高二上学期10-11学年同步测试物理：选修3-2第三四五章（鲁教版）

2010—2011学年度上学期单元测试
高二物理试题【鲁教版】
命题范围：
选修3-2第三章 交变电流第四章 远距离输电第五章 传感器及其应用
全卷满分100分，用时90分钟。
第Ⅰ卷（共40分）
一、选择题（10个小题，共40分，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全选对的得4分，选对但不全的得2分，选错的得0分）
1．随着人们生活质量的提高，自动干手机已进入家庭洗手间，当人将湿手靠近干手机时，机内的传感器便驱动电热器加热，于是有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，这是因为 （ ）
A．改变了电场 B．改变了温度 C．改变了磁场 D．改变了电容
2．如图所示是一个理想变压器，Ａ１、Ａ２分别为理想的
交流电流表，Ｖ１、Ｖ２分别为理想的交流电压表，R１、
R２、R３均为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦交
流电源，闭合开关Ｓ，各交流电表的示数变化情况
应是　 （ ）　　
A．Ａ１读数变大　　 B．Ａ２读数变大
C．Ｖ１读数变小　　 D．Ｖ２读数变小
3．在某交流电路中，有一正在工作的变压器，原、副线圈的匝数分别为n1=600匝、n2=120匝，电源的电压为U＝311sin100πtV，原线圈中串联一个0．2A的保险丝，为保证保险丝不被烧毁，则 （ ）
A．负载功率不能超过44W B．负线圈电流的最大值不能超过1A
C．负线圈电流的有效值不能超过1A D．负线圈电流的有效值不能超过0.2A
4．根据麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是 （ ）
A．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的磁场周围一定产生恒定的电场
D．振荡的磁场周围一定产生同频率变化的振荡电场
5．如左下图所示，一个理想变压器，原副线圈匝数之比为n1∶n2=10∶1,在原线圈ab两端加上电压220 V的正弦交流电，当原线圈中电流为零的瞬间，副线圈两端c、d之间的瞬时电压大小为 （ ）
A．22 V B．2200 V
C．31.1 V D．0
6．传感器是将非电物理量转换成便于测量的电学量的一种元件。常用的光敏电阻自动计数器是 （ ）
A．将光信号转换成电信号的传感器
B．将电信号转换成光信号的传感器
C．将热信号转换成电信号的传感器
D．将声信号转换成电信号的传感器
7．如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，b是固定不动的
金属板，a是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、b构成一个电容器，且通过导线与恒定电源E
两极相接。若声源S发出的是简谐纵波，则在a振动的过程
中 （ ）
A．a、b板之间的电场强度不变
B．a、b板所带的电荷量不变
C．电路中始终有方向不变的电流
D．向右振动幅度最大时，电容器电容最大
8．有关传感器，下列说法正确的是 （ ）
A．电子秤所使用的测力装置是光传感器
B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
C．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
D．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中有光传感器和声传感
9．一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴
转动，线圈内的感应电动势e随时间t的变化如图所示，
则下列说法中正确的是 （ ）　　　　　
A．t1时刻通过线圈平面的磁通量为零
B．t2时刻通过线圈平面的磁通量最大
C．t4时刻通过线圈平面的磁通量的变化率的绝对值最大
D．每当感应电动势e变换方向时，通过线圈平面的磁通量的绝对值都为最大
10．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件
的输送情况．如图甲所示为某工厂成品包装车间的光
传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的
光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一
个电脉冲信号．某次在屏幕上显示出电信号与时间的
关系如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工
件间的距离为0.1 m，则下述说法正确的是 （ ） 　　
A．传送带运动的速度是0.1 m/s
B．传送带运动的速度是0.2 m/s
C．该传送带每小时输送3600个工件
D．该传送带每小时输送7200个工件
第Ⅱ卷 （共60分）
二、本题共2小题，共14分。把答案填在题中横线上或按题目要求作答。
11．（4分）
当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 （填“变大”、“不变”或“变小”）．半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的．
12．（10分）如图所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图，薄金属片P固定有4个电阻R1、R2、R3、R4，右边如图是它的侧面图，这4个电阻连接成电路如图所示，试回答：
（1）开始时，金属片中央O点未加任何压力，欲使电压表无示数，则4个电阻应满足怎样的关系？并证明之。
（2）当O点加一个压力F后发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，形变后各电阻大小如何变化？
（3）电阻变化后，电路A、B两点中哪点电势较高？它为什么能测血压？
三、本题共3小题；共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（14分）如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW ，输出电压为400V ，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2kV的高压输电，最后用户得到220V 、9.5kW的电力。试求：
（1）升压变压器的原、副线圈匝数比n1∶n2 ；
（2）输电线路导线的电阻R线
（3）降压变压器的原、副线圈匝数比n3∶n4
14．（14分）某学生了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U．
现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、
电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．
请完成对该物体质量的测量．
（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图．
（2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m．
（3）请设想实验中可能会出现的一个问题．
15．（18分）如图所示为利用电容器的测速计原理图，其基本原理即是把测量速度这一力学量转换成电流量进行测量。滑动触头P与某运动物体相连，当P匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得运动物体速度。已知电源电动势E=4V内阻r=10Ω，AB为粗细均匀的电阻丝，其阻值为 R=30Ω、长度L=30cm，电容器的电容C=50μF。今测得电流表示数为0．05mA，方向由b流向a。由此即可求出运动物体的速度大小和运动的方向。
参考答案
1．Ｄ；2．ＡＢＤ；3．ＡC；科网4．CD；5．C；6．A；7．D；8．CD；９．CD；10．BD
12．【解析】：?电压表无示数，说明A、B两点等势，即，
则有，整理得
当O点加一个压力F后，金属片发生形变，这时4个电阻也随之发生形变，且、被拉长，、被拉宽，根据电阻定律，故、电阻增大，导致A点电势高于B点，且A、B两端电压增大。由于血压越高，金属片形变越大，电阻变化越大，电压表的示数越大，从而测量出人体血压。
13．（1）1：5 （2）20 （3）95：11
14．【解析】：（1）电路图如右（4分）
（2）①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零（2分）
②将砝码放在转换器上，记下输出电压U0（2分）
③将物体放在转换器上，记下输出电压U1（2分）
U0=km0g （1分）
U=kmg （1分）
（3）①电源电压不够而输出电压调不到零 ②待测物体质量超出转换器量程（3分）
15．【解析】：在这个实际问题中，只要设法计算出滑动触头P移过一段微小距离Δx时电容器上的电压变化，即可求得电容器上的充放电电流的表达式，据此进一步可求得速度。
先估计流过电阻丝上的电流约为I==A
=100mA>>0．05mA，即相比于电阻丝上的电流，电容器中的充放电电流可忽略。因此可视整根电阻丝与电源为串联，当滑动触头P移过距离Δx时，电容器上的电压变化为ΔU=IRx=·Δx，
则其充放电电流为IC = ==·，
又v=，综合上述各式得，代入数据得v=10cm/s；由该图容易看出，电容器左板带正电，而通过电流表的电流方向由b流向a，说明电容器是放电的，即电容器两端的电压降低，故物体运动方向向右。