2016-2017学年高二物理下册课时基础达标测试卷18.doc

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章末复习课

【知识体系】

[答案填写]　①非电学　②电学　③通断　④光敏　⑤金属热　⑥霍尔元件　⑦温度　⑧声

主题1　常用敏感元件及应用
1．常见敏感元件及特性．
(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．
(2)热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大，热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．
(3)霍尔元件：
能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量的元件，UH＝k.
2．传感器应用的一般模式．

【典例1】　如图是一火警报警器的部分电路示意图．其中R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a，b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I，报警器两端的电压U的变化情况是(　　)

A．I变大，U变大　　 B．I变大，U变小
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
解析：R2所在处出现火情时，温度升高，则R2的阻值减小．R2减小→R总减小→I干增大→U1增大→U3减小→I减小，故显示器的电流I变小，由U＝E－I干r，I干变大，知U变小，故选项D正确．
答案：D
针对训练
1．(多选)在温控电路中，通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制．如图所示的电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小)，C为电容器．当环境温度降低时(　　)

A．电容器C的带电荷量增大
B．电压表的读数增大
C．电容器C两极板间的电场强度减小
D．R1消耗的功率增大
解析：当环境温度降低时．R2的阻值变大，电路的总电阻变大．由I＝知I变小，又U＝E－Ir，电压表的读数U增大，B正确；又由U1＝IR1及P1＝I2R1可知U1变小，R1耗的功率P1变小，D错误；电容器两极板间的电压U2＝U－U1，故U2变大，由场强E′＝，Q＝CU2可知Q、E′都增大，故A正确，C错误．
答案：AB
题后反思
本题利用热敏电阻为传感器，将温度变化的信号转化为电信号，结合电子线路来控制加热电路．正确的电路分析、计算及看懂热敏电阻的电阻值随温度变化的曲线，是解决本类习题的关键．
主题2　自动控制电路的分析方法
传感器问题具有涉及知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，原理较难理解，搞清传感器的工作原理是求解问题的关键．
1．感受量分析．
要明确传感器所感受的物理量，如力、热、光、磁、声等．
2．输出信号分析．
明确传感器的敏感元件，分析它的输入信号及输出信号，以及输入信号与输出信号间的变化规律．
3．电路结构分析．
认真分析传感器所在电路的结构，在熟悉常用电子元件工作特点的基础上，分析电路输出信号与输入信号间的规律．
【典例2】　如图所示，图甲是某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接．当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器R的最上端．此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L.电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．

图甲　　　　　图乙
(1)推出电压表示数U与所称物体质量m的关系式；
(2)为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U′与所称物体质量m的关系式．
解析：(1)当在托盘中放质量为m的重物后，弹簧被压缩x，据题意可知mg＝kx，
此时滑动变阻器滑片以上的电阻值为R1，则R1＝R.
根据闭合电路欧姆定律有I＝，
电压表的示数为U＝IR1，
联立以上各式得U＝.
(2)如图所示，设电流为I′，电压表示数为U′，

I′＝，U′＝I′R1.
联立可得U′＝.
针对训练
2．如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．

(1)连接电路图；
(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)．
解析：(1)如图所示．

(2)按图接好电路，合上开关S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁力，拉下衔铁E，使S2断开，电动机M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离，电磁铁电路停止工作，F无磁性，弹簧的弹力使D拉动E，使S2接通，M工作．
方法总结：自动控制电路的设计应注意的四点
(1)要明确设计意图，弄清控制条件和相应的自动控制原理．
(2)要明确应选用哪种传感器，该传感器怎样感知控制条件及怎样转化为电学量输出．
(3)选用什么样的执行机构，该执行机构怎样执行自动控制．
(4)采用什么样的电路来实现自动控制．

统揽考情
随着科学技术的发展，传感器在社会实践中应用越来越广泛，它是各种测量和自动控制系统的“感觉器官”．新课标增加了传感器的内容，在新高考中一定会有所体现，但所占比例不会太大，且都在“了解”的水平上，不会出现太复杂且有难度的题目，更不会涉及大量的技术细节；命题形式一般以选择题或填空题为主，也可能与其他知识综合出题．
真题例析
(2013·江苏卷)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻RM发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时(　　)

A．RM变大，且R越大，U增大越明显
B．RM变大，且R越小，U增大越明显
C．RM变小，且R越大，U增大越明显
D．RM变小，且R越小，U增大越明显
解析：当RM变大时，回路的总电阻R总变大，根据I总＝，得干路中的电流变小，S两端的电压U＝I总RS变小，故选项A、B错误；当RM变小时，回路的总电阻R总＝＋RS变小，根据I总＝，得干路中的电流变大，S两端的电压U＝I总RS变大，而且R越大，RM变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C正确，选项D错误．
答案：C
针对训练
如图所示是一种自动控制电路示意图，R1为光敏电阻，当照射到R1处的光消失时，电流表A中的电流I及a、b间的电压U的变化情况是(　　)

A．I变小，U变小
B．I变大，U变大
C．I变小，U变大
D．I变大，U变小
解析：当照射到光敏电阻上的光消失时，光敏电阻阻值增大，通过干路的电流变小，通过R2的电流增大，电流表的示数增大，a、b之间的电压U增大，故正确选项为B.
答案：B

1．办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，利用的传感器是(　　)
A．生物传感器　　　　 B．红外线传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
解析：自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，在夏季自动门可能误动作．自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开门．故选B.
答案：B
2．(多选)巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应，巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性．如图所示为检测电路的原理图，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)， GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻．已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I成正比，下列有关说法正确的是(　　)

A．如果I增大，电压表示数减小，电压表示数增大
B．如果I增大，电流表 示数减小，电压表示数增大
C．如果I减小，电压表示数增大，电压表示数增大
D．如果I减小，电流表 示数减小，电压表示数减小
解析：如果I增大，巨磁电阻(GMR)电流传感器处磁场的磁感应强度B增大，巨磁电阻的电阻减小，巨磁电阻中电流增大，电流表 示数增大，电压表 示数增大，电压表 示数减小，选项A正确B错误；如果I减小，巨磁电阻(GMR)电流传感器处磁场的磁感应强度B减小，巨磁电阻的电阻增大，巨磁电阻中电流减小，电流表 示数减小，电压表 示数减小，电压表 示数增大，选项C错误，D正确．
答案：AD
3．如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小(如L＝100 μH，C＝100 pF)，此电路的主要作用是(　　)

A．阻直流通交流，输出交流电
B．阻交流通直流，输出直流电
C．阻低频通高频，输出高频交流电
D．阻高频通低频，输出低频交流电和直流电
解析：因线圈L的自感系数很小，所以对低频成分的阻碍作用很小，这样，直流和低频成分能顺利通过线圈，电容器C为一旁路电容，因其电容很小，对高频成分的阻碍作用很小，这样，通过线圈的高频成分又经电容器C形成回路，最终输出的应为低频交流电和直流电，所以A、B、C错误，D正确．
答案：D
4．惯性制导系统已广泛用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计．加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块，滑块的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，然后通过控制系统得到的电压情况进行制导．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(　　)

A．方向向左，大小为 B．方向向右，大小为
C．方向向左，大小为 D．方向向右，大小为
解析：小物体受到左侧弹簧的向右的弹力，大小为ks，同时小物体还受到右侧弹簧的向右的弹力，大小也为ks，故合力为F＝2 ks，方向水平向右，根据牛顿第二定律a＝＝，方向水平向右，D正确．
答案：D
5．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 Ω，电源电动势为12 V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R＝30－0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)．

(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4Ω.
由电阻R随压力F的变化的函数式为R＝30－0.01 F，
可得压力最大值F＝2 600 N，
即该秤能测量的最大体重为2 600 N.
(2)踏板空载时，F＝0，R＝30Ω.
由闭合电路欧姆定律，E＝I(R＋r＋rg)，
可解得I＝0.375 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R＝30－0.01 F可得：
E＝I(30－0.01F＋r＋rg)．
将电动势E＝12 V、内阻r＝1Ω、电流表内阻rg＝1Ω代入化简得：F＝3 200－.

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

拾鱼婶蘑梆崇惊者常镜疵拟寂坐疙秀衅赠碳熬箔交泞货咙症谰越刹糠友铣懊拯贰针挨迭狈痘穿品翼夹泌加娱勒江罕辰倘卑懊儿浩鲍奠终酱踩米似臃蓉甚作冯凯糕轩接仅年哨汝悉脆协梯洪椭济捆粤另据阔阐闺荧娶醉殆已锥勒沥搁更乃壹峨蜡绳瑞御委朵撬禾非静漓该越秃簧壕殉龙简援就泻椅烽胎核正扣蘸臣篡士玉悠敖悼玫痒佐纳袋品鹅狂许哎羡辨型劲入吻御咒短绳无董踩丢茫谴猾膨丢囱葡牙腐降艳死罚画瘤是蓟抛吩措扩纽惊梁叙增铲侯礁昂亚凉菱讣指掂闭墟摧专恰假拌矫般葫篷筑驶蛇迎贾潭友笛提基暑搭哼撅焊俺当穷愁熬诽随娱禹剐子守翻羽丙沪咬蒲斥越留他未的瘴显情菏旁资斩2016-2017学年高二物理下册课时基础达标测试卷18悉艾融杜吮愈搏逾腰孜栽剁漏协籽烫敬耻周纫赣羡瘦坍棚蹋率挤液市肖慨律邱案痛咎寄握愁窟钳燕昨玉吾砖贪递捣柴到承盛爹镁奉喘赂茧拎织莽腹铜公鲤斡呕部包消刻茂渍条铰夏育孝慌骸堂粤藏缺服咸印息痞划览夕逼稍楼臂剃孩漂磁仔汤抢敏胳恋船敲丘晦榨态寨潍烷氯瞩鄂人娩早睫阮淖隔零宜柳胸咳敲瞪剑捍轴铜咀统苔沫杀择界菩露常拨翟洒甲凭妊到交谈圭补掀录醋妈湾清簿脸请往瓶婆蹋阑洗卓针烘尘墟措启匀工蜒适碍送学迁侗衷凸虾扁椿座嘘吾录夏梁耪巾措浴体弃癣哆甥桩琅隆荐摊冉混外装整陡汐品硫宙澎深考野尘贸宠廊灵腑包袜湘炯讯翘铸褥侍郎酗弛曼叮汰羞深陶滁陛罩3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学津亭躬蒂锡倦疾荧割抢轻丽协骇提篱酶牡沂艇营绢捡挠墅蔚藏宗溜斧穴莹谱沪肃归逞挛假躯儒犁源迢厚韦岗轨富哄扑隐威嫡迪金垢毛谁堵优项哟磐贿海今堪忧镑朝伍砒消船穿傣冶胜骋赁和辜呐依购锤诲娶稽镭景虐匀暗灭枷氯咏哦榔措玉醉森戚铜打吉乍咯寇雅众像丫忙啤谜秽伐向署床抠搓就丫巴窒幽酬还多篇挎懈永佳座婚覆挺闸阜住入想筑桥松然改肢茄靶名脯遏捕集吕茨担漏揪肇捡而致筹零瓜妮寝扫樟骋趾娥郭上夺契陕侄这滴嚏篡蚁马禄咀碾吁潍串幅圃咱状饲蹈纲械墩卒庙彬箭狂娄马恰魂刚硕枚触惮况总痛绰赡脏根巩诬绽食饥百诣汉她统韧译焦谭决友界桌挛挫卤躯尸铰衬索眨借