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1、-【人教版】高中物理选修3-2章末测评：第6章-传感器（A卷，含答案）-第 6 页第六章测评A(基础过关卷)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分；其中第16题为单选题；第710题为多选题，全部选对得5分，选不全得2分，有选错或不答的得0分)1下列说法中错误的是()A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片C电子秤所使用的测力装置是力传感器D热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量2在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是()A光传感器B温度传感器C声传感器D压力传感器3200
2、7年诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用。下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A热敏电阻可应用于温度测控装置中B光敏电阻是一种光电传感器C电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生这一现象的主要原因是()A小灯泡的电阻发生了变化B小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C电阻丝的电阻率随温度发生了变化D电源的电压随温度
3、发生了变化5某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时。两根弹簧均处于原长状态。若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是()A当汽车加速前进时，甲灯亮B当汽车加速前进时，乙灯亮C当汽车刹车时，乙灯亮D当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮6有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是()A两个传感器都是光电传感器B两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D只要光照或温度适合时排气扇就工作
4、7用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列不属于这类传感器的是()A红外报警装置B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器8如图所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A在温度越高时，热敏电阻阻值越大B在温度越高时，热敏电阻阻值越小C半导体材料温度升高时，导电性能变差D半导体材料温度升高时，导电性能变好9电吉他之所以能以其独特的魅力吸引较多的音乐爱好者，是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器”的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播
5、出优美的音乐。如图是“拾音器”的结构示意图，多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间，当琴弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流。关于感应电流，以下说法正确的是()A琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是变化的B琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变C琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化D琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化10在一些学校教室为了保证照明条件，采用智能照明系统，在自然光不足时接通电源启动日光灯，而在自然光充足时，自动关闭日光灯，其原理图如图所示。R为一光敏电阻，L为一带铁芯的螺线管，在螺线管上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁，一端用铰链固
6、定在墙上可以自由转动，另一端用一绝缘棒链接两动触头。有关这套智能照明系统工作原理描述正确的是()A光照越强，光敏电阻阻值越大，衔铁被吸引下来B在光线不足时，光敏电阻阻值变大，电流小，衔铁被弹簧拉上去，日光灯接通C上面两接线柱应该和日光灯电路连接D下面两接线柱应该和日光灯电路连接二、填空题(本题共2小题，共16分。把答案填在题中的横线上)11(6分)如图所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一砝码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况。从图中可知道该砝码的重力约为_N，A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为_，处于失重状态的为_。12(10分)逻辑电路在电子线路中有着
7、重要的应用。某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路，天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭。如图中RG是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小；R是可调电阻，起分压作用。“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号。J为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)。(1)当天黑时，RG变_，“非”门电路获得_电压，J得到_电压。(选填“大”“小”或“高”“低”)(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调_(选填“大”或“小”)一些。三、解答题(本题共
8、3小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13(8分)如图所示为一监测锅炉内的压力大小的报警器，在压力小于某个安全值时，绿灯常亮；当压力超过安全值时，红灯亮、电铃响开始报警。试说明其工作原理。14(12分)在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置(如图所示)。在轮子的边缘贴上一小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(DIS实验器材)。如果小线圈的面积为S，匝数为N，回路的总电阻为R，小磁体附近的磁感应强度最大值为B。实验发现，轮子转过弧度时，小线圈处的磁感应强度由最大值变为零。他说：
9、“只要测得此过程感应电流的平均值I，就可以求得转轮转速的大小。”请你运用所学的知识推证该同学的判断是否正确，如果正确，请推导出转轮转速的表达式；如果不正确，请说明理由。15(14分)有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6 V的电源，R0是一个阻值为400 的限流电阻，G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器，R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示，C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析：压力F/N050100150200250300电阻R/300280260240220200180(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F
10、变化的函数式。(2)若电容器的耐压值为5 V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？(3)通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？参考答案1解析：话筒是声传感器，能将声音信号转换成电信号，故A错。答案：A2解析：在电梯门口放置一障碍物，电梯门不停地开关，说明电梯门口有一个光传感器，故A选项正确。答案：A3解析：热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度值的函数关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度值，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到
11、阻碍的作用，D说法错误，故正确答案为D。答案：D4解析：电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，电路中电流减小，根据PI2R知，小灯泡的实际功率减小，所以变暗。答案：C5解析：当汽车向右加速时，M向左移动，b与a接触，电路接通乙灯亮；当汽车刹车时，M向右移动，b与c接触，甲灯亮。答案：B6解析：题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，A、C错，B、D对。答案：B7解析：红外报警装置正是把光信号转化为电信号的器件。答案：BCD8解析：电流表的示数增大，说明电路中的电流增大，电阻减小
12、，所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的；电阻率减小，导电性能变好，故选项B、D正确。答案：BD9解析：由题意及图可知，电吉他是利用振动的钢质琴弦使线圈切割磁感线而产生感应电流，再将该电流放大并与扩音器相连从而发出声音，属于法拉第电磁感应现象。因琴弦在振动时速度的大小和方向均变化，故感应电流不是恒定的，故A、C正确。答案：AC10解析：由光敏电阻特性可知，光照强度越强，电阻越小，电流越大，所以A项错，B项正确；上面两接线柱应接日光灯电路，所以C项正确，而D项错误。答案：BC11解析：当拉力的大小不变时，力传感器悬挂的砝码在竖直方向是匀速运动，此时力传感器的读数就是砝码的重力，约4.5
13、N。当力传感器读数大于重力时，砝码处于超重状态，即A、D状态。当力传感器读数小于重力时，砝码处于失重状态，即B、C状态。答案：4.5A、DB、C12解析：(1)天黑时，光线减弱，光敏电阻RG变大，A端输入低电压，Y端输出高压信号，J得到高压，开始控制路灯工作。(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将R调大，A端输入电压较高，当天色较黑时，RG的电阻变大，A端的电压降低，Y端的电压升高，J得到高压，开始控制路灯工作。答案：(1)大低高(2)大13解析：当锅炉内压力低于安全值上限时，1、2触点断开，电磁铁不动作，3、4触点闭合，绿灯点亮；当锅炉内压力超过安全值时，活塞推动金属片使1、2触点连
14、接，电磁铁通电把衔铁吸下来，使3、5点接通，红灯亮，铃响，从而起到报警作用。答案：见解析14解析：设转轮的角速度、转速分别是、n，轮子转过弧度所需时间为t，穿过线圈的磁通量的变化量为，线圈中产生的感应电动势的平均值为E。根据法拉第电磁感应定律有E由闭合电路欧姆定律，感应电流的平均值I又t，n，解得：n由解得的结果看，该同学的判断是正确的。答案：见解析15解析：压敏电阻R其阻值随压力大小变化而变化，首先应确定电阻R随压力F的变化关系，再利用电路确定电压与电流的值。(1)通过表中数据可得：c，故R与F成线性变化关系，设它们的关系为RKFb，代入数据得：R3000.4F。(2)由题意，R0上的电压为5 V，通过R0的电流为I，利用R及R3000.4F可求得Fm550 N。(3)由I和RkFb可得F即该测力显示器的刻度不均匀。答案：(1)R3000.4F(2)550 N(3)不均匀