2019-2020年高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會單元測試 滬科版選修3-2.doc

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2019-2020年高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會單元測試 滬科版選修3-2 一、選擇題(共10個小題，每小題4分，共40分) 1利用半導體可以制成(　　) A．標準電阻　　　　　 B．熱敏電阻 C．光敏電阻 D．晶體管 2關于半導體，下列說法正確的是(　　) A．半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間 B．半導體的電阻率隨溫度的升高而增大 C．半導體的電阻率隨光照強度的增大而減小 D．利用半導體制成的光敏電阻可以作為光傳感器的敏感元件 3霍爾元件能轉換哪兩個量(　　) A．把溫度這個熱學量轉換成電壓這個電學量 B．把磁感應強度這個磁學量轉換成電壓這個電學量 C．把力學量轉換成電學量 D．把光照強度這個光學量轉換成電阻這個電學量 4關于材料的電阻率，下列說法正確的是(　　) A．任何材料的電阻率都隨溫度的改變而改變 B．純金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大 C．某些合金材料的電阻率幾乎不隨溫度的變化而變化 D．半導體材料的電阻率不隨溫度的改變而改變 5如圖所示，R1為定值電阻，R2為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當溫度降低時 … (　　) 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．小燈泡的亮度變弱 6火災報警器使用的是(　　) A．光傳感器 B．溫度傳感器 C．紅外線傳感器 D．超聲波傳感器 7在照明電路中，為了安全，一般在電度表后面電路上安裝一個漏電保護器，如下圖所示，當漏電保護器的ef兩端沒有電壓時，脫扣開關K能始終保持接通；當ef兩端有電壓時，脫扣開關立即斷開。下列說法中正確的是(　　) A．當用戶的電流超過一定值時，脫扣開關會自動斷開，即有過流保護作用 B．當火線和零線間的電壓太高時，脫扣開關會自動斷開，即有過壓保護作用 C．站在地面上的人觸及b線時，脫扣開關會自動斷開，起保護作用 D．當站在絕緣物上的人兩手分別觸到b線和d線時，脫扣開關會自動斷開，起保護作用 8如下圖所示是一種延時開關，當S1閉合時，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當S1斷開時，由于電磁感應作用，D將延遲一段時間才被釋放。則(　　) A．由于A線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用 B．由于B線圈的電磁感應作用，才產(chǎn)生延時釋放D的作用 C．如果斷開B線圈的電鍵S2，無延時作用 D．如果斷開B線圈的電鍵S2，延時將變長 9紅外熱像儀是利用被測物體的紅外輻射進行探測成像的一種器材。它可以作為對電力系統(tǒng)線路狀態(tài)進行監(jiān)測的一種手段。紅外熱像儀可通過紅外線遙感測出架空高壓輸電線各處的溫度高低，根據(jù)發(fā)熱點(一般在電線接頭處)相對周圍環(huán)境溫度的溫差來判斷線路缺陷。以下說法中正確的是(　　) A．紅外線光子能量小，紅外熱像儀發(fā)射紅外線時消耗能量少；線路中溫度高的地方電流大 B．紅外線光子能量小，紅外熱像儀發(fā)射紅外線時消耗能量少；線路中溫度高的地方電阻大 C．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，不同的物體在不同的溫度下發(fā)射紅外線的頻率和強度不同，線路中溫度高的地方電流大 D．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，不同的物體在不同的溫度下發(fā)射紅外線的頻率和強度不同，線路中溫度高的地方電阻大 10(xx山東濟寧高二期末，1)用遙控器調換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程，下列屬于這類傳感器的是(　　) A．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 B．自動洗衣機中的壓力傳感裝置 C．走廊照明燈的聲控開關 D．紅外報警裝置 第Ⅱ卷　(非選擇題　共60分) 二、填空題(共2個小題，共24分) 11(12分)光電效應是用光照射金屬時，金屬中能發(fā)射出電子的現(xiàn)象，能產(chǎn)生這種現(xiàn)象的金屬都存在極限頻率，用高于極限頻率的光照射金屬時才會有光電效應產(chǎn)生，頻率越高的光照射，發(fā)出的電子的動能就越大，光越強，發(fā)出的電子的數(shù)目就越多。利用這種原理制造的光電管元件是一種光電傳感器，應用在光控電路中。 如下圖所示的是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光控制設備用到的光控繼電器示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成，看圖回答下列問題： (1)圖中a端應是電源________極。 (2)光控繼電器的原理是：當光照射光電管時，______________________________。 (3)當用綠光照射光電管K極時，可發(fā)生光電效應，則下列說法中正確的是________。 A．增大綠光照射強度，光電子最大初動能增大 B．增大綠光照射強度，電路中光電流增大 C．改用比綠光波長大的光照射光電管K極時，電路中一定有光電流 D．改用比綠光頻率大的光照射光電管K極時，電路中一定有光電流 12(12分)如下圖所示為一實驗小車利用光脈沖測量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉動時，A發(fā)出的光束通過旋轉齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號，被B接收并轉換成電信號，由電子電路記錄和顯示。若實驗顯示單位時間內的脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，則要測出小車的速度和行程還必須測量的物理量或數(shù)據(jù)是________；小車速度的表達式為v＝________；行程的表達式為s＝________。 三、計算與論證(共2個小題，共36分，解答時要有必須的解析過程，直接寫結果不得分) 13(18分)如下圖為一種加速度儀的示意圖。質量為m的振子兩端連有勁度系數(shù)均為k的輕彈簧，電源的電動勢為E，不計內阻，滑動變阻器的總阻值為R，有效長度為L，系統(tǒng)靜止時滑動觸頭位于滑動變阻器正中，這時電壓表指針恰好在刻度盤正中。求： (1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關系式。 (2)將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？ (3)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時系統(tǒng)的加速度大小和方向如何？ 14(18分)如下圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度。m是一個金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點，AB是一根長為L的電阻絲，其電阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計，電阻絲的中點C焊接一根導線。從O點也引出一根導線，兩線之間接入一個電壓表V(金屬絲和導線電阻不計)；圖中虛線OC與AB相垂直，且OC＝h，電阻絲AB接在電壓為E的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中使AB沿著前進的方向，列車靜止時金屬絲呈豎直狀態(tài)，當列車加速或減速前進時，金屬線將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測出加速度的大小。 (1)當列車向右勻加速運動時，試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對應關系，以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速計。 (2)用此裝置測得的最大加速度是多少？ (3)為什么C點設置在電阻絲AB的中間？對電壓表的選擇有什么特殊要求？ 參考答案 1答案：BCD 2答案：ACD 3答案：B 4答案：ABC 5解析：R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構成閉合電路，當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)減小，燈L電壓增大，燈泡亮度變強，R1兩端電壓減小，故C正確，其余各項均錯。 答案：C 6答案：B 7解析：火線與零線電流相等時，鐵芯中的磁通量為零，脫扣開關得不到信號電壓，只有當人觸及b點時，也就是用戶的火線上時，鐵芯中的磁通量不為零，脫扣開關得到電壓，控制器就能工作，斷開電源。 答案：C 8解析：線圈A斷電時，鐵芯中的磁通量發(fā)生變化，線圈B若是閉合的，將產(chǎn)生感應電流，感應電流的磁場起到了延遲的作用。 答案：BC 9解析：任何物體都不停地向外輻射紅外線，輻射的紅外線與溫度有關。 答案：D 10解析：遙控器調換電視機頻道其原理是應用紅外線傳感器把光信號轉化為電信號。電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器是應用溫度傳感器；自動洗衣機中的壓力傳感裝置應用力傳感器；走廊照明燈的聲控開并是應用聲音傳感器。故正確答案為D。 答案：D 11答案：(1)正 (2)K極發(fā)射光電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流產(chǎn)生的磁場使鐵芯M被磁化，將銜鐵N吸??；無光照射光電管時，電路中無電流，N自動離開M (3)BD 12解析：為了表示周期，要查出齒輪的齒數(shù)p，為了表示行駛速度，還要測量車輪的半徑R。 車輪的轉動周期為T＝，又T＝，v＝Rω，整理得：v＝?？偯}沖數(shù)為N，則運動時間為t＝N/n，所以有s＝vt，代入可得結果。 答案：車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)p　　 13解析：(1)設物體m向左移動x，則有2kx＝ma，對滑動變阻器，滑片向左滑動x，由串聯(lián)分壓得＝，兩式聯(lián)立得：加速度為：a＝(E－2U)。 (2)從上式看出，a與U是線性關系，所以刻度均勻。 (3)當U＝E時，代入得：a＝－，方向向左。 答案：(1)a＝(E－2U)　(2)均勻　理由略 (3)a＝，方向向左 14解析：(1)當列車向右加速時，設加速度為a，金屬絲左偏角為θ，對質量為m的金屬球受力分析得出：tanθ＝，金屬絲在滑線電阻絲上左滑為x，由幾何關系有tanθ＝，再由線性電阻上的分壓原理：＝，解得：a＝g。 (2)測量最大加速度時，金屬絲擺在滑線電阻的最左端或最右端，此時電壓表的示數(shù)為恒壓的一半，即U＝，所以有amax＝g。 (3)C點設置在AB中間的好處是：利用這個裝置還可以測定列車做勻減速運動時的負加速度，這時小球偏向OC線的右方；伏特計要零點在中間，量程大于。 答案：(1)a＝g　(2)amax＝g　(3)見解析