2012高考物理 第10章第3讲 实验：传感器的简单使用③课后限时作业 新人教版.doc

PAGE-3-用心爱心专心实验：传感器的简单使用一、选择题(每小题6分，共12分)1．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线和灵敏电流计与恒定电源的两极始终相接．若声源S在水平方向做周期性的往复振动，则()A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变B．a振动过程中，a、b板所带电荷量不变C．a振动过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大【解析】由于平行板电容器两极板与电池两极始终连接，两板间的电压U保持不变，根据场强公式E＝eq\f(U,d)、电容的决定式C＝eq\f(εS,4πkd)，可判断A错，D对；a、b板所带电荷量Q＝CU，电容C变化导致Q变化，B错；由于声源S在水平方向做周期性的往复振动，电容C不断变化导致电荷量Q不断变化，所以电容器出现周期性的充电、放电现象．显然，电流计中电流方向不断变化．本题正确答案为D.【答案】D2．照明电路中，为了安全，一般在电能表后面电路上安接一漏电保护器，如下图所示，当漏电保护器的ef两端未接有电压时，脱扣开关K能始终保持接通，当ef两端有一电压时，脱扣开关K立即断开，下列说法中不正确的有()A．站在地面上的人触及b线时(单线接触电)，脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用B．当用户家的电流超过一定值时，脱扣开关会自动断开，即有过流保护作用C．当相线和零线间电压太高时，脱扣开关会自动断开，即有过压保护作用D．当站在绝缘物上的带电工作的人两手分别触到b线和d线时(双线触电)脱扣开关会自动断开，即有触电保护作用【解析】当流过a点与c点的电流大小不同时，根据变压器原理，在ef两端会产生电压，脱扣开关会立即断开，产生保护作用.当站在地面上的人触及b线时，有电流经人体导入大地，则流过a点与c点的电流不同，脱扣开关自动断开，故A正确；B、C、D项中流过a点与c点的电流相同，则ef两端不会产生电压，脱扣开关不会自动断开，故B、C、D错误.【答案】A二、非选择题(共48分)3.(12分)如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是______；小车速度的表达式为v＝______；行程的表达式为x＝________.【解析】A、B均固定在车身上，C、D同轴相连，所以角速度相同．单位时间内的脉冲数为n，则齿轮旋转的频率为eq\f(n,P)，小车的速度即为车轮边缘单位时间内的弧长，v＝eq\f(2πRn,P)；小车的行程x＝vt＝eq\f(2πRN,P).【答案】车轮半径R和齿轮的齿数Peq\f(2πRn,P)eq\f(2πRN,P)4．(10分)在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用．热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在“用多用电表研究热敏特性”实验中，安装好如图所示的装置．(1)多用电表的选择开关应置于________挡．(2)向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1，然后向杯内加入适量热水，水温均匀后温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度变大了．为了较准确地读出此温度下热敏电阻的阻值R2，多用电表的倍率应______．(填“增大”或“减小”)【解析】实验要研究的是热敏电阻的阻值随温度变化的特性，因此应使用多用电表的欧姆挡，测出不同温度下的电阻值．指针的偏转角较大，则说明电阻减小了许多，减小倍率时，指针的偏转角会减小．为了减小测量误差，欧姆表一般使用中值电阻附近．注意，改变倍率后重新调零后才可继续测量．【答案】(1)欧姆(2)减小5．(10分)光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，比如用于街道路灯的自动控制．如图为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄，日落灯亮的效果．【解析】本题考查光敏电阻的特性及在传感器中的应用，同时考查了电路的连接．在能力方面重点考查学生的实验与探究能力．当天亮时，光线照射光敏电阻A.其阻值迅速减小，控制回路电流增大，继电器B工作，吸住衔铁使触点断开，路灯熄灭．当夜晚降临，光线变暗，光敏电阻A的阻值增大，控制回路电流减小