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1、
2010—2011學(xué)年度上學(xué)期單元測試
高二物理試題【魯教版】
命題范圍:
選修3-2第三章 交變電流第四章 遠(yuǎn)距離輸電第五章 傳感器及其應(yīng)用
全卷滿分100分,用時90分鐘。
第Ⅰ卷(共40分)
一、選擇題(10個小題,共40分,每小題給出的四個選項中,有的只有一個選項正確,有的有多個選項正確,全選對的得4分,選對但不全的得2分,選錯的得0分)
1.隨著人們生活質(zhì)量的提高,自動干手機(jī)已進(jìn)入家庭洗手間,當(dāng)人將濕手靠近干手機(jī)時,機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動電熱器加熱,于是有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出,將濕手烘干,手靠近干手機(jī)能使傳感器工作,這是因為 ( )
A.改變了電
2、場 B.改變了溫度 C.改變了磁場 D.改變了電容[來
2.如圖所示是一個理想變壓器,A1、A2分別為理想的
交流電流表,V1、V2分別為理想的交流電壓表,R1、
R2、R3均為電阻,原線圈兩端接電壓一定的正弦交
流電源,閉合開關(guān)S,各交流電表的示數(shù)變化情況
應(yīng)是 ( )
A.A1讀數(shù)變大 B.A2讀數(shù)變大
C.V1讀數(shù)變小 D.V2讀數(shù)變小
3.在某交流電路中,有一正在工作的變壓器,原、副線圈的匝數(shù)分別為n1=600匝、n2=120匝,電源的電壓為U=311sin100πtV,原線圈中
3、串聯(lián)一個0.2A的保險絲,為保證保險絲不被燒毀,則 ( )
A.負(fù)載功率不能超過44W B.負(fù)線圈電流的最大值不能超過1A
C.負(fù)線圈電流的有效值不能超過1A D.負(fù)線圈電流的有效值不能超過0.2A
4.根據(jù)麥克斯韋電磁理論,下列說法正確的是 ( )
A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場,在磁場周圍一定產(chǎn)生電場
B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場
C.均勻變化的磁場周圍一定產(chǎn)生恒定的電場
D.振蕩的磁場周圍一定產(chǎn)生同頻率變化的振蕩電場
5.如左下圖所示,一個理想變壓器,原副線圈匝數(shù)之比為n1∶n2=10∶1,在原線圈
4、ab兩端加上電壓220 V的正弦交流電,當(dāng)原線圈中電流為零的瞬間,副線圈兩端c、d之間的瞬時電壓大小為 ( )
A.22 V B.2200 V
C.31.1 V D.0
6.傳感器是將非電物理量轉(zhuǎn)換成便于測量的電學(xué)量的一種元件。常用的光敏電阻自動計數(shù)器是 ( )
A.將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器
B.將電信號轉(zhuǎn)換成光信號的傳感器
C.將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器
E
A
a
S
b
D.將聲信號轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器
7.如圖所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)
5、化為電信號,b是固定不動的
金屬板,a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層
的振動膜,a、b構(gòu)成一個電容器,且通過導(dǎo)線與恒定電源E
兩極相接。若聲源S發(fā)出的是簡諧縱波,則在a振動的過程
中 ( )
A.a(chǎn)、b板之間的電場強(qiáng)度不變
B.a(chǎn)、b板所帶的電荷量不變
C.電路中始終有方向不變的電流
D.向右振動幅度最大時,電容器電容最大
8.有關(guān)傳感器,下列說法正確的是 ( )
A.電子秤所使用的測力裝置是光傳感器
B.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號
C.光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電
6、學(xué)量
D.樓道里的燈只有天黑時出現(xiàn)聲音才亮,說明它的控制電路中有光傳感器和聲傳感
9.一矩形線圈,繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸
轉(zhuǎn)動,線圈內(nèi)的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化如圖所示,
則下列說法中正確的是 ( )
A.t1時刻通過線圈平面的磁通量為零
B.t2時刻通過線圈平面的磁通量最大
C.t4時刻通過線圈平面的磁通量的變化率的絕對值最大
D.每當(dāng)感應(yīng)電動勢e變換方向時,通過線圈平面的磁通量的絕對值都為最大
10.利用光敏電阻制作的光傳感器,記錄了傳送帶上工件
的輸送情況.如圖甲所示為某工廠成品包裝車
7、間的光
傳感記錄器,光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的
光.每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時,光傳感器就輸出一
個電脈沖信號.某次在屏幕上顯示出電信號與時間的
關(guān)系如圖乙所示.若傳送帶始終勻速運動,每兩個工
件間的距離為0.1 m,則下述說法正確的是 ( )
A.傳送帶運動的速度是0.1 m/s
B.傳送帶運動的速度是0.2 m/s
C.該傳送帶每小時輸送3600個工件
D.該傳送帶每小時輸送7200個工件
第Ⅱ卷 (共60分)
二、本題共2小題,共14分。把答案填在題中橫線上或按題目要求作答。
11.(4分)
當(dāng)光照射到光敏電阻上時,光敏電阻的阻值
8、 (填“變大”、“不變”或“變小”).半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨 變化而改變的特性制成的.
12.(10分)如圖所示為測量血壓的壓力傳感器在工作時的示意圖,薄金屬片P固定有4個電阻R1、R2、R3、R4,右邊如圖是它的側(cè)面圖,這4個電阻連接成電路如圖所示,試回答:
(1)開始時,金屬片中央O點未加任何壓力,欲使電壓表無示數(shù),則4個電阻應(yīng)滿足怎樣的關(guān)系?并證明之。
(2)當(dāng)O點加一個壓力F后發(fā)生形變,這時4個電阻也隨之發(fā)生形變,形變后各電阻大小如何變化?
(3)電阻變化后,電路A、B兩點中哪點電勢較高?它為什么能測血壓?
三、本題共3小題;共46
9、分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
13.(14分)如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW ,輸出電壓為400V ,向距離較遠(yuǎn)的用戶供電,為了減少電能損失,使用2kV的高壓輸電,最后用戶得到220V 、9.5kW的電力。試求:
(1)升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2 ;
(2)輸電線路導(dǎo)線的電阻R線
(3)降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比n3∶n4
14.(14分)某學(xué)生了測量一物體的質(zhì)量,找到一個力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓
10、面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示,測量時先調(diào)節(jié)輸入端的電壓,使轉(zhuǎn)換器空載時的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U.
現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個、
電鍵及導(dǎo)線若干、待測物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).
請完成對該物體質(zhì)量的測量.
(1)設(shè)計一個電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫出完整的測量電路圖.
(2)簡要說明測量步驟,求出比例系數(shù)k,并測出待測物體
力電轉(zhuǎn)換器
受壓面
+
-
+
-
的質(zhì)量m.
(3)請設(shè)想實
11、驗中可能會出現(xiàn)的一個問題.
15.(18分)如圖所示為利用電容器的測速計原理圖,其基本原理即是把測量速度這一力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電流量進(jìn)行測量?;瑒佑|頭P與某運動物體相連,當(dāng)P勻速滑動時,電流表有一定的電流通過,從電流表示數(shù)可得運動物體速度。已知電源電動勢E=4V內(nèi)阻r=10Ω,AB為粗細(xì)均勻的電阻絲,其阻值為 R=30Ω、長度L=30cm,電容器的電容C=50μF。今測得電流表示數(shù)為0.05mA,方向由b流向a。由此即可求出運動物體的速度大小和運動的方向。
參考答案
1.D;2.ABD;3.AC;科網(wǎng)4.CD;5.
12、C;6.A;7.D;8.CD;9.CD;10.BD
12.【解析】:電壓表無示數(shù),說明A、B兩點等勢,即,
則有,整理得
當(dāng)O點加一個壓力F后,金屬片發(fā)生形變,這時4個電阻也隨之發(fā)生形變,且、被拉長,、被拉寬,根據(jù)電阻定律,故、電阻增大,導(dǎo)致A點電勢高于B點,且A、B兩端電壓增大。由于血壓越高,金屬片形變越大,電阻變化越大,電壓表的示數(shù)越大,從而測量出人體血壓。
13.(1)1:5 (2)20 (3)95:11
14.【解析】:(1)電路圖如右(4分)
(2)①調(diào)節(jié)滑動變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零(2分)
②將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0(2分)
③將物
13、體放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U1(2分)
U0=km0g (1分)
U=kmg (1分)[
(3)①電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零 ②待測物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程(3分)
15.【解析】:在這個實際問題中,只要設(shè)法計算出滑動觸頭P移過一段微小距離Δx時電容器上的電壓變化,即可求得電容器上的充放電電流的表達(dá)式,據(jù)此進(jìn)一步可求得速度。
先估計流過電阻絲上的電流約為I==A
=100mA>>0.05mA,即相比于電阻絲上的電流,電容器中的充放電電流可忽略。因此可視整根電阻絲與電源為串聯(lián),當(dāng)滑動觸頭P移過距離Δx時,電容器上的電壓變化為ΔU=IRx=Δx,
則其充放電電流為IC = ==,
又v=,綜合上述各式得,代入數(shù)據(jù)得v=10cm/s;由該圖容易看出,電容器左板帶正電,而通過電流表的電流方向由b流向a,說明電容器是放電的,即電容器兩端的電壓降低,故物體運動方向向