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第三章 傳感器 (測(cè)試時(shí)間：50分鐘　評(píng)價(jià)分值：100分) 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共4小題，每小題4分，共16分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)正確．) 1．家用電飯鍋使用的傳感器類(lèi)型是(　　) A．濕度傳感器 B．聲音傳感器 C．紅外傳感器 D．溫度傳感器 答案：D 2．如圖所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋，用光照光敏電阻時(shí)，表針的偏角(自左向右)為θ；用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ′，則可判斷(　　) A．θ′＝θ B．θ′＜θ C．θ′＞θ D．不能確定 解析：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，用手掌擋住部分光線，光敏電阻的阻值變大，表針左偏，偏角減?。? 答案：B 3．如圖是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變化，使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容變化的原因可能是容器兩板間的(　　) A．距離變化 B．正對(duì)面積變化 C．介質(zhì)變化 D．電壓變化 解析：這個(gè)聲電傳感器又可歸類(lèi)到電容傳感器中．由題意對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，則金屬層和金屬板間距離改變，即電容器兩極板間距改變，故導(dǎo)致電容變化的原因可能是容器兩極間距變化． 答案：A 4．演示位移傳感器的工作原理如圖所示， 物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬桿P，通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來(lái)反映物體位移的大小x，假設(shè)電壓表是理想的，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化 B．物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化 C．物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)有電流 D．物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒(méi)有示數(shù) 答案: B 二、雙項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每題6分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)得6分，漏選得3分，錯(cuò)選或不選得0分．) 5．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào) B．電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷 C．電子秤所使用的測(cè)力裝置是聲傳感器 D．熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量 答案：BD 6．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．利用半導(dǎo)體可以制成熱敏電阻 B．利用半導(dǎo)體可以制成標(biāo)準(zhǔn)電阻 C．增大壓力可以使半導(dǎo)體材料的電阻率減小 D．用光來(lái)照射半導(dǎo)體可能使半導(dǎo)體材料的電阻率減小 答案：AD 7．如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖，現(xiàn)在把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對(duì)電阻阻值的影響不計(jì))(　　) A．如果R為金屬絲電阻，讀數(shù)變化非常明顯 B．如果R為金屬絲電阻，讀數(shù)變化不明顯 C．如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化非常明顯 D．如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯 解析：金屬絲電阻的阻值隨溫度的升高而增大，但由于溫差不大阻值變化很小，而熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)靈敏度高，所以選B、C. 答案：BC 8.如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)(　　) A．電壓表的示數(shù)減小 B．R2中電流強(qiáng)度增大 C．小燈泡的功率增大 D．電路的路端電壓降低 解析：當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)， R3減小，電路總電阻減小，總電流增大，路端電壓降低，電壓表的示數(shù)增大，A錯(cuò)D對(duì)；又R2兩端的電壓減小，通過(guò)R2的電流增大，則小燈泡的功率增大，C對(duì)． 答案：CD 9．用計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(DIS)做驗(yàn)證牛頓第三定律的實(shí)驗(yàn)，如圖所示是把兩個(gè)測(cè)力探頭的掛鉤鉤在一起，向相反方向拉動(dòng)，觀察顯示器屏幕上出現(xiàn)的結(jié)果．觀察分析兩個(gè)力傳感器的相互作用隨著時(shí)間變化的曲線，以下結(jié)論正確的是(　　) A．作用力與反作用力作用在同一物體上 B．作用力與反作用力同時(shí)存在，同時(shí)消失 C．作用力與反作用力大小不一定相等 D．作用力與反作用力方向相反 解析：牛頓第三定律中作用力和反作用力大小相等，方向相反，作用在一條直線上，作用在兩個(gè)物體上．作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失．應(yīng)選B、D. 答案：BD 三、非選擇題(本大題3小題，共54分．按題目要求作答．解答題應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟．只寫(xiě)出最后答案的不能得分．有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位．) 10．(18分)某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性．現(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等． (1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請(qǐng)你在下圖的實(shí)物圖上連線． (2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟： ①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值； ②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開(kāi)關(guān)，________________________________________，___________________________________，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)； ③重復(fù)第②步操作若干次，測(cè)得多組數(shù)據(jù)． (3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得下圖的R-t關(guān)系圖線，請(qǐng)根據(jù)圖線寫(xiě)出該熱敏電阻的Rt關(guān)系式：R＝________________＋________________t(Ω)(保留3位有效數(shù)字)． 解析：(1)電路連接如圖： (2)讀取溫度計(jì)示數(shù)，讀取電壓表示數(shù)． (3)延長(zhǎng)直線可得R0＝100 Ω；直線的斜率 k＝tan θ＝＝Ω/℃＝0.400 Ω/℃ 所以R＝100＋0.400t(Ω)． 答案：見(jiàn)解析 11．(18分)某研究性學(xué)習(xí)小組研究光敏電阻的特性，利用歐姆表研究光敏電阻在不同光照強(qiáng)度下，其阻值變化情況，測(cè)量電路如圖1所示． 圖1 (1)如圖2所示，是多用表轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)指示在“100 Ω”處進(jìn)行電阻的測(cè)量，D是多用表表盤(pán)指針在測(cè)量時(shí)的偏轉(zhuǎn)位置，則測(cè)量的光敏電阻值為_(kāi)_______． 圖2 (2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用光照光敏電阻時(shí)歐姆表指針會(huì)往右偏，則可判斷該光敏電阻在受到光照時(shí)，阻值________(選填“變大”、“變小”或“不變”)． (3)如圖3是某同學(xué)研究熱敏電阻的原理圖，當(dāng)給電阻加熱時(shí)電壓表讀數(shù)變大，說(shuō)明熱敏電阻阻值變________． 圖3 解析：用光照光敏電阻時(shí)歐姆表指針會(huì)往右偏，則電流變大，就可判斷該光敏電阻在受到光照時(shí)，阻值變小；當(dāng)給電阻加熱時(shí)電壓表讀數(shù)變大，就可判斷R1分得的電壓變小，說(shuō)明熱敏電阻阻值變小． 答案：(1)1 300 Ω　(2)變小　(3)小 12．(18分)圖示為某同學(xué)在探究活動(dòng)中設(shè)計(jì)的一種電子秤，已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，電阻分布均勻的可變電阻總長(zhǎng)為L(zhǎng)，總電阻為R，彈簧的勁度系數(shù)為k，連接電壓表的導(dǎo)線可自由伸縮，不測(cè)量時(shí)指針P在a處(如圖中虛線所示)，使電壓表的示數(shù)與所稱(chēng)重力對(duì)應(yīng)便成為電子秤 (1)不稱(chēng)重時(shí)，圖中的電壓表的示數(shù)為_(kāi)_______. (2)所稱(chēng)物體的重力G與電壓表的示數(shù)U以及E、k、L的關(guān)系為_(kāi)_______. (3)該設(shè)計(jì)的電路對(duì)應(yīng)電表上重力刻度線是否均勻？________. 答案：(1)0　(2)G＝　(3)是