【课堂新坐标】(教师用书)2013-2014学年高中物理 4.6 能源的开发与利用课后知能检测 教科版必修2

第二章能量的守恒与耗散(分值：100分时间：60分钟)一、选择题(本大题共7个小题，每一小题6分．共42分．每一小题至少有一个答案是正确的，把正确答案的字母填在题后的括号内．)1．物体从高处落下，由于受空气阻力的影响，它的( )A．机械能减少，内能减少B．机械能减少，内能增加C．机械能增加，内能也增加D．机械能和内能都不变【解析】物体从高处落下时，抑制空气阻力做功，机械能减少，内能增加，B对．【答案】B2．物体的内能增加了20 J，如下说法中正确的答案是( )A．一定是外界对物体做了20 J的功B．一定是物体吸收了20 J的热量C．一定是物体分子动能增加了20 JD．物体的分子平均动能可能不变【解析】做功和热传递都可以改变物体内能，物体内能改变20 J，其方式是不确定的，因此A、B错误；而物体内能包括所有分子的平均动能和势能，内能由分子数、分子平均动能、势能三者决定，因此C错误，D正确．【答案】D3．如下对能量耗散理解正确的答案是( )A．能量耗散说明能量在不停地减少B．能量耗散遵循能量守恒定律C．能量耗散说明能量不能凭空产生，但可凭空消失D．能量耗散从能量的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性【答案】BD4．关于热力学定律，如下说法正确的答案是( )A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高【解析】绝对零度不可能达到，A错；物体从外界吸收热量、对外做功，根据热力学第一定律可知内能可能增加、减小和不变，C错；压缩气体，外界对气体做正功，可能向外释放热，内能可能减少、温度降低，D错；物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化是可能的，B对．【答案】B5．(2012·威海检测)一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功7.0×104J，气体内能减小1.3×105 J，如此此过程( )A．气体从外界吸收热量2.0×105 JB．气体向外界释放热量2.0×105 JC．气体从外界吸收热量6.0×104 JD．气体向外界释放热量6.0×104 J【解析】此题考查热力学第一定律的简单应用，强调正负号的含义．【答案】B6．关于热力学第二定律，如下表述正确的答案是( )A．不可能使热量从低温物体传递到高温物体B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功C．第二类永动机是不可能制成的D．热力学第二定律是热力学第一定律的推论【解析】如果有外界的帮助，可以使热量从低温物体传递到高温物体，也可以把热量全部用来做功．热力学第一定律说明在任何过程中能量必须守恒，热力学第二定律却说明并非能量守恒过程均能实现．热力学第二定律是反映自然界过程进展的方向和条件的一个规律．它指出自然界中出现的过程是有方向性的，某些方向的过程可以实现，而另一些方向的过程如此不能实现，在热力学中，第二定律和第一定律相辅相成，缺一不可．【答案】C7．飞机在万米高空飞行时，舱外气温往往在－50℃以下．在研究大气现象时可把温度、压强一样的一局部气体作为研究对象，叫做气团．气团直径可达几千米．由于气团很大，边缘局部与外界的热交换对整个气团没有明显影响，可以忽略．高空气团温度很低的原因可能是( )A．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，同时对外放热，使气团自身温度降低B．地面的气团上升到高空的过程中收缩，同时从周围吸收热量，使周围温度降低C．地面的气团上升到高空的过程中膨胀，气团对外做功，气团内能大量减少，气团温度降低D．地面的气团上升到高空的过程中收缩，外界对气团做功，故周围温度降低【解析】由于热交换可忽略不计，故A、B错．地面气团上升到高空，由于外界压强减小，故气团体积膨胀，对外做功，使得气团内能减少，温度降低，C正确．【答案】C二、非选择题(此题共5小题，共58分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)8．(8分)热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图1图1a是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图1b.根据你的理解，热力学第二定律的实质是___________________________________．【答案】如下列图一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性9．(8分)往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这一现象在物理学中称为________现象，是由于分子的________而产生的，这一过程是沿着分子热运动的无序性________的方向进展的．这一过程的熵________．【答案】扩散无规如此运动增加增加10．(14分)两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一局部温度高、另一局部温度低．怎样从分子热运动的角度解释热传递的这种方向性？【解析】 两个物体温度不同，分子热运动的平均动能不同，一个物体分子的平均动能大，另一个物体分子的平均动能小，总体上看，分子热运动的分布较为有序，能量适当集中，而热量由高温物体传到低温物体的过程中，能量变得分散和退化，分子热运动的分布较为无序．由于一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进展，所以热传递是热量由高温物体自发地传向低温物体的，热传递具有方向性．【答案】 见解析11．(14分)有一座瀑布的高度是50 m ，流量为12 m 3/s ，计划在瀑布底部利用水能发电，设在瀑布顶处水流速率与从发电机水轮机内流出的水流速率相等，且水流能有65%被利用．求安装的发电机功率能达到多大．【解析】 设流量为Q ，水的密度为ρ，在t 时间内通过水轮机的水的质量m ＝ρQt ，转化为电能的水能是65%.发电机功率为： P ＝ρQtgh tη＝ρQghη ＝1.0×103×12×10×50×65% W＝3.9×103 kW.【答案】 3.9×103 kW12．(14分)如图2所示，一个质量m ＝100 g 的金属块恰能从一个长l ＝4 m 、倾斜角θ＝30°的斜面的顶端匀速下滑至底端，损失的机械能有20%被金属块吸收，求在下滑过程中产生的内能与金属块升高的温度．[金属块的比热容为98 J/(kg ·℃)]图2【解析】 金属块下滑过程中机械能转化为内能，其中一局部热量被金属块吸收．金属块匀速下滑过程中动能不变，机械能的减少量，即重力势能的减少量为mgl sin θ，这局部机械能通过摩擦生热转化成为等值的内能．Q ＝ΔE p ＝mgl sin θ＝100×10－3×9.8×4×sin30° J ＝1.96 J.而其中20%的内能被金属块吸收，所以金属块增加的内能为ΔU ＝Q ′＝η·Q ＝20%×1.96 J ＝0.392 J又因为Q ′＝cm Δt ，所以Δt ＝Q ′cm ＝0.39298×0.1℃＝0.04℃. 【答案】0.04℃。

【课堂新坐标】〔教师用书〕2013-2014学年高中物理 4.1 怎样求合力课后知能检测沪科版必修11．在图4－1－11中，如下情况中日光灯所受的拉力F1、F2与重力G不是共点力的是( )图4－1－11A．甲情况下B．乙情况下C．丙情况下 D．甲、乙、丙三种情况下【解析】共点力为作用于同一点的力，或力的作用线相交于一点的力，由图知，甲、丙为共点力，乙图三力平行不是共点力，故应选B.【答案】 B2．关于F1、F2与它们的合力F，如下说法中正确的答案是( )A．合力F一定与F1、F2共同作用产生的效果一样B．两力F1、F2一定是同种性质的力C．两力F1、F2一定是同一个物体受到的力D．两力F1、F2与F是物体同时受到的三个力【解析】只有同一个物体受到的力才能合成，分别作用在不同物体上的力不能合成．合力是对原来几个分力的等效替代，分力可以是不同性质的力，但合力与分力不能同时存在．所以，选项A、C正确．【答案】AC3．如图4－1－12所示，是两个共点力的合力F跟它的两个分力之间的夹角θ的关系图像，如此这两个力的大小分别是( )图4－1－12A．1 N和4 N B．2 N和3 NC．1 N和5 N D．2 N和4 N【解析】由图像可知：当两分力的夹角为0°时，合力为5 N，即F1＋F2＝5 N，当两分力的夹角为180°时，合力为1 N，即|F1－F2|＝1 N，由二式解得F1＝3 N，F2＝2 N或F1＝2 N，F2＝3 N，应当选B.【答案】 B4．两个共点力的大小均为10 N，如果要使这两个力的合力大小也是10 N，如此这两个共点力间的夹角应为( )A．30° B．60° C．90° D．120°【解析】对于两个夹角为120°的等大的共点力而言，其合力大小与分力相等，并且合力与两分力的夹角均为60°.反之，当两个分力大小与合力大小相等时，可推知两分力之间的夹角为120°，应当选D.【答案】 D图4－1－135．(2012,2月·天水一中检测)如图4－1－13所示，一轻质弹簧只受一个拉力F1时，其伸长量为x，当弹簧同时受到两个拉力F2和F3作用时，伸长量也为x，现对弹簧同时施加F1、F2、F3三个力作用时，其伸长量为x′，如此以下关于x′与x关系正确的答案是( ) A．x′＝xB．x′＝2xC．x<x′<2xD．x′<2x【解析】由题述可知同时受到两个拉力F2和F3作用时，作用效果等同于只受一个拉力F2作用，同时施加F1、F2、F3三个力作用时，其伸长量为x′＝2x，选项B正确．【答案】 B6．在做“互成角度的两个共点力的合成〞实验时，橡皮筋的一端固定在木板上，先用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，再用一个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到O点，以下操作中错误的答案是( )A．同一次实验过程中，O点位置允许变动B．实验中，弹簧测力计必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧测力计刻度C．橡皮筋应与两绳夹角的平分线在同一直线上D．实验中，把橡皮筋的另一端拉到O点时，两个弹簧测力计之间夹角应取90°，以方便算出合力大小【解析】同一实验过程中，为确保用两个弹簧测力计拉橡皮筋和用一个弹簧测力计拉橡皮筋的效果一样，两次的O点位置应一样，A错误；平行四边形定如此是两力合成时普遍遵守的规律，实验中，不应针对特殊情况研究，C、D错误．【答案】ACD7．(2012·延安高一期末)三个力作用在同一物体上，其大小分别为6 N、8 N、12 N，其合力大小可能是( )A．4 N B．0 NC．15 N D．28 N【解析】对于三个力的合成，应该是先求任意两个力的合力大小的取值范围，再去与第三个力合成即可，由于6 N、8 N这两个力的合力的大小介于2 N与14 N之间，再与12 N 的力去合成，如此其最小值是0 N，而最大值为(6＋8＋12) N＝26 N．所以正确的答案是A、B、C.【答案】ABC8．如图4－1－14所示，在同一平面内，大小分别为1 N、2 N、3 N、4 N、5 N、6 N 的六个力共同作用于一点，其合力大小为( )图4－1－14A．0 B．1 NC．2 N D．3 N【解析】先把同一直线上的三对力合成，分别得到F1、F2、F3，如下列图，再把F2、F3两个力合成，由几何关系知，F2、F3的合力F与F1等大反向，所以总的合力为0，A选项正确．【答案】 A9．用手握住绳的两端，在绳的中点悬挂一重物，改变两绳间的夹角θ，如果物体始终处于平衡状态(绳的拉力的合力始终等于重力)，如此当θ＝________时，绳中的拉力最小，当θ＝________时绳中的拉力等于重力，在θ角增大的过程中，绳中的拉力逐渐变________．【解析】当θ＝0时绳拉力同向，拉力最小．当θ＝120 ℃时，两分力和合力大小相等．当θ角逐渐增大时，拉力将增大．【答案】0 120°大10．(2012·昆明高一检测)物体受到三个力的作用，大小分别为5 N、7 N、9 N，如此这三个力的合力的最大值为多少？最小值是多少？【解析】当三个力的方向一样时，它们合力最大，其最大值为F max＝F1＋F2＋F3＝5 N ＋7 N＋9 N＝21 N；5 N和9 N两个力合力的最大值为14 N，最小值为4 N，也有可能大小为7 N．如果5 N和9 N这两个力的合力大小为7 N，且恰与7 N的力方向相反，如此三个力的合力就为零．即这三个力合力的最大值为21 N，最小值为零．【答案】21 N 011．(2012·浙江高考)在“探究求合力的方法〞实验中，现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧测力计．(1)为完成实验，某同学另找来一根弹簧，先测量其劲度系数，得到的实验数据如下表：弹力F(N)0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 伸长量x(10－2m)0.74 1.80 2.80 3.72 4.60 5.58 6.42 用作图法求得该弹簧的劲度系数k＝________N/m；图4－1－15(2)某次实验中，弹簧测力计的指针位置如图4－1－15所示，其读数为________N；同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为2.50 N，请画出这两个共点力的合力F合；(3)由图得到F合＝________N.【解析】 (1)根据表格数据描点，然后连成一条过原点的直线，如下列图，直线的斜率等于弹簧的劲度系数，k ＝ 3.56.42×10－2 N/m ＝55 N/m.(2)读出弹簧测力计的读数为2.10 N(保存三位有效数字)．以O 为顶点，画出两弹簧的绳套方向就是两拉力方向，再确定并画好力的标度，画出两拉力的图示，以两拉力为邻边作出平行四边形，画出平行四边形的对角线，即合力F 合．(3)用刻度尺量出合力的长度，根据确定的标度算出合力的大小．【答案】 (1)55(±2内均可)(2)2.10(说明：有效数字位数正确，±0.02内均可)画法见解析 (3)3.3(说明：±0.2内均可)12．如图4－1－16所示，一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演，如果演员和独轮车的总质量为80 kg ，两侧的钢索互成150°夹角，求钢索拉力有多大？(cos 75°＝0.259，g 取10 N/kg)图4－1－16【解析】 设钢索的拉力大小为F ，如此演员两侧的钢索拉力的合力与演员和独轮车的总重力等大反向．作出拉力与其合力的平行四边形为一菱形，如下列图，根据几何知识可知G2＝F cos 75°所以拉力F ＝G2cos 75°＝80×102×0.259 N ＝1 544 N. 【答案】1 544 N。

【课堂新坐标】〔教师用书〕2013-2014学年高中物理第2章第4-5节电感器对交变电流的作用电容器对交变电流的作用课后知能检测粤教版选修3-21．如图2－4－10所示，交流电源的电压有效值跟直流电源的电压相等，当将双刀双掷开关接到直流电源上时，灯泡的实际功率为P1，而将双刀双掷开关接在交流电源上时，灯泡的实际功率为P2，如此( )图2－4－10A．P1＝P2B．P1>P2C．P1<P2D．不能比拟【解析】当双刀双掷开关接在直流电源上时，线圈对电流没有阻碍作用，电能全部转化为小灯泡的内能．而将双刀双掷开关接在交流电源上时，线圈对电流有阻碍作用，通过灯泡的电流减小，因此，P1>P2，应当选B.【答案】B2．如图2－4－11所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，图2－4－11为使电流表A示数增大，可行的方法是( )A．使发电机的转速增大B．使发电机的转速减小C．平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两板间距离增大【解析】发电机转速增大，交流电频率f增大，容抗变小，电流增大，故A正确．电容器所充电介质的介电常数变小，板间距离增大，电容变小，容抗变大，电流变小，C、D 不正确．【答案】A3．(双选)如图2－4－12是电子技术中常用的电路．a、b是电路的输入端，其中输入的高频电流用“〞表示，低频电流用“～〞表示，直流电流用“－〞表示．关于负载电阻R中通过的电流，有以下说法，其中正确的答案是( )图2－4－12A．甲图中R通过的是低频电流B．乙图中R通过的是高频电流C．丙图中R通过的是直流电流D．丁图中R通过的是高频电流【解析】甲图中，电容器隔直流，R通过低频电流；乙图中，电容器可以和高频交流电形成通路，R中通过低频电流；丙图中，电容器C很大，容抗较小，可以通过低频电流，如此R中通过直流电流；丁图中，电感器L很大，f越高，感抗越大，阻碍高频电流通过，R中通过低频电流，应当选项A、C正确．【答案】AC4．(2013·阳江检测)如图2－4－13所示，L1、L2和L3是一样型号的白炽灯，L1与电容器C串联，L2与带铁芯的线圈L串联，L3与一个定值电阻R串联，当a、b间接电压有效值为U、频率为f的正弦交流电源时，三只灯泡的亮度一样．现将a、b间接另一正弦交流电源时，发现灯泡L1变亮、L2变暗、L3亮度不变．由此可知，另一正弦交流电源可能是( )图2－4－13A．电压有效值仍为U，而频率大于fB．电压有效值大于U，而频率大于fC．电压有效值仍为U，而频率小于fD．电压有效值小于U，而频率大于f【解析】电阻器对交变电流阻碍作用的大小与电流的频率无关，因此通过电阻器的电流的有效值不变；电感器对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，电流的频率越高，自感电动势就越大，即线圈对电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大，因此，通过电感器的电流的有效值变小；电容器对交变电流阻碍作用的大小用容抗表示，电容一定时，在一样的电压下电容器容纳的电荷一定，频率越高，充放电的时间越短，充放电的电流越大，容抗越小，因此，通过电容器的电流的有效值变大．【答案】A5．“二分频〞音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器，音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流，按高、低频段别离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例复原成高、低频和机械振动，图2－4－14为音箱的电路图，高、低频混合电流容器( )图2－4－14A．甲扬声器是高音扬声器B．C2的作用是阻碍高频电流通过甲扬声器C．L1的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D．L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流【解析】线圈L1的作用是让低频信号通过，阻碍高频成分，通过线圈L1的信号中还有少量的高频成分，C1的作用就是让这些少量的高频成分通过，阻碍低频信号通过，让低频信号通过扬声器甲，故扬声器甲是低音扬声器，选项A、B、C错误；L2的作用是让低频信号通过，阻碍高频成分通过，减弱通过扬声器乙的低频电流，扬声器乙是高音扬声器，选项D 正确．【答案】D6．(双选)(2013·东莞检测)如图2－4－15所示，L1、L2为两个一样的灯泡．开关S与直流恒定电源接通时，L2灯泡发光，L1灯不亮，假设将S与交变电源电压的有效值与直流电压一样的交变电源接通( )图2－4－15A．L1灯泡将会发光B．L1比L2更亮些C．L1比L2更暗些D．两灯泡可能一样亮【解析】开关S与直流恒定电源接通时，由于电容器“隔直流〞作用，L1灯泡不亮；假设将S与交变电源电压的有效值与直流电压一样的交变电源接通，电阻R对直流电、交变电流的作用一样，L2灯泡亮度不受影响，由于电容器有“通交流〞的作用，L1灯泡有电流通过，如果容抗阻碍电流的效果与电阻一样，如此L1、L2两灯泡可能一样亮，A、D正确．【答案】AD7．(双选)(2013·吉林模拟)如图2－4－16所示图2－4－16的电路中，当a、b端加直流电压时，L1灯发光，L2灯不亮，当接一有效电压与直流电压相等的交流电源时，L1灯发光但较暗，L2灯发光较亮，那么以下说法正确的答案是( ) A．A中接的是电感线圈，B中接的是电容器B．A中接的电容器，B中接的是电感线圈C．A中接的是电阻，B中接的电容器D．假设加的交流电频率增大，电压不变，如此L1灯变得更暗，L2灯变得更亮【解析】电感的特点是“通直流、阻交流，通低频、阻高频〞．电容的特点是：“通交流、隔直流，通高频、阻低频〞．由题意可知：a、b两端加直流电压时，L2灯不亮，加交流电压时，L2灯较亮，可知B为电容器，而L1灯先是亮的，后又较暗，可知A为电感线圈，故A正确．交流电频率越大，电感线圈感抗越大，电容器容抗越小，故D正确．应当选A、D.【答案】AD8．(双选)如图2－4－17所示，(甲)、(乙)两图中用交流电源，(丙)、(丁)两图中用直流电源，各电路图中电压表示数都一样，如此如下说法正确的答案是( )图2－4－17A．灯L1比灯L2亮B．灯L3也能发光，但亮度最暗C．灯L2和L4亮度一样D．灯L4比灯L1亮【解析】电压表示数一样，说明交流电的有效值一样，(甲)图中电容器与灯L1串联，电容器对电流有阻碍作用；(乙)图中电容器与灯L2并联，交变电流全部通过灯L2；(丙)图中电容器与灯L3串联且是直流电源，电容器隔直通交，所以没有电流流过灯L3，灯L3不亮；(丁)图中电容器与灯L4并联，电流全部流过灯L4.综合以上分析，C、D两项正确．【答案】CD9．如图2－4－18所示是电视机电源局部滤波电路，输入端含有直流成分和低频交流成分，但在输出端得到稳定的直流电，试分析工作原理．图2－4－18【解析】当含有多种成分的电流输入到C1两端时，C1能“通交流，隔直流〞，电路中交流成分被衰减，线圈L能“通直流，阻交流〞，直流成分顺利通过L，一小局部交流成分通过L到达C2两端，C2进一步滤除电流中交流成分，所以输出端就可得到稳定的直流成分．【答案】见解析10．使用220 V交流电源的电器设备，其金属外壳和电源之间都有良好的绝缘(即外壳不与电源连接)，但是，有时候用手触摸外壳时仍会感到“手麻〞，这是什么原因？应如何改良？【解析】因为与电源连接的机芯和金属外壳可以看成电容器的两个极板，电源中的交流电能“通过〞这个“电容器〞产生“漏电〞，故手触摸设备外壳有电击感．为确保安全，电器设备外壳应接地．【答案】见解析11．如图2－4－19所示，从AO输入的信号中，有直流电流和交变电流．图2－4－19(1)现要求信号到达BO两端没有直流电压，需要在AB间接一个什么元件？该元件的作用是什么？(2)假设要求信号到达BO端只有直流电压，而没有交变电压，如此应在AB间接入一个什么元件？该元件的作用是什么？【解析】(1)因为BO两端不需要直流电，只需要交流电，根据电容器有“通交流，隔直流〞的作用，应在AB间接入一个电容器C，该电容器对直流电有阻隔作用，对交变电流有通过作用．(2)因为BO两端不需要交流电，只需要直流电，根据电感有“通直流，阻交流〞的作用，应在AB间接入一个电感线圈L，该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用．【答案】(1)电容器C该电容器对直流电有阻隔作用，对交流电有通过作用(2)电感线圈L该线圈对交流电有阻碍作用，对直流电有通过作用。

【课堂新坐标】（教师用书）2013-2014学年高中物理 4.2 探究热敏电阻的温度特性曲线课后知能检测沪科版选修3-21．随着科学技术的进步，社会的发展，人们研制了各种传感器，这使人们获取信息的领域更宽广、更深入，下列关于传感器的说法正确的是( )A．传感器是一种联络、传递感情的设备B．传感器是一种感知、探测物理量的工具C．传感器测量的不一定是物理量，也可以是化学量或生物量D．传感器是将被测量的非电学量转换成电学量【解析】传感器是通过敏感元件将外界的物理量、化学量或生物量等非电学量转换成电学量的装置，所以它一般包括敏感元件(也就是探测器)和转换电路．【答案】CD2．人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位( )A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．生物传感器【解析】太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，B对，A、C、D错．【答案】 B3．(2012·赤峰高二检测)如图4－1－7所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R OS为光敏电阻，当照射光强度增大时( )图4－1－7A．电压表的示数增大B．R2中的电流增大C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大【解析】当照射光强度增大时，R OS变小，R OS、L与R2的并联电阻变小，因为I＝Er＋R1＋R并，所以I变大，因此电压表示数变大．又因U外＝E－Ir，I变大，所以路端电压变小．并联电路电压变小，流过R2的电流减小，总电流增大，所以流过L和R OS的电流增大，小灯泡的功率增大，因此A、C都正确．【答案】AC4．下列关于传感器的结构及其核心的说法正确的是( )A．传感器至少要由敏感元件和转换电路两部分构成B．传感器只需要敏感元件就够了C．传感器的核心是敏感元件D．传感器的核心是转换电路【解析】传感器应该至少包括敏感元件和转换电路两部分，敏感元件是传感器的核心，它的作用是采集非电学参数的变化，并将其转换成电学参数的变化．转换电路是将敏感元件采集的信息进行处理，以电压或电流的形式输出．【答案】AC5．如图4－1－8所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )图4－1－8A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱【解析】R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，R2就会增大，并联电阻增大，总电阻增大，电流表示数减小，R1两端电压减小，L两端电压增大，亮度变强，故答案为C.【答案】 C6．许多牛奶制品中被检测出化学原料三聚氰胺．在多种检测三聚氰胺的方法中有一种“酶标法检测”，这种检测方法使用的传感器，应为传感器中的哪一类( ) A．物理传感器B．化学传感器C．生物传感器D．温度传感器【解析】检测方法为酶标法，所以其原理应该是利用了生物酶，故应为生物传感器，所以C正确．【答案】 C7．(2013·济南一中高二检测)随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭．洗手后，将湿手靠近干手机，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容【解析】根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化工作就成了室内烘干机．【答案】 D8．(2013·镇安中学高二检测)某仪器内部的电路如图4－1－9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，当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态，此时两灯均不亮．若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是( )图4－1－9A．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，甲灯亮D．当汽车刹车时，乙灯亮【解析】汽车加速前进时，M与左边触点接触，乙灯亮，所以B正确；当汽车刹车时，M与右边触点接触，甲灯亮，所以C正确．【答案】BC图4－1－10如图4－1－10所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、电键K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电量为＋q 的小球．K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是( )A ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd qB ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd nqC ．正在减弱，ΔΦΔt ＝mgd qD ．正在增加，ΔΦΔt ＝mgd nq【解析】 欲使传感器恰好无示数，＋q 小球应处在两板间竖直向上的电场中，且有q U d＝mg ，又由法拉第电磁应定律得U ＝n ΔΦΔt ，联立可得ΔΦΔt ＝mgd nq，根据楞次定律可知向上的磁场B 正在增加，故D 正确，A 、B 、C 错误．【答案】 D10．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图4－1－11所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是()图4－1－11A ．U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比B ．U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比C ．U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比D ．U 越大，表示c 越小，但是c 与U 不成反比【解析】 传感器电阻r′的倒数与浓度c 是正比关系，即1r′＝kc.电路中的电流为I ＝E r′＋R ＋R 0＋r ，电压表示数U ＝IR 0＝ER 0r′＋R ＋R 0＋r ＝kR 0E ＋R 0＋＋1c，可见电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加，故B 正确．【答案】 B图4－1－12如图4－1－12所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度．这实际上是一个传感器，它是将____________转化为______________来进行测量的．【解析】 金属铂的电阻率随温度的变化而变化，根据R ＝ρL S可知，金属铂的电阻随温度的变化而变化．测出铂丝的电阻就可以知道其温度．可见此传感器是将温度转化为电阻来进行测量的．【答案】 温度 电阻12．(2013·南京高二检测)如图4－1－13所示是一种自动控制水温的装置，加热电路的两个端点P 、Q 应接在触头a 、b 之间还是c 、d 之间？热敏电阻两端M 、N 应接在哪两个触头之间？图4－1－13【解析】 P 、Q 应该分别接在触头a 、b 之间，同时，M 、N 应该分别接e 、f ，其工作原理是：当水温升高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，使衔铁被吸下，a 、b 断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，热敏电阻温度减小，电磁铁中电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，使a 、b 之间连接，加热装置开始加热，从而实现水温控制．。