第五章 第3节利用传感器制作简单的自动控制装置（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第五章 第3节利用传感器制作简单的自动控制装置（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 364.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-31 12:51:50 | ||
图片预览
文档简介
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第五章第3节利用传感器制作简单的自动控制装置
挑战学霸
一、单选题
1． 投影仪的光源是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温。现设计投影仪的简易电路，要求：带动风扇的电动机先启动后，灯泡才可以发光；电动机未启动，灯泡绝对不可以发光。电动机的电路元件符号是M，图中符合设计要求的是（ ）
A． B． C． D．
2． 如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ）
A．温度升高至时，亮灯报警 B．温度升高至时，亮灯报警
C．温度升高至时，亮灯报警 D．温度升高至时，亮灯报警
3． 如图是一个火警报警装置的逻辑电路图，Rt是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是阻值较小的可调电阻，以下说法中正确的是（ ）
A．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“非门”元件
B．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“与门”元件
C．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“或门”元件
D．为提高电路的灵敏度，图中的电阻R应调的小一些
4． 如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其简化原理是调节可变电阻使，当有烟雾时，开始触发工作，其中是光敏电阻，由此可知，要使开始工作，则应满足（ ）
A． B． C． D．无法判断
5． 图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是（ ）
A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些
D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光
6． 在如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（ ）
A．灯亮，电动机转起来，电铃响 B．灯亮，电动机转起来，电铃不响
C．灯不亮，电动机不转，电铃响 D．灯亮，电动机不转，电铃响
7． 用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示,在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b端接电源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子.平时,镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离,在a、b间形成较强的电流.发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,导致电流发生变化,电路检测到这种变化从而发生警报.下列有关这种报警器的说法正确的是
A．镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流减弱
B．镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流增强
C．镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流减弱
D．镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流增强
8． 2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是（ ）
A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
B．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
C．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
9． 如图是应用光敏电阻设计的实验电路。闭合开关后，用光照向光敏电阻，发现光照强度增加时，灯变得更亮，下列分析正确的有（ ）
A．光敏电阻的阻值随光照强度增加而增大
B．光敏电阻的阻值不随光照强度的变化而变化
C．灯变得更亮，说明电路中的总电阻变小
D．灯变得更亮，说明电路中的总电阻变大
10．人类发射的绕地球运转的航天器，所需要的电能主要由太阳能电池把太阳能转化为电能得到，因此要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列那种传感器来感知太阳的方位（ ）
A．温度传感器 B．力传感器
C．生物传感器 D．光传感器
二、多选题
11．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器
B．电饭煲能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．电脑所用的光电鼠标主要采用声波传感器
12．在下列基本逻辑电路的输入端都输入“1”，输出端是“1”的是（ ）
A．甲 B．乙
C．丙 D．甲乙丙均不能输出“1”
13．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），弹簧劲度系数为100 N/cm．定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，内阻不计，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是（ ）
A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路
B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A
C．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处
D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处
14．图为温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是（ ）
A．当Rt的温度升高时，Rt减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
B．当Rt的温度升高时，Rt减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
15．以下关于恒定电流部分知识说法正确的是：( )
A．所有材料的电阻率都会随着温度的升高而增大
B．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
C．外电路断路时的路端电压大小等于电源电动势
D．电源电动势的方向是电源内部电势升高的方向
三、实验题
16．已知某热敏电阻R1的阻值随温度升高而降低，329~40°C温度与阻值对应关系如下表。
温度（℃） 32 33 34 35 36 37 38 39 40
阻值（） 3702 3549 3404 3266 3134 3008 2888 2773 2663
（1）为了验证33°C时热敏电阻准确值，把保温箱调整到33°C，热敏电阻放入其中，实验室提供的器材如下∶
A．电源E（电动势为9 V） B．电流表A1（0-3 mA，内阻约100 Ω）
C．电流表A2（0~0.6 A，内阻约0.2 Ω） D．电压表V（0~9 V，内阻约9 kΩ）
E.滑动变阻器R（0~20 Ω，额定电流1 A） F.开关、导线若干
①为了得到尽量多的测量数据并较准确的测定热敏电阻阻值，实验中应选择的电流表是____（用所选器材前的字母表示）；
②请根据提供的器材，在虚线框内画出实验电路图，部分电路已经画出______。
（2）人工孵化温度最适宜为38°C左右。根据种蛋的大小、品种和环境温度以及机器性能不同，理想的孵化温度会有一定的变化，但高不能超过39°C ，低不能低于36°C。某同学设计了使用电磁继电器和热敏电阻自动控制孵化器内温度装置，设计如图所示，回答下列问题∶
①EF间接220V交流电，加热电阻应接在________（填“AB”或“CD”）之间。
②控制电路中R1为热敏电阻，直流电源电动势为9V，内阻忽略，R2是滑动变阻器，当通过热敏电阻电流为2mA时，电流通过电流放大器放大恰好可以把衔铁吸引下来，AB电路被断开，CD电路被接通。则滑动变阻器R，应选择（ ）
A．滑动变阻器R（0~ 1000 Ω） B．滑动变阻器R（0 ~ 2000 Ω）
③使用前检测时发现电路接通正确，但当温度达到39°C时加热电阻才停止加热，此时应调节滑动变阻器R2，使R2______（填“调大” 或“调小”）一些。
17．图为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻，，，R为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示.当a、b两点间电势差时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当时，电压鉴别器使S断开，停止加热.恒温箱内的温度大约保持在________℃.
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第五章第3节利用传感器制作简单的自动控制装置（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A A A B A C C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC BC ABC BC CD
三、实验题
16． B AB B 调小
17． ;
PAGE
第 1 页，共 1 页
挑战学霸
一、单选题
1． 投影仪的光源是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温。现设计投影仪的简易电路，要求：带动风扇的电动机先启动后，灯泡才可以发光；电动机未启动，灯泡绝对不可以发光。电动机的电路元件符号是M，图中符合设计要求的是（ ）
A． B． C． D．
2． 如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（ ）
A．温度升高至时，亮灯报警 B．温度升高至时，亮灯报警
C．温度升高至时，亮灯报警 D．温度升高至时，亮灯报警
3． 如图是一个火警报警装置的逻辑电路图，Rt是热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是阻值较小的可调电阻，以下说法中正确的是（ ）
A．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“非门”元件
B．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“与门”元件
C．要使电铃平时不响，而发生火灾时由于高温响起，图中虚线内应接入“或门”元件
D．为提高电路的灵敏度，图中的电阻R应调的小一些
4． 如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其简化原理是调节可变电阻使，当有烟雾时，开始触发工作，其中是光敏电阻，由此可知，要使开始工作，则应满足（ ）
A． B． C． D．无法判断
5． 图甲为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y会从低电平跳到高电平(3.4 V)．图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是（ ）
A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些
D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光
6． 在如图所示的自动控制电路中，当开关S断开时，工作电路的情况是（ ）
A．灯亮，电动机转起来，电铃响 B．灯亮，电动机转起来，电铃不响
C．灯不亮，电动机不转，电铃响 D．灯亮，电动机不转，电铃响
7． 用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示,在网罩Ⅰ内有电极Ⅱ和Ⅲ,a、b端接电源,Ⅳ是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子.平时,镅放射出的粒子使两个电极间的空气电离,在a、b间形成较强的电流.发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子,导致电流发生变化,电路检测到这种变化从而发生警报.下列有关这种报警器的说法正确的是
A．镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流减弱
B．镅241发出的是α粒子,有烟雾时电流增强
C．镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流减弱
D．镅241发出的是β粒子,有烟雾时电流增强
8． 2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是（ ）
A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
B．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
C．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
9． 如图是应用光敏电阻设计的实验电路。闭合开关后，用光照向光敏电阻，发现光照强度增加时，灯变得更亮，下列分析正确的有（ ）
A．光敏电阻的阻值随光照强度增加而增大
B．光敏电阻的阻值不随光照强度的变化而变化
C．灯变得更亮，说明电路中的总电阻变小
D．灯变得更亮，说明电路中的总电阻变大
10．人类发射的绕地球运转的航天器，所需要的电能主要由太阳能电池把太阳能转化为电能得到，因此要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列那种传感器来感知太阳的方位（ ）
A．温度传感器 B．力传感器
C．生物传感器 D．光传感器
二、多选题
11．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器
B．电饭煲能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．电脑所用的光电鼠标主要采用声波传感器
12．在下列基本逻辑电路的输入端都输入“1”，输出端是“1”的是（ ）
A．甲 B．乙
C．丙 D．甲乙丙均不能输出“1”
13．为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计），弹簧劲度系数为100 N/cm．定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，内阻不计，理想电流表的量程为0～0.6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是（ ）
A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路
B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 A
C．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处
D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处
14．图为温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是（ ）
A．当Rt的温度升高时，Rt减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
B．当Rt的温度升高时，Rt减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声
D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
15．以下关于恒定电流部分知识说法正确的是：( )
A．所有材料的电阻率都会随着温度的升高而增大
B．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
C．外电路断路时的路端电压大小等于电源电动势
D．电源电动势的方向是电源内部电势升高的方向
三、实验题
16．已知某热敏电阻R1的阻值随温度升高而降低，329~40°C温度与阻值对应关系如下表。
温度（℃） 32 33 34 35 36 37 38 39 40
阻值（） 3702 3549 3404 3266 3134 3008 2888 2773 2663
（1）为了验证33°C时热敏电阻准确值，把保温箱调整到33°C，热敏电阻放入其中，实验室提供的器材如下∶
A．电源E（电动势为9 V） B．电流表A1（0-3 mA，内阻约100 Ω）
C．电流表A2（0~0.6 A，内阻约0.2 Ω） D．电压表V（0~9 V，内阻约9 kΩ）
E.滑动变阻器R（0~20 Ω，额定电流1 A） F.开关、导线若干
①为了得到尽量多的测量数据并较准确的测定热敏电阻阻值，实验中应选择的电流表是____（用所选器材前的字母表示）；
②请根据提供的器材，在虚线框内画出实验电路图，部分电路已经画出______。
（2）人工孵化温度最适宜为38°C左右。根据种蛋的大小、品种和环境温度以及机器性能不同，理想的孵化温度会有一定的变化，但高不能超过39°C ，低不能低于36°C。某同学设计了使用电磁继电器和热敏电阻自动控制孵化器内温度装置，设计如图所示，回答下列问题∶
①EF间接220V交流电，加热电阻应接在________（填“AB”或“CD”）之间。
②控制电路中R1为热敏电阻，直流电源电动势为9V，内阻忽略，R2是滑动变阻器，当通过热敏电阻电流为2mA时，电流通过电流放大器放大恰好可以把衔铁吸引下来，AB电路被断开，CD电路被接通。则滑动变阻器R，应选择（ ）
A．滑动变阻器R（0~ 1000 Ω） B．滑动变阻器R（0 ~ 2000 Ω）
③使用前检测时发现电路接通正确，但当温度达到39°C时加热电阻才停止加热，此时应调节滑动变阻器R2，使R2______（填“调大” 或“调小”）一些。
17．图为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻，，，R为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示.当a、b两点间电势差时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当时，电压鉴别器使S断开，停止加热.恒温箱内的温度大约保持在________℃.
2021-2022学年人教版（2019）选择性必修第二册第五章第3节利用传感器制作简单的自动控制装置（参考答案）
一、单选题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D A A A B A C C D
二、多选题
题号 11 12 13 14 15
答案 AC BC ABC BC CD
三、实验题
16． B AB B 调小
17． ;
PAGE
第 1 页，共 1 页