2022年高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì)單元測(cè)試 滬科版選修3-2

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1、2022年高中物理 第4章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì)單元測(cè)試 滬科版選修3-2 一、選擇題(共10個(gè)小題，每小題4分，共40分) 1利用半導(dǎo)體可以制成(　　) A．標(biāo)準(zhǔn)電阻　　　　　 B．熱敏電阻 C．光敏電阻 D．晶體管 2關(guān)于半導(dǎo)體，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間 B．半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而增大 C．半導(dǎo)體的電阻率隨光照強(qiáng)度的增大而減小 D．利用半導(dǎo)體制成的光敏電阻可以作為光傳感器的敏感元件 3霍爾元件能轉(zhuǎn)換哪兩個(gè)量(　　) A．把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量 B

2、．把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量 C．把力學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量 D．把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量 4關(guān)于材料的電阻率，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．任何材料的電阻率都隨溫度的改變而改變 B．純金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大 C．某些合金材料的電阻率幾乎不隨溫度的變化而變化 D．半導(dǎo)體材料的電阻率不隨溫度的改變而改變 5如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí) … (　　) A．R1兩端的電壓增大 B．電流表的示數(shù)增大 C．小燈泡的亮度變強(qiáng)

3、 D．小燈泡的亮度變?nèi)? 6火災(zāi)報(bào)警器使用的是(　　) A．光傳感器 B．溫度傳感器 C．紅外線傳感器 D．超聲波傳感器 7在照明電路中，為了安全，一般在電度表后面電路上安裝一個(gè)漏電保護(hù)器，如下圖所示，當(dāng)漏電保護(hù)器的ef兩端沒(méi)有電壓時(shí)，脫扣開關(guān)K能始終保持接通；當(dāng)ef兩端有電壓時(shí)，脫扣開關(guān)立即斷開。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．當(dāng)用戶的電流超過(guò)一定值時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有過(guò)流保護(hù)作用 B．當(dāng)火線和零線間的電壓太高時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，即有過(guò)壓保護(hù)作用 C．站在地面上的人觸

4、及b線時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，起保護(hù)作用 D．當(dāng)站在絕緣物上的人兩手分別觸到b線和d線時(shí)，脫扣開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，起保護(hù)作用 8如下圖所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放。則(　　) A．由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用 B．由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用 C．如果斷開B線圈的電鍵S2，無(wú)延時(shí)作用 D．如果斷開B線圈的電鍵S2，延時(shí)將變長(zhǎng) 9紅外熱像儀是利用被測(cè)物體的紅外輻射進(jìn)行探測(cè)成像的一種器材。它可以作為對(duì)電力系統(tǒng)線路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的一種手段。紅外熱像儀可通

5、過(guò)紅外線遙感測(cè)出架空高壓輸電線各處的溫度高低，根據(jù)發(fā)熱點(diǎn)(一般在電線接頭處)相對(duì)周圍環(huán)境溫度的溫差來(lái)判斷線路缺陷。以下說(shuō)法中正確的是(　　) A．紅外線光子能量小，紅外熱像儀發(fā)射紅外線時(shí)消耗能量少；線路中溫度高的地方電流大 B．紅外線光子能量小，紅外熱像儀發(fā)射紅外線時(shí)消耗能量少；線路中溫度高的地方電阻大 C．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，不同的物體在不同的溫度下發(fā)射紅外線的頻率和強(qiáng)度不同，線路中溫度高的地方電流大 D．一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，不同的物體在不同的溫度下發(fā)射紅外線的頻率和強(qiáng)度不同，線路中溫度高的地方電阻大 10(xx山東濟(jì)寧高二期末，1)用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程

6、，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程，下列屬于這類傳感器的是(　　) A．電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器 B．自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置 C．走廊照明燈的聲控開關(guān) D．紅外報(bào)警裝置 第Ⅱ卷　(非選擇題　共60分) 二、填空題(共2個(gè)小題，共24分) 11(12分)光電效應(yīng)是用光照射金屬時(shí)，金屬中能發(fā)射出電子的現(xiàn)象，能產(chǎn)生這種現(xiàn)象的金屬都存在極限頻率，用高于極限頻率的光照射金屬時(shí)才會(huì)有光電效應(yīng)產(chǎn)生，頻率越高的光照射，發(fā)出的電子的動(dòng)能就越大，光越強(qiáng)，發(fā)出的電子的數(shù)目就越多。利用這種原理制造的光電管元件是一種光電傳感器，應(yīng)用在光控電路中。 如下圖所示的是工業(yè)生產(chǎn)中大部分光控制

7、設(shè)備用到的光控繼電器示意圖，它由電源、光電管、放大器、電磁繼電器等幾部分組成，看圖回答下列問(wèn)題： (1)圖中a端應(yīng)是電源________極。 (2)光控繼電器的原理是：當(dāng)光照射光電管時(shí)，______________________________。 (3)當(dāng)用綠光照射光電管K極時(shí)，可發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說(shuō)法中正確的是________。 A．增大綠光照射強(qiáng)度，光電子最大初動(dòng)能增大 B．增大綠光照射強(qiáng)度，電路中光電流增大 C．改用比綠光波長(zhǎng)大的光照射光電管K極時(shí)，電路中一定有光電流 D．改用比綠光頻率大的光照射光電管K極時(shí)，電路中一定有光電流 12(12分)如下圖所示為一實(shí)驗(yàn)小

8、車?yán)霉饷}沖測(cè)量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電子電路記錄和顯示。若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為n，累計(jì)脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理量或數(shù)據(jù)是________；小車速度的表達(dá)式為v＝________；行程的表達(dá)式為s＝________。 三、計(jì)算與論證(共2個(gè)小題，共36分，解答時(shí)要有必須的解析過(guò)程，直接寫結(jié)果不得分) 13(18分)如下圖為一種加速度儀的示意圖。質(zhì)量為m的振子兩端連有勁度

9、系數(shù)均為k的輕彈簧，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，不計(jì)內(nèi)阻，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R，有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，系統(tǒng)靜止時(shí)滑動(dòng)觸頭位于滑動(dòng)變阻器正中，這時(shí)電壓表指針恰好在刻度盤正中。求： (1)系統(tǒng)的加速度a(以向右為正)和電壓表讀數(shù)U的函數(shù)關(guān)系式。 (2)將電壓表刻度改為加速度刻度后，其刻度是均勻的還是不均勻的？為什么？ (3)若電壓表指針指在滿刻度的3/4位置，此時(shí)系統(tǒng)的加速度大小和方向如何？ 14(18分)如下圖所示是一種懸球式加速度儀，它可以用來(lái)測(cè)定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車的加速度。m是一個(gè)金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)，AB是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的電阻絲，其電阻值為R。金屬絲與電阻絲接觸良好

10、，摩擦不計(jì)，電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線。從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接入一個(gè)電壓表V(金屬絲和導(dǎo)線電阻不計(jì))；圖中虛線OC與AB相垂直，且OC＝h，電阻絲AB接在電壓為E的直流穩(wěn)壓電源上，整個(gè)裝置固定在列車中使AB沿著前進(jìn)的方向，列車靜止時(shí)金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速前進(jìn)時(shí)，金屬線將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)變化可以測(cè)出加速度的大小。 (1)當(dāng)列車向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試寫出加速度a與電壓表讀數(shù)U的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以便重新刻制電壓表表面使它成為直讀加速度數(shù)值的加速計(jì)。 (2)用此裝置測(cè)得的最大加速度是多少？ (3)為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間？對(duì)電壓表的選擇有什么特殊要求？

11、 參考答案 1答案：BCD 2答案：ACD 3答案：B 4答案：ABC 5解析：R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)熱敏電阻溫度降低時(shí)，電阻R2增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈L電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，R1兩端電壓減小，故C正確，其余各項(xiàng)均錯(cuò)。 答案：C 6答案：B 7解析：火線與零線電流相等時(shí)，鐵芯中的磁通量為零，脫扣開關(guān)得不到信號(hào)電壓，只有當(dāng)人觸及b點(diǎn)時(shí)，也就是用戶的火線上時(shí)，鐵芯中的磁通量不為零，脫扣開關(guān)得到電壓，控制器就能工作，斷開電源。 答案：C 8解析：線圈A斷電時(shí)，鐵芯中的磁通量發(fā)生變化，線圈B若是閉合的，將產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)

12、電流的磁場(chǎng)起到了延遲的作用。 答案：BC 9解析：任何物體都不停地向外輻射紅外線，輻射的紅外線與溫度有關(guān)。 答案：D 10解析：遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道其原理是應(yīng)用紅外線傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器是應(yīng)用溫度傳感器；自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置應(yīng)用力傳感器；走廊照明燈的聲控開并是應(yīng)用聲音傳感器。故正確答案為D。 答案：D 11答案：(1)正 (2)K極發(fā)射光電子，電路中產(chǎn)生電流，經(jīng)放大器放大后的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使鐵芯M被磁化，將銜鐵N吸??；無(wú)光照射光電管時(shí)，電路中無(wú)電流，N自動(dòng)離開M (3)BD 12解析：為了表示周期，要查出齒輪的齒數(shù)p，為了表示行駛速

13、度，還要測(cè)量車輪的半徑R。 車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T＝，又T＝，v＝Rω，整理得：v＝。總脈沖數(shù)為N，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝N/n，所以有s＝vt，代入可得結(jié)果。 答案：車輪半徑R和齒輪的齒數(shù)p　　 13解析：(1)設(shè)物體m向左移動(dòng)x，則有2kx＝ma，對(duì)滑動(dòng)變阻器，滑片向左滑動(dòng)x，由串聯(lián)分壓得＝，兩式聯(lián)立得：加速度為：a＝(E－2U)。 (2)從上式看出，a與U是線性關(guān)系，所以刻度均勻。 (3)當(dāng)U＝E時(shí)，代入得：a＝－，方向向左。 答案：(1)a＝(E－2U)　(2)均勻　理由略 (3)a＝，方向向左 14解析：(1)當(dāng)列車向右加速時(shí)，設(shè)加速度為a，金屬絲左偏角為θ，對(duì)質(zhì)量為m的金屬球受力分析得出：tanθ＝，金屬絲在滑線電阻絲上左滑為x，由幾何關(guān)系有tanθ＝，再由線性電阻上的分壓原理：＝，解得：a＝g。 (2)測(cè)量最大加速度時(shí)，金屬絲擺在滑線電阻的最左端或最右端，此時(shí)電壓表的示數(shù)為恒壓的一半，即U＝，所以有amax＝g。 (3)C點(diǎn)設(shè)置在AB中間的好處是：利用這個(gè)裝置還可以測(cè)定列車做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的負(fù)加速度，這時(shí)小球偏向OC線的右方；伏特計(jì)要零點(diǎn)在中間，量程大于。 答案：(1)a＝g　(2)amax＝g　(3)見(jiàn)解析