2019-2020年高二物理暑假作業(yè)11(傳感器).doc
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2019-2020年高二物理暑假作業(yè)11(傳感器) 一、選擇題(本題共8道小題) 1.有些洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置,該裝置采用的傳感器是( ?。? A. 溫度傳感器 B. 壓力傳感器 C. 生物傳感器 D. 紅外線傳感器 2.許多樓道照明燈具有這樣的功能:天黑時(shí),出現(xiàn)聲音它就開啟;而白天,即使有聲音它也沒有反應(yīng),它的控制電路中接入了哪些傳感器( ) A. 溫度傳感器 B. 光傳感器 C. 聲音傳感器 D. 熱傳感器 3.酒精測試儀用于對(duì)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酒后駕車及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測,它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器.酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化.在如圖所示的電路中,不同的酒精氣體濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻值,這樣,儀表顯示的數(shù)據(jù)就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系.如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比,那么,電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是( ) A.U越大,表示c越大,c與U成正比 B. U越大,表示c越大,但c與U不成正比 C.U越大,表示c越小,c與U成反比D.U越大,表示c越小,但c與U不成反比 4.如圖所示的電路中,R1是定值電阻,R2是光敏電阻。已知光敏電阻的阻值隨著光照強(qiáng)度的增加而減小,電源的內(nèi)阻不能忽略。閉合開關(guān)S,當(dāng)光敏電阻上的光照強(qiáng)度增大時(shí),下列說法中不正確的是( ) A.通過R2的電流增大 B.電容器C所帶的電荷量減小 C.電源的路端電壓增大 D.電源的效率減小 5.有一種測量人體重的電子秤,其原理如圖8中虛線內(nèi)所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板、壓力傳感器R(是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實(shí)質(zhì)是理想電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計(jì),已知理想電流表的量程為3 A,電源電動(dòng)勢為12 V,內(nèi)阻為2 Ω,電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R=30-0.02F(F和R的單位分別是N和Ω)。下列說法正確的是( ) A.該秤能測量的最大體重是1 400 N B.該秤能測量的最大體重是1 300 N C.該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0. 375 A處 D.該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤0.400 A處 6.計(jì)算機(jī)光驅(qū)的主要部分是激光頭,它可以發(fā)射脈沖激光信號(hào),激光掃描光盤時(shí),激光頭利用光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器將反射回來的脈沖信號(hào)傳輸給信號(hào)處理系統(tǒng),再通過計(jì)算機(jī)顯示出相應(yīng)信息.光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖如圖所示,其中R1為光敏電阻,R2為定值電阻,此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是( ) A. 當(dāng)有光照射R1時(shí),處理系統(tǒng)獲得低電壓 B. 當(dāng)有光照射R1時(shí),處理系統(tǒng)獲得高電壓 C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次 D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次 7.電子式互感器是數(shù)字變電站的關(guān)鍵裝備之一.如圖所示,某電子式電壓互感器探頭的原理為電阻分壓,ac間的電阻是cd間電阻的(n﹣1)倍,某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U,則輸入端的電壓為( ) A. nU B. C. (n﹣1)U D. 8.下列的電器中,應(yīng)用了壓力傳感器的是 A.紅外數(shù)字溫度計(jì) B.天黑自動(dòng)開啟的路燈 C.?dāng)?shù)字體重計(jì)D.白熾燈泡 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2道小題) 9.某同學(xué)學(xué)習(xí)傳感器后,用電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)高溫報(bào)警器,要求是:正常情況綠燈亮,有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警.電路如圖所示,圖中儀器還不完整,請(qǐng)完成以下問題: (1)圖中的甲還需要放入的元件是 ??; A.二極管 B.光敏電阻 C.NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小) D.PTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而增大) (2)電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn).要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭往 ?。ㄌ睢白蟆被颉坝摇保┮苿?dòng)一點(diǎn). 10.如圖甲是某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象,圖中R0表示該電阻在0℃時(shí)的電阻值,已知圖線的斜率為k.若用該電阻與電池(電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r)、理想電流表A、滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)起來,連接成如圖乙所示的電路.用該電阻做測溫探頭,把電流表A的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度,就得到了一個(gè)簡單的“金屬電阻溫度計(jì)”. (1)根據(jù)圖甲,溫度為t(t>0℃)時(shí)電阻R的大小為 ?。? (2)在標(biāo)識(shí)“金屬電阻溫度計(jì)”的溫度刻度時(shí),需要弄清所測溫度和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系.請(qǐng)用E、R0、R′(滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值)、k等物理量表示待測溫度t與電流I的關(guān)系式t= ?。? (3)如果某次測量時(shí),指針正好指在在溫度刻度的10℃到20℃的正中央,則測量值 15℃(填“大于”、“小于”或“等于”). 三、計(jì)算題(本題共1道小題) 11.在科技活動(dòng)中某同學(xué)利用自制的電子秤來稱量物體的質(zhì)量,其原理如圖所示,托盤和彈簧的質(zhì)量均不計(jì).變阻器的滑動(dòng)端與彈簧上端連接(但與彈簧間不通電),當(dāng)托盤中沒有放物體時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭正好在變阻器的最上端;設(shè)變阻器的總電阻為R,總長度為 L,電源電動(dòng)勢為E,內(nèi)阻為r,限流電阻的阻值為R0,彈簧勁度系數(shù)為k,不計(jì)一切摩擦和其他阻力,電壓表為理想電壓表. (1)為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤中物體的重力成正比,請(qǐng)你在圖中完成電壓表的連接; (2)所選用電壓表的量程; (3)寫出物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式. 試卷答案 1.解:洗衣機(jī)設(shè)有多段式水位自動(dòng)感應(yīng)裝置,是通過不同的壓力轉(zhuǎn)換成電學(xué)量,運(yùn)用的壓力傳感器,故B正確,ACD錯(cuò)誤; 故選B. 2.解:根據(jù)題意,天黑時(shí),出現(xiàn)聲音它就開啟;而白天,即使有聲音它也沒有反應(yīng),故電路中有光傳感器,即使天黑,沒聲音燈也不亮,故用到了聲音傳感器.即控制電路中接入了光傳感器、聲音傳感器. 故選BC 3.B 閉合電路的歐姆定律;常見傳感器的工作原理 解:酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中,電壓表測R0兩端的電壓.根據(jù)酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比,得:=kC(k是比例系數(shù)) ①. 根據(jù)歐姆定律得:== ② 由①②整理得:U= 由數(shù)學(xué)知識(shí)知,U越大,c越大,但兩者不成正比.故B正確. 故選B 4.C 5.AC 6.BD 傳感器在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用 解:AB、由題知,當(dāng)光線照射R1時(shí),R1阻值減小、R總減小,由歐姆定律得:I=且電源電壓不變, 所以電路中的電流增大, 因?yàn)镽2是定值電阻,U2=IR2, 故R2兩端電壓增大,信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高壓而計(jì)數(shù), 又因?yàn)榇?lián)電路總電壓等于各分電壓之和, 所以R1兩端的電壓變小,故A錯(cuò)誤、B正確; CD、當(dāng)光線照射時(shí),R1阻值增小、R總增小,電路中的電流減大,R2兩端電壓變大, 所以信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次,故C錯(cuò).D正確 故選:BD. 7.解:ac和cd是串聯(lián)形式,由串聯(lián)電路電壓和電阻成正比,ac間的電阻是cd間電阻的(n﹣1)倍,則當(dāng)某次測量中輸出端數(shù)字電壓表的示數(shù)為U,ac間的電壓為(n﹣1)U,故輸入電壓為U+(n﹣1)U=nU,故A正確,BCD錯(cuò)誤. 故選:A. 8.C 9.解:(1)根據(jù)要求,在常溫下熱敏電阻甲阻值較大,電磁鐵磁性較弱,不能將銜鐵吸下,此時(shí)綠燈所在電路接通,綠燈亮,所以為是綠燈; 溫度升高,熱敏電阻阻值較小,控制電路電流增大時(shí),電磁鐵磁性增大,將銜鐵吸下.所以圖中的甲還需要放入的元件是NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減?。? 故選:C (2)電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn),則是在熱敏電阻的電阻值比較小的時(shí)候才報(bào)警說明電路中的總電阻值比較大.要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使滑動(dòng)變阻器的電阻值小一些,則需要將滑動(dòng)頭往 右移動(dòng)一些. 故答案為:(1)C,(2)右 10.解:(1)已知圖線的斜率為k,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)得:電阻R的大小為 R=R0+kt. (2)根據(jù)閉合電路歐姆定律得 I= 又R=R0+kt 聯(lián)立得 t=; (3)由上看出,t與I是非線性關(guān)系,與歐姆表類似,溫度t的刻度是不均勻的,左密右疏,則知若指針正好指在在溫度刻度的10℃到20℃的正中央,則測量值小于15℃. 故答案為:(1)R0+k t;(2)t=;(3)小于 11.解:(1)電壓表的連接如右圖: (2)根據(jù)閉合電路的歐姆定律,電路中的總電流為 電壓表兩端的最大電壓為等于變阻器兩端的最大電壓: 所以電壓表的量程可等于或略大于 (3)設(shè)托盤上放上質(zhì)量為m的物體時(shí),彈簧的壓縮量為x,由題設(shè)知: mg=kx, 解得:x=; 由閉合電路歐姆定律可知: I= U=IR′=IR 聯(lián)立求解得: m= 答:(1)為使電壓表中的電壓讀數(shù)與盤中物體的重力成正比,電壓表的連接如上圖所示; (2)所選用電壓表的量程可等于或略大于; (3)物體質(zhì)量與電壓表讀數(shù)之間的關(guān)系式為.- 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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