高二物理传感器及其应用综合检测试题

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(时间：90分钟，满分：100分)

一、单项选择题(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，只有一个选项正确)

1．下列说法正确的是( )

A．凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器

B．湿敏传感器只能是物理传感器

C．物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出

D解析：选D.多数是将非电学量转化为电学量，故A器，故B电阻等输出，故CD

2．(2011年龙岩高二检测)( )

A

B感器

C

D

解析：选D.学传感器，火灾报警是在烟雾浓度达到一A、B、C对，D错．

3熄灭的装置，实行了自动控制，( )

B．光敏性

C．热敏性 D．三种特性都利用

解析：选B.由“夜晚亮、白天熄”的特性可知，此半导体材料为光敏性的．

4．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

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教师助手 学生帮手 家长朋友 C．温度传感器 D．生物传感器

解析：选B.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．

5．2007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．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )

知d增大则C减小，选项A错．稳定后电容器两极板间的电压不变，则据Q＝CU知C减小U不变，则Q减小，选项B错．电容器两极板的电荷量减少，产生放电电流，方向从M→N，因此M点的电势比N点的电势高，选项C错、选项D正确．

7．如图5－6所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置．则( )

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教师助手 学生帮手 家长朋友 图5－6

①当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高

②当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低

③当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压

④当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压

A．①③ B．①④

C．②③ D．②④

解析：选C.R1过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流IAB间的电压U＝IR2U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2A、B间的电压U2增大，A、B间的电压UC.

8．如图5－7所示，RT其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L

( )

图5－7

A

C D．都有可能

L变暗时，通过L的电流变小，RT的阻值变

年广东高二检测)压敏电阻的阻值随所受压力的增大而其工5－8甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如

图乙所示，下列判断正确的是( )

图5－8

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教师助手 学生帮手 家长朋友 A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动

B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动

C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动

D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动

解析：选D.在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变可知，小车可能做匀速或匀加速直线运动，在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B均错．在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C错，D对．

10. 如图5－9所示RT为正温度系数热敏电阻，R1R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V现发现电压表示数增大，可能的原因是( )

A．①③ BC．②③ D解析：选R3为定值电阻，说明流经R3RT减小或R1增大，由可能是由于温度降低或光照减弱，故②、

(本题共2小题，每小题6分，共12分．按题目要求11．(2010年高考上海卷)电动机的自动控制电路如图5－10所示，其中RH为热敏电阻，RL为光敏电阻．当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射RL时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________R2的阻值(填“增大”或“减小”).

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教师助手 学生帮手 家长朋友 图5－10

解析：电路中的逻辑关系是“或”逻辑关系，故虚线框内应选或门电路．若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时启动，故要增大R2.

答案：或 增大

12t变化的关系如图5－11度、干湿等情况不同，会在较大范围内波动，易损坏衣物．

有一种用主要成分为被称为“PTC”3作发热元件的电熨斗，具有升温快、材料的电阻

11

(1)熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快？t自动地稳定在________范围之从图象发现当温度比较低时，PTC熨斗的电阻较小，在电压恒定时，电热功率比较大，发热大于散热，升温较快；当温度较高时电阻迅速增大，发热功率减小，当发热功率和散热功率相等时，保持恒定温度不变．

U2

(1)由于冷态时PTC材料电阻较小，故由P＝R

较大，所以升温快．

(2)从图上可以看出，温度较低时，电阻较小，热功率较大，所以发热快于散热，温度升高，电阻值迅速增大，相应发热功率减小，

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教师助手 学生帮手 家长朋友 当发热功率小于散热功率时，电阻温度降低，电阻值减小，发热功率会相应增大，故当发热功率等于散热功率时，温度会稳定在图中T6～T7之间．

U2答案：(1)由于冷态时PTC材料电阻较小，故由P＝R

热功率较大，所以升温快．

(2)T6～T7

三、计算题(本题共4小题，共48分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

13．(10分)全自动洗衣机中，动作的．当洗衣机进行排水和脱水程序时，使电磁铁的铁芯2的结构如图5－12所示．

5－12

线圈和铁芯1产生一个强的磁场，使铁芯2将铁芯2吸入线圈，此时铁芯2同样，控制器不输出控制电流(图中未画)将铁芯2拉回原位，从而关a为正，b为负，则铁芯2中A端和B

处输入的是正、负交变电流，铁芯2是否仍然吸入线圈？

解析：(1)利用安培定则判断，A端为S极，B端为N极．

(2)仍能吸入线圈，因为铁芯仍能被磁化，且磁化后的磁性总是与线圈发生相吸的作用．但与恒定电流产生的磁场相比，交变磁场强弱有变化，当磁性减弱的时刻弹簧会将铁芯2拉离线圈，因而会有振动而产生噪声．

答案：见解析

14. (10分)在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量．如图5－13所示，托盘和弹簧的质量均不计，滑动变阻器的滑

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动端通过一水平绝缘轻杆与弹簧上端相连，当托盘中没有放物体时，电压表示数刚好为零．设滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧的劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表．当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时所称量物体的质量．

a图5－14

(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．

(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零．

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解析：(1)如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块

向右的推力F1＝14 N，右侧弹簧对滑块的向左的推力

F2＝6.0 N.

滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有

F1－F2＝ma1，得a1＝4 m/s2

a1与F1同方向，即向前(向右)．

(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′＝0 N，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F2′＝20 N．滑块所受合力产生加速度为a2得F2′＝ma2，

解得：a2＝10 m/s2，方向向左．

答案：(1)4 m/s2 a1与F1同方向，即向前((2)10 m/s2，方向向左

16．(14分)如图5－15标有“3 V 0.9 W”的字样()，滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V．求：

图5－15

(1)

a、b之间所加的电源电压最1 Ω，则该传感器就失去作a、b之间，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R

两端的电压．检测记录如下：

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教师助手 学生帮手 家长朋友 可使用？此时a、b间所加的电压是多少？

23解析：(1)R传＝U2 Ω＝10 Ω， 传/P传0.9

0.9I传＝P传/U传＝A＝0.3 A. 3

(2)最大电流I＝I传＝0.3 A.

电源电压最大值Um＝U传＋U0，

U传为传感器的额定电压，U0为R0＝10 Ω时R0两端的电压，即U0＝I传R0＝0.3×10 V＝3 V，

故Um＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.

(3)设实际检测时加在a、b间的电压为UR传′，根据第一次实验记录数据有：U＝I1R传′1

根据第二次实验记录数据有：U＝I2R传′代入数据解得：R传′＝9.5 Ω，U＝3 V.

传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′Ω＝0.5 Ω＜1

Ω，

所以此传感器仍可使用．

答案：见解析

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1y2m.html