2019年高考物理總復(fù)習(xí) 10-3傳感器訓(xùn)練試題 新人教版.doc
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2019年高考物理總復(fù)習(xí) 10-3傳感器訓(xùn)練試題 新人教版 1.(多選)(2011江蘇)美國(guó)科學(xué)家Willard S. Boyle與George E. Smith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲xx年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器.下列器件可作為傳感器的有( ) A.發(fā)光二極管 B.熱敏電阻 C.霍爾元件 D.干電池 答案 BC 2.(多選)如圖所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻,當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)( ) A.電壓表的示數(shù)增大 B.R2中電流減小 C.小燈泡的功率增大 D.電路的路端電壓增大 解析 當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí),R3阻值減小,外電路總電阻隨R3的減小而減小,R1兩端電壓因干路電流增大而增大,電壓表的示數(shù)增大,同時(shí)內(nèi)電壓增大,故電路路端電壓減小,A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;由路端電壓減小,R1兩端電壓增大知,R2兩端電壓必減小,則R2中電流減小,故B項(xiàng)正確;結(jié)合干路電流增大知流過小燈泡的電流必增大,則小燈泡的功率增大,故C項(xiàng)正確. 答案 ABC 3.(單選)如圖(a)所示,光敏電阻R2上加上如圖(b)所示的光照,那么R2兩端的電壓變化是下列圖中的( ) 解析 光敏電阻阻值隨光照的增強(qiáng)而減小,根據(jù)題圖乙,知R2兩端的電壓隨之同頻率地先減小后增大,但不會(huì)是零,所以選B項(xiàng). 答案 B 4.(單選)如圖所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖,其中R3為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,值班室的顯示器為電路中的電流表,a、b之間接報(bào)警器.當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流I、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是( ) A.I變大,U變大 B.I變大,U變小 C.I變小,U變小 D.I變小,U變大 解析 當(dāng)傳感器R3所在處出現(xiàn)火情時(shí),溫度升高,R3阻值變小,電路的總電阻變小,電路的總電流變大.r兩端的電壓變大,所以路端電壓(即報(bào)警器兩端的電壓U)變??;又R1兩端的電壓變大,R2與R3的并聯(lián)電壓變小,所以流過R2的電流(即顯示器的電流I)變小. 答案 C 5.(多選)為了保護(hù)電腦元件不受損害,在電腦內(nèi)部有很多傳感器,其中最重要的就是溫度傳感器,常用的溫度傳感器有兩種,一種是用金屬做的熱電阻,另一種是用半導(dǎo)體做的熱敏電阻.關(guān)于這兩種溫度傳感器的特點(diǎn)說法正確的是( ) A.金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變大 B.金屬做的熱電阻隨著溫度的升高電阻變小 C.用半導(dǎo)體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變大 D.用半導(dǎo)體做的熱敏電阻隨著溫度的升高電阻變小 解析 金屬的電阻率隨著溫度的升高而變大,半導(dǎo)體在溫度升高時(shí)電阻會(huì)變小,故選A、D項(xiàng). 答案 AD 6.(單選)關(guān)于傳感器工作的一般流程,下列說法中正確的是( ) 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→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→電學(xué)量 解析 傳感器工作的一般流程為:非電學(xué)量被敏感元件感知,然后通過轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再通過轉(zhuǎn)換電路將此信號(hào)轉(zhuǎn)換成易于傳輸或測(cè)量的電學(xué)量,因此選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確. 答案 C 7.為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng).光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制,光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱,光越強(qiáng)照度越大,照度單位為lx).某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表: 照度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 電阻/kΩ 75 40 28 23 20 18 (1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D甲所示的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線,并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn). (2)如圖乙所示,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng).請(qǐng)利用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路,給1、2兩端提供電壓,要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖.(不考慮控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響) 提供的器材如下: 光敏電阻Rp(符號(hào),阻值見上表); 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì)); 定值電阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出); 開關(guān)S及導(dǎo)線若干. 解析 (2)電源電動(dòng)勢(shì)為3 V,當(dāng)光敏電阻為20 kΩ時(shí),分得電壓U=2 V,而U=E,則R1=10 kΩ. 答案 (1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線如圖所示. 光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減?。? (2) 8.如圖所示裝置可以用來測(cè)量硬彈簧(即勁度系數(shù)較大的彈簧)的勁度系數(shù)k.電源的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻可忽略不計(jì);滑動(dòng)變阻器全長(zhǎng)為L(zhǎng),重力加速度為g.○V 為理想電壓表.當(dāng)木板上沒有放重物時(shí),滑動(dòng)變阻器的觸頭位于圖中a點(diǎn),此時(shí)電壓表示數(shù)為零.在木板上放置質(zhì)量為m的重物,滑動(dòng)變阻器的觸頭隨木板一起下移.由電壓表的示數(shù)U及其他給定條件,可計(jì)算出彈簧的勁度系數(shù)k. (1)寫出m、U與k之間所滿足的關(guān)系式. (2)已知E=1.50 V,L=12.0 cm,g=9.80 m/s2.測(cè)量結(jié)果如下表: m(kg) 1.00 1.50 3.00 4.50 6.00 7.50 U(V) 0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740 ①在下圖中給出的坐標(biāo)紙上利用表中數(shù)據(jù)描出m-U直線. ②m-U直線的斜率為________ kg/V; ③彈簧的勁度系數(shù)k=________ N/m(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字). 解析 (1)設(shè)放置質(zhì)量m的物體時(shí)彈簧壓縮量為x,則有mg=kx,又U=E 解得m=U. (2)①用描點(diǎn)法作圖,作出的圖象如圖所示. ②選取(0,0)、(0.90,9)兩點(diǎn),則斜率為 = kg/V=10.0 kg/V. ③因m=U,故=, k==10.0 N/m=1.23103 N/m. 答案 (1)m=U (2)①見解析圖 ②10.0 ③1.23103 9.青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電,為路燈提供電能.用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制.光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化,作為簡(jiǎn)化模型,可以近似認(rèn)為,照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0;照射光較弱(如黑天)時(shí)電阻接近于無窮大.利用光敏電阻作為傳感器,借助電磁開關(guān),可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉、黑天打開.電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示.1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁線圈,3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接.當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50 mA時(shí),電磁鐵吸合鐵片,彈簧片和觸點(diǎn)分離,3、4斷開;電流小于50 mA時(shí),3、4接通.勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA. (1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路,畫出電路原理圖. 光敏電阻R1,符號(hào) 燈泡L,額定功率40 W,額定電壓36 V,符號(hào) 保護(hù)電阻R2,符號(hào) 電磁開關(guān),符號(hào) 蓄電池E,電壓36 V,內(nèi)阻很??;開關(guān)S,導(dǎo)線若干. (2)回答下列問題: ①如果勵(lì)磁線圈的電阻為200 Ω,勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為______ V,保護(hù)電阻R2的阻值范圍是______ Ω. ②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場(chǎng)合,為了安全,往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí),接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ǎ疄榇耍姶砰_關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造?請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明. 答: ________________________________________________________________________. ③任意舉出一個(gè)其他的電磁鐵應(yīng)用的例子. 答: ________________________________________________________________________. 解析 (1)見答案圖. (2)①U磁m=ImR磁=10010-3200 V=20 V. 由題知,欲使電路起到自動(dòng)控制作用,勵(lì)磁線圈中電流I應(yīng)滿足50 mA- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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