新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业10-35

新课标人教版2013届高三物理总复习一轮课时作业10-35

课时作业35　传感器 时间：45分钟　　满分：100分 一、选择题(8×8′＝64′)‎ ‎1．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图1所示．Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中有 ‎(　　)‎ 图1‎ A．电容变大　　　　　　　 B．电容变小 C．导线AB中有向左的电流 D．导线AB中有向右的电流 解析：膜片右移时，由于板间距离d变小，由C＝知，A对；由Q＝CU知，C对，D错．‎ 答案：AC ‎2．如图2所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况，以下说法中错误的是 ‎(　　)‎ 图2‎ A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，UH将变大 B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 C．在测定地球赤道上磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化 答案：C ‎3．下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是 ‎(　　)‎ A．用遥控器控制电视机的开关 B．走廊照明灯的声控开关 C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器 解析：‎ 遥控器利用发出的红外线控制电视机的开关，是光信号变电信号，A对，B是利用声音信号转换成电信号，C中是利用力控制，D中是利用温度来控制，符合要求的只有A.‎ 答案：A ‎4．利用传感器和计算机可以研究快速变化力的大小．实验时，把图3甲中的小球举高到绳子的悬点O处，然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息，以下判断正确的是 ‎(　　)‎ 图3‎ A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点 B．t1～t2期间小球速度先增大后减小 C．t3时刻小球动能最小 D．t2与t5时刻小球速度大小不同 解析：小球下落的轨迹如图4所示，B处为绳子原长处，C处为小球重力与绳上拉力相等处，D处为小球下落的最低点，在F—t图中，0～t1小球在OB间下落，t1～t2小球在BD间下落，t2～t3小球由D回到B.t3～t4小球在BO间上升，而后下落至B点．由F—t图知，小球在t2时刻下落到最大距离，最大距离在逐渐减小，由以上分析知，小球的最大速度出现在C点，对应于t1～t2之间，A错，B对，小球动能最小出现在t2时刻或t3～t4间某时刻，C错误．t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻，速度为零，D错误．正确选项为B.‎ 图4‎ 答案：B ‎5．全自动洗衣机中，排水阀是由程序控制器控制其动作的，当洗衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2运动，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构如图5所示，以下说法正确的是 ‎(　　)‎ 图5‎ A．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为N极，B端为S极 B．若某时刻输入控制电流时，a为正，b为负，则铁芯2中A端为S极，B端为N极 C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能吸入线圈中 D．若a、b处输入交变电流，铁芯2能吸入线圈中 解析：根据磁化现象和磁极间同名磁极相斥，异名磁极相吸原理易判断B、D正确．‎ 答案：BD ‎6．某中学的学生食堂新安装了磁卡就餐系统，使用不到一周，便出现了电源总开关总是无法接通的问题．经检查，电源总开关中漏电保护器动作切断了电源．漏电保护器电路如图6所示，变压器A处用火线与零线双股平行绕制成线圈，然后接到磁卡机上，B处有一个输出线圈，一旦线圈B中的电流经放大器放大后便推动断电器切断电源．造成漏电保护器动作切断电源的原因判断为磁卡机用电端 ‎(　　)‎ 图6‎ A．零线与火线之间漏电 B．火线与地之间漏电或零线直接接地 C．只有火线与地之间漏电才会产生 D．刷卡机装得过多，造成电流太大 解析：由题意知，火线和零线均绕在铁芯上，故只有火线与零线中电流大小不等时，才会引起漏电保护器切断电源，故可能是火线与地之间漏电，也可能是零线与地之间漏电．‎ 答案：B ‎7．如图7是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，使话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中使电容变化的原因可能是电容两极板间的 ‎(　　)‎ 图7‎ A．距离变化 B．正对面积变化 C．介质变化 D．电压变化 答案：A ‎8．如图8为大型电子地磅的电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大、电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把重力值转换成电信号，将电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值，若滑动变阻器上A、B间的距离为L，最大阻值等于定值电阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为K.则所称重物的重力G与电流大小I的关系为 ‎(　　)‎ 图8‎ A．G＝2LK－ B．G＝KL C．G＝KL＋ D．G＝KIL 答案：A 二、计算题(3×12′＝36′)‎ ‎9.把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图9甲所示电路连接，制成光电报警装置．当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声．①光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小．②干簧管继电器开关：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图9乙所示，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的每个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态．当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下回复到分离状态．试说明光电报警器的工作原理．‎ 图9‎ 答案：当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，蜂鸣器电路接通，蜂鸣器发声．反之，当没有光照射或光很微弱时，光敏电阻阻值很大，电路中电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声．‎ ‎10．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的．在图10甲中，电源的电动势E＝9.0 V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻RG保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图10乙的R—t图线所示．闭合开关S，当R的温度等于‎20℃‎时，电流表示数I1＝2 mA，则当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？‎ 图10‎ 答案：由I1＝，得RG＝500 Ω　I2＝，代入数据得：R′＝2000 Ω从R—t图象可知，此时的温度是‎120℃‎ ‎11．如图11所示为某种电子秤的原理示意图，AB为一均匀的滑动电阻器，阻值为R，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头．P1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，P1刚好指着A端．P1与托盘固定相连．若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上可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：‎ 图11‎ ‎(1)托盘尚未放物体时，在托盘自身重力作用下，P1离A的距离x1；‎ ‎(2)托盘上放有质量为m的物体时，P1离A的距离x2；‎ ‎(3)在托盘上未放物体时通常先校准零点，试推想校准零点的方法？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、P2间电压U之间的函数关系式．‎ 解析：(1)弹簧处于原长时，P1刚好指着A端，在托盘自身重力作用下(托盘自身质量为m0)，P1离A的距离为x1，由力学平衡知识得：m‎0g＝kx1，所以x1＝；‎ ‎(2)由受力分析可知：m‎0g＋mg＝kx2得：x2＝；‎ ‎(3)其方法是：调节P2，使P2离A的距离也为x1，从而使P1、P2间电压为零．‎ 当托盘上放有质量为m的物体时，P1离P2的距离为x2－x1＝.‎ 滑动变阻器与电源组成的电路中电流恒定，电源内阻不计，由闭合电路欧姆定律可知，I＝.‎ P1、P2间电压U＝IR12＝·(x2－x1)＝，‎ 可解得：m＝U.‎ 答案：(1)　(2)　(3)标准零点方法：见解析　m＝U