2015-2016高中物理 第六章 第二节 传感器的应用练案 新人教版选修3-2.doc

‎2015-2016高中物理 第六章 第二节 传感器的应用练案 新人教版选修3-2‎ 当堂检测A组（反馈练）‎ ‎1．关于传感器元件功能的描述，下列说法正确的是（ ）‎ A．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电阻这个电学量.‎ B．应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量.‎ C．干簧管能够将磁场这个非电学量转换成电路的通断　.‎ D．双金属片能将温度这个热学量转换成电路的通断　.‎ 答案：BCD ‎2．唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )‎ A .该传感器是根据电流的磁效应工作的 ‎ B. 该传感器是根据电磁感应原理工作的 C. 膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变 D. 膜片振动时，金属线圈中会产生感应电流 答案：BD ‎3．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图(a)所示．将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图(b)所示．下列判断正确的是(　　)‎ A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动 B．从t1到t2时间内，小车做加速度大的直线运动 C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动 D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动 答案：BD ‎4．如图为电容式话筒结构示意图，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金属振动膜a构成一个电容器，a、 b分别通过导线与恒定电源两极相接。声源S做位移x=Asin(200πt)的振动，则下列判断准确的有（ ）‎ ‎ A．a振动过程中a、 b板之间的电场强度不变 B．a振动过程中话筒会产生电磁波 ‎ C．导线ac的电流的频率为1000Hz D．a向右位移最大时a 、b板形成的电流最大 答案：BD ‎5．神州五号飞船发射升空时，飞船内测试仪台上放有一个压力传感器，传感器上面压一质量为m的物体，火箭点火后从地面加速升空，当升到某一高度时，加速度为a=g，压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的. 已知地球的半径为R，g为地面附近的重力加速度。试求此时火箭离地面的高度________。‎ 答案：‎ 解析：设此时箭升空高度为h，此处的重力加速度为g′，则有F-mg=ma 4‎ 由万有引力定律得 （R+h）2 g′=R2g， 又F=mg， 联立解得 B组（拓展练）‎ ‎1．在蹦床比赛中，可以通过力传感器绘制出运动员与蹦床面间的弹力随时间变化规律的曲线。如图所示为一次比赛中测出的F-t图线，假设在比赛时运动员仅在竖直方向运动，重力加速度g已知。依据图象给出的信息，能求出运动员在蹦床运动中的物理量有(　　)‎ A．质量 B．最大加速度 C．运动稳定后，离开蹦床后上升的最大高度 D．运动稳定后，最低点到最高点的距离 答案：ABC 解析：在0～1.4 s时间内弹力不变，弹力和人的重力相等，由平衡条件F=mg，可求出运动员的质量，A正确；由图知向上的最大弹力，由牛顿第二定律F－mg＝ma，可求出最大加速度，B正确；由图可知运动稳定后人离开蹦床在空中运动的时间，这样可求出运动员离开蹦床平面上升的最大高度，但无法求出运动员从蹦床平面向下运动的距离，故C正确，D错误． ‎ ‎2．某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中(　　)‎ A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变 C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高 答案：D 解析：该题考查平行板电容器和电路的综合问题．由C＝可知当d增大时，电容器的电容减小，选项A不正确．由于电容器与电源相接，极板间电压不变，由U＝可知，C减小，电荷量也减小，选项B错误；在电荷量减小的过程中，通过电阻形成方向由M到N的电流，在外电路中，电势逐渐降低， M点的电势比N点的电势高．D选项正确．‎ ‎3．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如右图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如下图中甲、乙、丙、丁所示．下列判断中不正确的是(　　)‎ A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动 4‎ B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动 C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动 D．丁图表示电梯可能做变减速下降运动 答案：B 解析：若电流保持不变，说明受到的压力不变，即电梯的加速度恒定中电流保持I0不变，说明加速度为零，选项A正确．丙图中电流保持2I0不变，说明加速度向上，选项C正确．乙图中电流由I0均匀增大到2I0，说明受到的压力由mg均匀增加，即加速度向上均匀增加，即做变加速运动，选项B错误．丁图中电流由2I0均匀减小到I0，说明受到的压力也均匀减小到mg，加速度向上均匀减小，选项D正确．‎ ‎4. 酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系描述正确的是 ( ).‎ A．U越大，表示c越大，c与U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比 C．U越大，表示c越小，c与U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比 解析：若传感器电阻r′的倒数与浓度c是正比关系，即. 电路中的电流为 ，电压表示数U=IR=，可见电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增加而增加，故B正确.‎ 答案：B v 传感器b 传感器a ‎5. 用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个有力敏电阻组成的压力传感器。用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为‎2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可以直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，a在后。汽车静止时， 传感器a、b的示数均为10N。‎ ‎（1）若传感器a示数为14N，b的示数为6.0N，求此时汽车的加速度和方向? ‎ ‎ (2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？ ‎ 解析：（１）左侧弹簧对滑块向右的推力F1＝14N，右侧弹簧对滑块的向左的推力F2=6.0N，滑块所受合力产生加速度a1，由牛顿第二定律得：F1-F2=ma1，所以a1=4m/s2，方向向右； ‎ ‎(2) 传感器a的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F1′=0，所以右测弹簧的弹力变为F2′=20N，由牛顿第二定律有: F2′=ma2，所以 a2=‎10m/s2，方向向左，故汽车将沿运动方向做匀减速运动，加速度大小为‎10m/s2。‎ 4‎ 4‎