版选修3_2.doc

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1、1第六章 传感器章末过关检测(三)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、单项选择题(本题共 6 小题，每小题 6 分，共 36 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1现在不少公共场所设置的自动感应产品方便了广大市民和游客，若一伸手，龙头里自动流出水、给皂器自动流出洗手液等这类产品通常感应人体辐射出的( )A红外线 B紫外线CX 射线 D 射线解析：选 A.红外线的显著特性是热作用，人体所辐射出的红外线使自动感应器工作；故选 A.2很多汽车的车窗有防夹手功能车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开实现该功能可能使用的传感器是( )A生物传感器 B气体传感器C温度传感器 D压力传感器解

2、析：选 D.汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用压力传感器故 D 正确，A、B、C 错误3电磁炉里面安装了温度感应装置，可以感应器皿温度的变化，控制加热的温度，这种装置最重要的元件是热敏电阻，其特点是( )A温度变化，电阻值随之变化B温度变化，电阻内部会产生感应电流C温度变化，电阻值保持恒定D以上说法都不对解析：选 A.热敏电阻，其特点是温度变化，电阻值随之变化，即温度越高阻值越小，故 A 正确，B、C、D 错误4有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是( )A温度传感器 B压力传感器C声音传感器 D红外线传感器解析：选 B.洗衣机内水位高

3、低不同，对洗衣机水桶的压力不同，因此该装置采用的是压力传感器，故 B 正确，A、C、D 错误5如图所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是( )2A小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃解析：选 B.甲的回路应为控制电路，甲当然是半导体热敏电阻；热敏电阻的特点是温度高，电阻小，电流大，继电器工作，触头被吸下，乙被接通应报警，即乙是小电铃；平常时，温度低，电阻大，电

4、流小，丙导通，丙应是绿灯泡，即 B 正确6如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)( )A如果 R 为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B如果 R 为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C如果 R 为用半导体材料制成的热敏电阻，读数变化非常明显D如果 R 为用半导体材料制成的热敏电阻，读数变化不明显解析：选 C.金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差，而热敏电阻的阻值随温度的升高电阻减小，且灵敏度高，故选项 C 正确二、多项选择题(本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分在每小题给出的四个

5、选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0分)7.如图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( )A当有人通过而遮蔽光线时， A、 B 之间电压升高B当有人通过而遮蔽光线时， A、 B 之间电压降低C当仅增大 R2的阻值时，可增大 A、 B 之间的电压D当仅减小 R2的阻值时，可增大 A、 B 之间的电压解析：选 BC.R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时， R1的阻值变大，回路中的电流 I 减小， A、 B 间的电压 U IR2减小，故 A 项

6、错误，B 项正确；由闭合电路欧姆定律得： U E I(R1 r)，当仅增大 R2的阻值时，电路中的电流减小，3A、 B 间的电压 U 增大，故 C 项正确；当仅减小 R2的阻值时，电路中的电流增大， A、 B 间的电压 U 减小，故 D 项错误8如图是测试热敏电阻 R 的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值实验中观察到当温度升高时灯更亮对于实验现象分析正确的有( )A温度升高，电路中的电流减小B温度升高，电路中的电流增大C温度升高，热敏电阻的阻值增大D温度升高，热敏电阻的阻值减小解析：选 BD.当温度升高时，电路中的热敏电阻的阻值减小，由闭合电路殴姆定律可知：电路中的电流增大，导致灯泡变

7、亮，故 B、D 正确，A、C 错误9如图所示为用热敏电阻 R 和电磁铁 L 等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接则( )A当温度降低到某一数值时，衔铁 P 将会被吸下B当温度升高到某一数值时，衔铁 P 将会被吸下C工作时，应该把恒温箱内的加热器接在 C、 D 端D工作时，应该把恒温箱内的加热器接在 A、 B 端解析：选 BD.温度升高时，热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁P 吸下，选项 B 正确；温度低时，要求加热器工作，所以加热器应接在 A、 B 端，选项 D 正

8、确10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( )4A红灯亮， UR2变大 B绿灯亮， UR2变大C绿灯灭， UR2变小 D红灯亮， UR2变小解析：选 CD.门打开时 R3减小，导致 R 总 减小和 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，UR2R2绿灯灭，选项 A、B 错误，选项 C、D 正确

9、三、非选择题(本题共 4 小题，共 40 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)11(10 分)太阳能是一种清洁、 “绿色”能源在我国举办的世博会上，大量利用了太阳能电池太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的 I U 特性所用的器材包括：太阳能电池，电源 E，电流表 A，电压表 V，滑动变阻器 R，开关 S 及导线若干(1)为了达到上述目的，请将图甲连成一个完整的实验电路图(

10、2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的 I U 图象由图可知，当电压小于 2.00 V 时，太阳能电池的电阻_(选填 “很大”或“很小”)；当电压为2.80 V 时，太阳能电池的电阻约为_ .解析：(1)探究 I U 特性时需要多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法连线见答案(2)根据 R ，结合 I U 图可知 U2.00 V 时 R 很大； U2.80 V 时 RUI1.010 3.2.802.810 35答案：(1)连线如图(2)很大 1.010 3(9651 040)12(10 分)如图所示，一热敏电阻 RT放在控温容器 M 内；A 为毫安表，量程为 6 mA，内阻为数十欧

11、姆； E 为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小； R 为电阻箱，最大阻值为999.9 ；S 为开关已知 RT在 95 时的阻值为 150 ，在 20 时的阻值约为 550 .现要求在降温过程中测量在 95 至 20 之间的多个温度下 RT的阻值(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图(2)完成下列实验步骤中的填空依照实验原理电路图连线调节控温容器 M 内的温度，使得 RT的温度为 95 .将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数 I0，并记录_将 RT的温度降为 T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_温度为 T1时热敏电阻的电阻

12、值 RT1_.逐步降低 T1的数值，直至 20 为止；在每一温度下重复步骤.解析：热敏电阻的阻值随温度发生变化，无法直接测量，但可以通过间接的方式进行测量本题中可以保持电流不变，总电阻不变来达到目的由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法” ，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联组成测量电路，如图所示热敏电阻 RT在 95 和 20 的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为 95 ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持 150 和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为 20 ，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻

13、的阻值应保持 550 和电阻箱的初值之和不变因此可以测量任意温度下的电阻6答案：(1)实验原理电路图如解析图所示(2)电阻箱的读数 R0 仍为 I0 电阻箱的读数 R1 R0 R1150 13(10 分)有一种测量压力的电子秤，其原理如图所示 E 是内阻不计、电动势为 6 V 的电源 R0是一个阻值为 300 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的变化而改变，其关系如表所示 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/N 0 50 100 150 200 250 300 电阻 R/ 300 280 260 240

14、 220 200 180 (1)利用表中的数据，写出电阻 R 随压力 F 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？(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是否均匀？解析：(1)由表中数据可知， K 0.4 /N R F 120 300 N所以电阻 R 随压力 F 变化的函数表达式为R(3000.4 F) .(2)R 上受到的压力越大， R 的阻值越小，电容器两极板电压越大，但不能超过 5 V，所以 ，解得 R60 ，又因为 R(3000.4 F)，得 F600 N.5 VR0 6 VR R0(3)电流表中的电流 I ER0 R E60

15、0 0.4F电流 I 与压力 F 不是线性关系，该测力显示器的刻度不均匀答案：(1) R(3000.4 F) (2)600 N (3)不均匀14(10 分)有一种测量物体重量的电子秤，其电路主要由三部分构成：踏板、压力传感器 R(实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表 G(实质上是电流表)，原理图如图中的虚线所示，不计踏板的质量已知电流表的量程为 2 A，内阻为 1 ，电源电动势为 12 V，内阻为 1 ，电阻 R 随压力 F 变化的函数式为 R300.01 F(F 和 R 的7单位分别为 N 和 )(1)求该秤能测量的最大体重；(2)通过计算，得出该秤零刻度线(即踏板空载时的

16、刻度线)应标在电流表 G 刻度盘的哪个刻度处？(3)写出该秤测量的重力与电流表中电流的函数关系解析：(1)由电流表量程可知电路中最大电流为 2 A由闭合电路欧姆定律 E I(R r rg)可解得压力传感器 R 的最小值为 4 由电阻 R 随压力 F 变化的函数式为 R300.01 F可得压力最大值 F2 600 N，即该秤能测量的最大体重为 2 600 N.(2)踏板空载时， F0， R30 由闭合电路欧姆定律， E I(R r rg)可解得 I0.375 A即该秤零刻度线应标在电流表 G 刻度盘的 0.375 A 刻度处(3)由 E I(R r rg)和 R300.01 F 可得E I(300.01 F r rg)将电动势 E12 V、内阻 r1 、电流表内阻 rg1 代入化简得 F3 200 .1 200I答案：(1)2 600 N (2)0.375 A (3) F3 2001 200I1