳感器是用來將各種非電信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕难b置。由于電容器的電容C取決于極板正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個因素,當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時就能引起上述某個因素的變化,從而又可推出另一個物理量的值的變化,如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖,關(guān)于這四個傳感器的作用,下列說法正確的是()A.甲圖的傳感器可以用來測量角度B.乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度C.丙圖的傳感器可以用來測量壓力D.丁圖的傳感器可以用來測量速度8.如圖所示是一個基本規(guī)律電路,是由聲控開關(guān)、光敏電阻、小燈泡等元件構(gòu)成的一個自動把握電路。該電路的功能是在白天無論聲音多么響,小燈泡都不會亮,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、試驗題(本大題共2小題,共16分)9.(6分)利用傳感器可以探測、感受外界的信號、物理條件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做試驗得到的小燈泡的U-I關(guān)系圖線。(1)試驗室供應(yīng)的器材有:電流傳感器、電壓傳感器、滑動變阻器A(阻值范圍0~10Ω)、滑動變阻器B(阻值范圍0~100Ω)、電動勢為6V的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做試驗時,滑動變阻器選用的是(選填“A”或“B”);請在圖乙的方框中畫出該試驗的電路圖。(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,電源電動勢為3V。則此時小燈泡的電功率為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。現(xiàn)用伏安法爭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。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值為4~5Ω,熱敏電阻和溫度計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),滑動變阻器(0~20Ω),開關(guān),導(dǎo)線若干。(1)在虛線框中畫出試驗電路圖,要求誤差盡可能小。(2)依據(jù)電路圖,在圖中的實物圖上連線。(3)簡要寫出完成接線后的主要試驗步驟
____________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________。三、分析計算題(本大題共3小題,共36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)11.(12分)給你如下器材:光敏電阻、電鈴、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。試從所給器材中選用一些器材制作一個光強(qiáng)達(dá)到確定數(shù)值時的自動報警器。要求:不必要的器材盡量不用,畫出電路圖并簡述工作原理。12.(12分)用如圖所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個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,滑塊可無摩擦滑動,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,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)動時,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,在自動把握中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。有一種測量人的體重的電子秤,其測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,接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8V,取g=10m/s2。請回答:壓力F/N0250500750100012501500……電阻R/Ω300270240210180150120……(1)該秤零起點(即踏板空載時)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,這個人的體重是多少千克?答案解析1.【解析】選B。聲控開關(guān)是聲傳感器,火災(zāi)報警器是光傳感器,自動洗衣機(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)自動干手機(jī)工作的特征,手靠近時電熱器工作,手撤離時電熱器停止工作,人是一種導(dǎo)體,可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容。手靠近時相當(dāng)于連接一個電容,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。用濕度和溫度來驅(qū)動電熱器工作,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,透過污水照到LDR上的光線較少,LDR電阻較大,A對,B錯;LDR由半導(dǎo)體材料制成,受光照影響電阻會發(fā)生變化,C錯;白天自然光強(qiáng)度較強(qiáng),會對LDR造成影響,D錯。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,很多題目就會迎刃而解?!窘馕觥窟xA。燈泡L的亮度變暗,由P=I2RL知電流變小,而其他電阻不變,說明熱敏電阻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項正確。【變式備選】為了兒童平安,布絨玩具必需檢測其中是否存在金屬斷針,可以先將玩具放置在強(qiáng)磁場中,若其中有斷針,則斷針被磁化,用磁報警裝置可以檢測到斷針的存在,如圖所示是磁報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接報警器,當(dāng)傳感器RB所在處毀滅斷針時,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,RT減小,A端電勢上升,在非門電路的輸出端,Y端電勢降低,蜂鳴器上的電壓上升,蜂鳴器會發(fā)出報警聲,所以A錯B對;當(dāng)增大R1時,A端電勢上升,在較低溫度時蜂鳴器會發(fā)出報警聲,所以D對C錯。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),均能測量對應(yīng)的物理量,而丁中的電容與s有關(guān),丁只能測量位移s,故正確答案是A、B、C。8.【解析】選A。由于燈L亮要同時滿足光線弱和有聲音兩個條件,所以N為與門電路;當(dāng)與門電路N輸出為高電平“1”時燈亮,這就要求與門電路N的兩輸入端同時為高電平,所以當(dāng)有聲音時聲控開關(guān)N的一個輸入端處于高電位,同時另一個光敏開關(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增大,所以光敏電阻應(yīng)是R2,故選項A正確。9.【解析】由于小燈泡的電阻較小,電路應(yīng)當(dāng)設(shè)計成電流傳感器外接。描繪小燈泡伏安特性曲線,設(shè)計成滑動變阻器分壓接法。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,電源電動勢為3V,在小燈泡伏安特性曲線上找出對應(yīng)電流為0.3A的點,該點橫縱坐標(biāo)的乘積0.3A×2.3V=0.69W為此時小燈泡的電功率。過該點和縱軸上3V的點作始終線,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)定時讀出溫度計值;②調(diào)整滑動變阻器,快速測出幾組電流表和電壓表的值;③重復(fù)①~②,測量不同溫度下的數(shù)據(jù);④繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。答案:見解析【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測量溫度,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、開關(guān)、過流疼惜作用;③利用不同媒質(zhì)中耗散特性的差異測量流量、流速、液面、熱導(dǎo)、真空度等;④利用熱慣性作為時間延遲器。(3)電路中涉及熱敏電阻時,應(yīng)熟記電阻阻值隨溫度變化的特點,然后依據(jù)動態(tài)電路問題的分析思路,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,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,與觸點接觸,含電鈴的電路閉合,鈴響報警。(6分)答案:見解析12.【解析】傳感器上顯示出的力的大小,即彈簧對傳感器的壓力,據(jù)牛頓第三定律知,此即為彈簧上的彈力大小,亦即該彈簧對滑塊的彈力大小。(1)如圖所示,依題意:左側(cè)彈簧對滑塊向右的推力F1=14N右側(cè)彈簧對滑塊向左的推力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。滑塊所受合力產(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)。
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