2019年高中物理第六章传感器分层训练进阶冲关6.2传感器的应用新人教版选修3_2.doc

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1、- 1 -分层训练 进阶冲关A 组 基础练(建议用时 20 分钟)1.有一电学元件,温度升高时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是 (C)A.金属导体 B.绝缘体C.半导体 D.超导体2.当你走近豪华宾馆、酒楼的大门时,门就自动为你打开;当你走进门之后,门又在你身后自动关上。你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息(D) A.温度 B.运动 C.人 D.光线3.(多选)下列说法正确的是 ( A、B )A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声信号转换为电信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是应变片D.半

2、导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻值越大4.指纹识别器在下列哪些方面可以得到广泛应用 (D)A.乘坐客车购票时 B.过公路收费处时C.放学出校门口时 D.开银行保险柜时5.(多选)如图所示,电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外加上一块保护玻璃,电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容),四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。由以上信息可

3、知( A、B )- 2 -A.电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越大C.当用手触摸屏幕时,手指与屏的接触面积越大,电容越小D.如果用戴了手套的手触摸屏幕,照样能引起触摸屏动作6.唱卡拉 OK 用的话筒内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面连接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。下列说法中正确的是 (B)A.该传感器是根据电流的磁效应工作的B.该传感器是根据电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电动势7.

4、(多选)图示为某电容传声器结构示意图,当人对着传声器讲话,膜片会振动。若某次膜片振动时,膜片与极板距离增大,则在此过程中 ( A、D )A.膜片与极板间的电容变小B.极板的带电量增大C.膜片与极板间的电场强度增大D.电阻 R 中有电流通过B 组 提升练(建议用时 20 分钟)8.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计的构造原理示意图如图所示,沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为 m 的滑- 3 -块,滑块两侧分别与劲度系数均为 k 的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定壁相连,滑块原来静止,弹簧处于自然长度,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,

5、然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离 O 点的距离为 s,则这段时间内导弹的加速度 (D)A.方向向左,大小为 ks/mB.方向向右,大小为 ks/mC.方向向左,大小为 2ks/mD.方向向右,大小为 2ks/m9.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,R 1为光敏电阻、R 2为定值电阻,A、B 接监控装置。则 (B)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,可减小 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10.(多选)压敏电阻

6、的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图甲所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为 I0。某过程中电流表的示数如图乙所示,则在此过程中 ( B、D )- 4 -A.物体处于失重状态B.物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动11.一般的电熨斗用合金丝作发热元件,合金丝电阻随温度 T 变化的关系如图中实线所示,由于环境温度以及熨烫的衣服厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物。有一种用主要成分为 BaTiO3被称为“PT

7、C”的特殊材料作发热元件的电熨斗,具有升温快、能自动控制温度的特点,PTC 材料的电阻随温度变化的关系如图中实线所示,根据图线分析:(1)为什么处于冷态的“PTC”熨斗刚通电时比普通电熨斗升温快?(2)通电一段时间后电熨斗温度 T 自动稳定的范围。【解析】(1)由于冷态时 PTC 材料电阻较小,故由 P= 知,其发热功率较大,所以升温快。(2)从图上看出,温度较低时,电阻较小,热功率较大,所以生热快于散热,温度升高,电阻值迅速增大,相应的生热功率减小,当生热功率小于散热功率时,电阻温度降低,电阻值减小,生热功率会相应增大,故当生热功率等于散热功率时,温度会稳定在图中 T6T 7之间。答案:(1

8、)见解析 (2)T 6_RL的条件。 13.如图所示为某种电子秤的原理示意图,AB 为一均匀的滑线电阻,阻值为 R,长度为 L,两边分别有 P1、P 2两个滑动头,P 1可在竖直绝缘光滑的固定杆 MN 上保持水平状态而上下自由滑动,弹簧处于原长时,P 1刚好指着 A 端,P 1与托盘固定相连,若 P1、P 2间出现电压,该电压经过放大,通过信号转换后在显示屏上将显示物体重力的大小。已知弹簧的劲度系数为 k,托盘自身质量为m0,电源电动势为 E,内阻不计,当地的重力加速度为 g。求:(1)托盘上未放物体时,在托盘自身重力作用下,P 1离 A 的距离 x1。(2)托盘上放有质量为 m 的物体时,P

9、 1离 A 的距离 x2。(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点,其方法是:调节 P2,使 P2离 A 的距离也为 x1,从而使P1、P 2间的电压为零。校准零点后,将物体 m 放在托盘上,试推导出物体质量 m 与 P1、P 2间的电压 U 之间的函数关系式。- 6 -【解析】托盘的移动带动 P1移动,使 P1、P 2间出现电势差,电势差的大小反映了托盘向下移动距离的大小,由于 R 为均匀的滑线电阻,则其阻值与长度成正比。(1)由力的平衡知识知 m0g=kx1,解得 x1= 。(2)放上重物重新平衡后 m0g+mg=kx2,解得 x2= 。(3)由闭合电路欧姆定律知 E=IR,由部分电路欧姆定律知 U=IR 串 ,由 = ,其中 x 为 P1、P 2间的距离,则 x=x2-x1= ,联立解得 m= U。答案:(1) (2) (3)m= U- 7 -