2019年高中物理 第六章 傳感器 分層訓(xùn)練 進階沖關(guān) 6.2 傳感器的應(yīng)用 新人教版選修3-2.doc

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分層訓(xùn)練 進階沖關(guān) A組 基礎(chǔ)練(建議用時20分鐘) 1.有一電學(xué)元件,溫度升高時電阻卻大幅度減小,則這種元件可能是 (C) A.金屬導(dǎo)體 B.絕緣體 C.半導(dǎo)體 D.超導(dǎo)體 2.當(dāng)你走近豪華賓館、酒樓的大門時,門就自動為你打開;當(dāng)你走進門之后,門又在你身后自動關(guān)上。你覺得這可能是將下列哪種外界信息轉(zhuǎn)換為有用的信息 (D) A.溫度 B.運動 C.人 D.光線 3.(多選)下列說法正確的是 (　A、B　) A.話筒是一種常用的聲傳感器,其作用是將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號 B.電熨斗能夠自動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.電子秤所使用的測力裝置是應(yīng)變片 D.半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器,因為溫度越高,它的電阻值越大 4.指紋識別器在下列哪些方面可以得到廣泛應(yīng)用 (D) A.乘坐客車購票時 B.過公路收費處時 C.放學(xué)出校門口時 D.開銀行保險柜時 5.(多選)如圖所示,電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊保護玻璃,電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個低電壓交流電場。在觸摸屏幕時,由于人體是導(dǎo)體,手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會形成一個特殊電容(耦合電容),四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱,準(zhǔn)確算出觸摸點的位置。由以上信息可知 (　A、B　) A.電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指 B.當(dāng)用手觸摸屏幕時,手指與屏的接觸面積越大,電容越大 C.當(dāng)用手觸摸屏幕時,手指與屏的接觸面積越大,電容越小 D.如果用戴了手套的手觸摸屏幕,照樣能引起觸摸屏動作 6.唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面連接一個輕小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當(dāng)聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。下列說法中正確的是 (B) A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B.該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C.膜片振動時,穿過金屬線圈的磁通量不變 D.膜片振動時,金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 7.(多選)圖示為某電容傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖,當(dāng)人對著傳聲器講話,膜片會振動。若某次膜片振動時,膜片與極板距離增大,則在此過程中 (　A、D　) A.膜片與極板間的電容變小 B.極板的帶電量增大 C.膜片與極板間的電場強度增大 D.電阻R中有電流通過 B組 提升練(建議用時20分鐘) 8.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計。加速度計的構(gòu)造原理示意圖如圖所示,沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定壁相連,滑塊原來靜止,彈簧處于自然長度,滑塊上有指針,可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進行制導(dǎo)。設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動,指針向左偏離O點的距離為s,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度 (D) A.方向向左,大小為ks/m B.方向向右,大小為ks/m C.方向向左,大小為2ks/m D.方向向右,大小為2ks/m 9.如圖所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻、R2為定值電阻,A、B接監(jiān)控裝置。則 (B) A.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時,A、B之間電壓升高 B.當(dāng)有人通過而遮蔽光線時,A、B之間電壓降低 C.當(dāng)僅增大R2的阻值時,可減小A、B之間的電壓 D.當(dāng)僅減小R2的阻值時,可增大A、B之間的電壓 10.(多選)壓敏電阻的阻值會隨所受壓力的增大而減小。一同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了判斷升降機運動狀態(tài)的裝置,如圖甲所示,將壓敏電阻平放在升降機內(nèi),受壓面朝上,在上面放一物體m,升降機靜止時電流表示數(shù)為I0。某過程中電流表的示數(shù)如圖乙所示,則在此過程中 (　B、D　) A.物體處于失重狀態(tài) B.物體處于超重狀態(tài) C.升降機一定向上做勻加速運動 D.升降機可能向下做勻減速運動 11.一般的電熨斗用合金絲作發(fā)熱元件,合金絲電阻隨溫度T變化的關(guān)系如圖中實線①所示,由于環(huán)境溫度以及熨燙的衣服厚度、干濕等情況不同,熨斗的散熱功率不同,因而熨斗的溫度可能會在較大范圍內(nèi)波動,易損壞衣物。 有一種用主要成分為BaTiO3被稱為“PTC”的特殊材料作發(fā)熱元件的電熨斗,具有升溫快、能自動控制溫度的特點,PTC材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系如圖中實線②所示,根據(jù)圖線分析: (1)為什么處于冷態(tài)的“PTC”熨斗剛通電時比普通電熨斗升溫快? (2)通電一段時間后電熨斗溫度T自動穩(wěn)定的范圍。 【解析】(1)由于冷態(tài)時PTC材料電阻較小,故由P=知,其發(fā)熱功率較大,所以升溫快。 (2)從圖上看出,溫度較低時,電阻較小,熱功率較大,所以生熱快于散熱,溫度升高,電阻值迅速增大,相應(yīng)的生熱功率減小,當(dāng)生熱功率小于散熱功率時,電阻溫度降低,電阻值減小,生熱功率會相應(yīng)增大,故當(dāng)生熱功率等于散熱功率時,溫度會穩(wěn)定在圖中T6～T7之間。 答案:(1)見解析　(2)T6__RL的條件。 13.如圖所示為某種電子秤的原理示意圖,AB為一均勻的滑線電阻,阻值為R,長度為L,兩邊分別有P1、P2兩個滑動頭,P1可在豎直絕緣光滑的固定桿MN上保持水平狀態(tài)而上下自由滑動,彈簧處于原長時,P1剛好指著A端,P1與托盤固定相連,若P1、P2間出現(xiàn)電壓,該電壓經(jīng)過放大,通過信號轉(zhuǎn)換后在顯示屏上將顯示物體重力的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,托盤自身質(zhì)量為m0,電源電動勢為E,內(nèi)阻不計,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。求: (1)托盤上未放物體時,在托盤自身重力作用下,P1離A的距離x1。 (2)托盤上放有質(zhì)量為m的物體時,P1離A的距離x2。 (3)在托盤上未放物體時通常先校準(zhǔn)零點,其方法是:調(diào)節(jié)P2,使P2離A的距離也為x1,從而使P1、P2間的電壓為零。校準(zhǔn)零點后,將物體m放在托盤上,試推導(dǎo)出物體質(zhì)量m與P1、P2間的電壓U之間的函數(shù)關(guān)系式。 【解析】托盤的移動帶動P1移動,使P1、P2間出現(xiàn)電勢差,電勢差的大小反映了托盤向下移動距離的大小,由于R為均勻的滑線電阻,則其阻值與長度成正比。 (1)由力的平衡知識知m0g=kx1,解得x1=。 (2)放上重物重新平衡后m0g+mg=kx2, 解得x2=。 (3)由閉合電路歐姆定律知E=IR, 由部分電路歐姆定律知U=IR串, 由=,其中x為P1、P2間的距離, 則x=x2-x1=, 聯(lián)立解得m=U。 答案:(1)　(2)　(3)m=U