人教版高中物理选修3-2高二二期《交流电与传感器》周练试卷.docx

《传感器》综合测试
时间：90分钟分值：100分
题号12345678910
答案
第Ⅰ卷(选择题，共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．图(1)是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体．在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化．若Q随时间t的变
化关系为Q＝
b
t＋a
(a、b为大于零的常数)，其图象如图(2)所示，那么
图(3)、(4)中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是()。

第六章《传感器》测试卷一、单选题(共12小题)1.如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是()A．电吉他是光电传感器B．电吉他是温度传感器C．电吉他是声音传感器D．弦改用尼龙材料原理不变2.如图所示是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当电容值增大引起外电路的电流变化时，说明导电液体的深度h()A．增大B．减小C．不变D．无法确定3.每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了()A．红外线传感器B．压力传感器C．振动传感器D．电容传感器4.传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用．如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机中有光传感器……演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想的，则下列说法正确的是()A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化C．物体M不动时，电路中没有电流D．物体M不动时，电压表没有示数5.如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是()A．变大B．变小C．先变大后变小再不变D．先变小后变大再不变6.如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称物体时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大，这样把重力值转换成电信号，将电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值．若滑动变阻器上A、B间距为L，最大阻值等于定值电阻的阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()A．G＝(2－)kLB．G＝(－1)kLC．G＝(＋1)kLD．G＝kIL7.2007年度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”，基于巨磁电阻效应的开发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．在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8.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小9.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则可能正确的是()A．B．C．D．10.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A．生物传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器11.如图所示的电路中，两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不远，下列说法中正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.下列说法中正确的是()A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态二、填空题(共3小题)13.按如图所示接好电路，合上S1，S2，发现小灯泡不亮，原因是________________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡________________，原因是________________；停止吹风，会发现小灯泡________________，原因是____________________________；把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡________________，原因是____________________________．14.为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接．当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________传感器，它输入的是________信号，经传感器转换后，输出的是________信号．15.干簧管结构：如图甲所示，它只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当磁铁靠近干簧管时：甲乙(1)会发生的现象：_________，原因：_____________________________________________(2)干簧管的作用是_____________________________________________________________三、实验题(共1小题)16.利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等．如图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的U－I关系图线．(1)实验室提供的器材有：电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围0～10 Ω)、滑动变阻器B(阻值范围0～100 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．该同学做实验时，滑动变阻器选用的是________(选填“A”或“B”)；请在图乙的方框中画出该实验的电路图．(2)如果将该小灯泡接入图丙所示的电路中，已知电流传感器的示数为0.3 A，电源电动势为3 V．则此时小灯泡的电功率为________ W，电源的内阻为________ Ω.四、计算题(共3小题)17.“加速度计”作为测定物体加速度的仪器，已被广泛地应用于飞机、潜艇、导弹、航天器等装置的制导中，如图甲所示是“应变式加速度计”的原理图．支架AB固定在待测系统上，尚志穿在A、B 间的水平光滑横杆上，并用轻弹簧固接于动因A端，其下端的滑动臂P可在滑动变阻器上自由滑动，随着系统沿水平方向做变速运动．滑块相对于支架发生位移，并通过电路转换为电信号从1、2两点的电压表输出，已知电压表量程为8 V，表盘如图乙所示，滑块质量m＝0.1 kg，弹簧的劲度系数k＝20 N/m，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝2 Ω，滑动变阻器的总阻值R＝40 Ω，有效总长度L＝8 cm，当待测系统静止时，滑动臂P位于滑动变阻器中点，取A→B方向为参考正方向．(1)为保证电压表能正常工作，图中电阻R0至少应为多大？(2)根据R0的最小值，将表盘上的电压刻度改为适当的加速度刻度，将对应的加速度值填入图乙中表盘边的小圆内．18.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动，当箱子以a＝2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0 N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N(g取10 m/s2)．(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱子的运动情况．(2)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？19.在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵．某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的，图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，方向与导管垂直，让电流I按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与B垂直．设导管截面高为a，宽为b，导管有长为l的一部分置于磁场中，由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动而不断沿管子向前推进．整个系统是完全密封的，只有金属钠本身在其中流动，其余的部件是固定不动的．(1)假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式；(2)设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为q，单位体积内参与导电的自由电荷数为n，求在横穿液态钠的电流I的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度.答案解析1.【答案】C【解析】由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错．2.【答案】A【解析】由题意知，导线芯和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极．当导电液体深度h增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大．3.【答案】A【解析】伤员被深埋在废墟中，借助红外线传感器，可以感知人与周围环境的差别，且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员．4.【答案】B【解析】当M向左运动时，与电压表并联的电阻变小，电压表的示数变小；当M向右运动时，与电压表并联的电阻变大，电压表的示数变大；当M不动的时候，电压表的示数不变化．5.【答案】D【解析】往R T上擦酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻R T温度降低，电阻值增大，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小．当酒精蒸发完毕后，R T的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变．故电压表的示数将逐渐变大，最后不变．所以选项D正确．6.【答案】A【解析】设称重物时，在压力作用下使P下滑x，则有G＝kx①滑动变阻器有效电阻R＝R0－R0①由闭合电路欧姆定律有I＝①由①①①得G＝(2－)kL.7.【答案】D【解析】电阻在电路中对直流电和交流电都有阻碍作用，将电能转换为内能，故D错误．8.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．9.【答案】D【解析】该同学站在传感器上完成一次下蹲动作过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度方向先向下后向上，即先失重后超重．10.【答案】C【解析】11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收连续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．13.【答案】由于热敏电阻在常温时阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁发光当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，左侧电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了发光热敏电阻温度仍然较高熄灭当把热敏电阻放入冷水后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，左侧电路中电流减小，电磁铁将衔铁放开，故小灯泡熄灭【解析】14.【答案】声控声音电【解析】15.【答案】(1)灯泡会亮当磁铁靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通．(2)干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器【解析】16.【答案】(1)A实验电路图如图所示(2)0.69(0.66～0.72均可) 2.33(2.00～2.67均可)【解析】(1)小灯泡电阻较小，电流传感器应采用外接法，描绘小灯泡的伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选A；电路图如图所示；(2)由题图甲可知，通过灯泡的电流是0.3 A时，灯泡两端电压是2.3 V，则灯泡功率P＝UI＝2.3 V×0.3 A＝0.69 W.电源电动势是3 V，过点(0.3 A,2.3 V)和纵轴上3 V的点作一直线，该直线是电源的U－I图象，如图所示，该直线斜率的绝对值等于电源的内阻r＝||＝≈2.33 Ω.17.【答案】【解析】(1)要保证电压表正常工作，则P位于最右端时1、2间的电压不能超过电压表的量程，即U＝≤8 V，解得R0＝8 Ω，即图中电阻R0至少应为8 Ω.(2)电压表的示数U电＝且R电＝(－x)，对滑块由牛顿第二定律得kx＝ma，把各量的数值代入以上各式整理得a＝8－2U电，把电压分别为0、2 V、4 V、6 V、8 V代入上式可求得对应的加速度分别为＋8 m/s2、＋4 m/s2、0、－4 m/s2、－8 m/s2，对应填入即可．18.【答案】(1)静止或均速直线运动(2)以加速度a0≥10 m/s2向上，加速或向下减速运动【解析】(1)下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F，金属块受力如图所示，上顶板的压力F N＝6.0 N，弹簧的弹力F＝10.0 N、重力mg，加速度为a，方向向下，有mg＋F N－F＝ma，可求得金属块的质量m＝0.5 kg.当上顶板传感器的示数是下底板传感器示数的一半时，弹簧的弹力仍是F，则上顶板压力为，设箱和金属块的加速度为a1，则有mg＋－F＝ma1，解得a1＝0，表明箱处于静止或做匀速直线运动．(2)当上顶板的压力恰好等于零时，有mg－F＝ma2，解得a2＝－10 m/s2，“－”号表示加速度方向向上．若箱和金属块竖直向上的加速度大于10 m/s2，弹簧将被进一步压缩，只要竖直向上的加速度人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》考试测试卷大于或等于10 m/s2，不论箱是向上加速或向下减速运动，上顶板压力传感器的示数都为零．19.【答案】(1)p＝(2)【解析】(1)由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa①管道横截面积S＝ab①由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强p＝①由①①①得p＝(2)由电流定义式I＝①在时间t内通过的总电荷量Q＝nqbl t①由①①得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率＝.11 / 11。

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作吉林省通榆一中2012年高二放学期《交变电流》单元测试题一、选择题(共12小题，每题4分，共48分。

在每题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。

所有选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分，答案一定填写在答题纸上)1、矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感觉电动势e随时间变化如下图，下边说法正确的选项是（）t1时辰经过线圈的磁通量为零t2时辰经过线圈的磁通量的绝对值最大.t3时辰经过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e改变方向时，经过线圈的磁通量的绝对值都为最大2、由沟通电动势刹时价表达式e=10 2sin4πt(V)，可知（）A.此沟通电的频次是4π(Hz)B.此沟通电的周期是C.当时，此沟通电动势有最大值当t=0时，产生此沟通电的线圈平面与中性面重合3．理想变压器正常工作时，原线圈一侧与副线圈一侧保持不变的物理量是（）A．频次B．电压 C．电流D．电功率4、对于理想变压器，以下说法中正确的选项是( )原线圈的输入功率跟着副线圈的输出功率增大而增大原线圈的输入电流跟着副线圈的输出电流增大而增大C.原线圈的电压不随副线圈的输出电流变化而变化当副线圈的电流为零时，原线圈的电压也为零5、把电热器接到110V的直流电源上，每秒产生的热量为Q，现把它接到沟通电源E，每秒产生的热量为2Q，则沟通电压的最大值是( )2V2V6、正弦沟通电压U=50sin314t(V)，加在一氖管两头，已知当氖管两头的电压达到252v时才开始发光，则此氖管在一个周期内发光的总时间为()7、以下对于低频扼流圈和高频扼流圈的阻挡作用的说法中，正确的有()低频扼流圈对低频沟通电有很大的阻挡作用，对高频沟通电的阻挡作用就更大B.低频扼流圈对低频沟通电有很大的阻挡作用，对高频沟通电的阻挡作用就较小C.高频扼流圈对高频沟通电有很大的阻挡作用，对低频沟通电的阻挡作用就更大D.高频扼流圈对高频沟通电有很大的阻挡作用，对低频沟通电的阻挡作用就较小8．3A直流电经过电阻R时，ts内产生的热量为Q．现让一沟通电经过电阻R，若2ts内产的热量为Q，则该沟通电流的有效值和最大值分别为()32B．I有＝3A，I m32AA．I有A，Im＝3A2C．I有＝3A，I m6A D．I有32A，Im＝6A9.一台理想变压器，原、副线圈匝数各为1210匝和33匝。

《选修3-2》模块综合测评(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(每小题给出的四个选项中有一个或多个选项正确，选对的得4分，漏选的得2分，不选或错选的不得分，共48分)1．下列情况中线圈中产生了交流电的是()。

2．某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是()。

A．开关位置接错B．电流表的正、负极接反C．线圈B的接头3、4接反D．蓄电池的正、负极接反3．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时，把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落，用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间变化图线如图乙所示。

根据图线所提供的信息，以下判断正确的是()。

A．t1、t2时刻小球速度最大B．t2、t5时刻小球的动能最小C．t3、t4时刻小球的速度相同D．小球在运动过程中机械能守恒4．在如图所示电路中，L为电阻很小的线圈，G1和G2为零点在表盘中央的相同的电流表。

当开关S闭合时，电流表G1指针偏向右方，那么当开关S断开时，将出现的现象是()。

A．G1和G2指针都立即回到零点B．G1指针立即回到零点，而G2指针缓慢地回到零点C．G1指针缓慢回到零点，而G2指针先立即偏向右方，然后缓慢地回到零点D．G1指针立即偏向左方，然后缓慢地回到零点，而G2指针缓慢地回到零点5．如图所示，水平放置的光滑杆上套有A、B、C三个金属环，其中B接电源。

在接通电源的瞬间，A、C两环()。

A．都被B吸引B．都被B排斥C．A被吸引，C被排斥D．A被排斥，C被吸引6．(2010·天津理综)为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示。

当开关S闭合后()。