新人教物理选修3-2第六章《传感器》单元测试(提高)

七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载本资料来源于《七彩教育网》第六章《传感器》测试题（提高）一、选择题（每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确。）1．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置．由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值，如图是四种电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用下列说法正确的是（）A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度2．如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，S是光敏电阻（光照时电阻会变小），下列说法中正确的是（）A．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大3．如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是（）A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻（用半导体材料制作），读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻（用半导体材料制作），读数变化不明显4．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况．以下说法中正确的是（）A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面对，UH将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化5．如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B=1T的匀强磁场中，CO间距离10cm．当磁场力为0.2N时，闸刀开关会自动跳开．则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为（）A．电流方向C→OB．电流方向O→CC．电流大小为1AD．电流大小为0.5A6．如图所示是一种利用电磁原理制成的充气泵的结构示意图．其工作原理类似打点计时器，当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是（）A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极7．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计．加速度计的构造原理的示意图如图所示．沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连．滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，然七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度（）A．方向向左，大小为ks／mB．方向向右，大小为ks／mC．方向向左，大小为2ks／mD．方向向右，大小为2ks／m8．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示．Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中有（）A．电容变大B．电容变小C．导线AB中有向左的电流D．导线AB中有向右的电流9．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图．其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）A．I变大，U变大B．I变大，U变小C．I变小，U变大D．I变小，U变小10．如图所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．“”是具有特殊功能的非门，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平，而当输入端A的电压下降到另一个值时，Y会从低电平跳到高电平．在天暗时路灯（发光二极管）会点亮，下列说法中正确的是（）A．天暗时Y处于高电平B．天暗时Y处于低电平C．当R1调大时A端的电压降低，灯（发光二极管）点亮D．当R1调大时A端的电压降低，灯（发光二极管）熄灭七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载二、填空题（每题6分，共18分。把正确答案填在题中的横线上）11．传感器能够感受一些_________量，并把它们按一定的规律转化为_________量，就可以方便地进行测量，传输、处理和控制．12．常见的将光学信号转化为电信号的传感元件是_________，当光照射时，它的导电性能_________。13．热敏电阻能够将_________信号转化为电阻变化信号，话筒能将_________信号转化为_________信号．霍尔元件能将_________信号转化为_________信号．三、计算题（共32分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分.有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位.14．（10分）如图所示“神舟五号”飞船发射升空时，火箭内测试仪平台上放一个压力传感器，传感器上面压一质量为M的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某一高度时，加速度为2ga，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的1617，已知地球的半径为R，g为地面附近的重力加速度，试求此时火箭离地面的高度．15．（12分）如图所示，图甲是我市某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图．目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，刀片恰好指在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零。设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载（1）推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式；（2）为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U与所称物体质量m的关系式．16．（12分）用如图8所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装罩是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10N．取g＝10m／s2．(1)若传感器a的示数为14N，b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度大小和方向；(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器b的示数为零。17.（14分）如图9甲所示，为在温度在30℃左右的环境下的某自动恒温箱原理简图，箱内传感器a传感器bv图8七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载的定值电阻R1=20KΩ，R3=30KΩ，电阻R2为可变的电阻箱，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱的电热丝发热，使箱内温度提高，当Uab0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，调节电阻R2的电阻值就可以改变恒温箱的温度。（1）当R2=10KΩ，恒温箱内的温度恒定在多大℃？；（2）若要恒温箱内的温度升高，应调节电阻R2的电阻值使其阻值变；（“大”或“小”）（3）若要使恒温箱的温度控制在45℃，电阻R2的电阻应为多少kΩ？高二物理参考答案1．答案：ABC解析：甲、乙、丙中的电容器分别与θ、h、F有关，均能测量对应的物理量，而丁只能测量位移x。2．答案：AD3．答案：C4．答案：ABD5．答案：B6．答案：D7．答案：D8．答案：AC9．答案：D10．答案：BD11．非电学电学12．光敏电阻好13．热学声音电学磁电14．（10分）解：设此时火箭升空高度为H，此处重力加速度为g′，则有图9七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载F－Mg′=Ma（4分）由万有引力定律得（R+H）2g′=R2g（6分）又F＝1617Mg（2分）解得H＝3R（2分）15．（12分）解：（1）当在托盘中放质量为m的物体后，弹簧被压缩x，则有mg=kx（2分）此时滑动变阻器滑片以上的阻值设为R1，则RLxR1（2分）由闭合电路欧姆定律得rRREI01（2分）电压表的示数U为U=IR1（2分）由以上各式解得)(0rRkLmgRmgREU（2分）（2）如图（2分），设电流为I，rRREI0（2分）电压表的示数为U，1RIU（2分）联立解得)(0rRRkLmgREU（2分）17.解析：（1）根据题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F1=14N，右侧弹簧对滑块向左的推力F2=6N，令滑块的加速度为a1，由牛顿第二定律得：F1-F2=ma得：a1=4.0m/s2，与F1方向相同，即向右。（2）a的传感器的读数为零，即左侧弹簧弹力为零：F1/=0。因两弹簧相同且矩形箱子的前、后壁距离不变。所以右侧弹簧对滑块向左的推力变为F2/=20N。令滑块的加速度为a1，由牛顿第二定律得：F2/=ma2得：a2=10m/s2，与F2/方向相同，即向左。七彩教育网七彩教育网全国最新初中、高中试卷、课件、教案免费下载18.解析：由题意所给信息：①当a、b端电压Uab0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱的电热丝发热，使箱内温度提高；②当Uab0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，调节电阻R2的电阻值就可以改变恒温箱的温度。综合上述两点，则可估算恒温箱内的温度大约恒定范围的条件是：Uab=0（1）将图2甲所示的电路简化为如图3所示的电路。设通过R1的电流为IR1，通过R3的电流为IR3，根据欧姆定律得：Uac=IR1R1=Uc－UaUcb=IR3R3=Uc－Ub所以，Uab=Ua－Ub=IR3R3－IR1R1=0有：IR3R3=IR1R1另有：通过R1的电流为IR1=Ucd/（R1+R2）IR3=Ucd/（R3+Rt）将两式代入：IR3R3=IR1R1得：R1Rt=R3R2解之得：Rt=15KΩ再由图中可知，当Rt=15KΩ时，对应的温度约为35℃。（2）若要恒温箱内的温度升高，则a、b端电压满足：Uab0，此时电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱的电热丝发热，使箱内温度提高。故有Uab=Ua－Ub=IR3R3－IR1R10所以，应调节电阻R2的电阻值使其阻值变小。（3）若要使恒温箱的温度控制在45℃，此时对应的Rt=10KΩ，将相关