粤教版高中物理选修2-1 第五章 现代信息技术 单元测试 word版含答案

2018-2019学年粤教版高中物理选修2-1 第五章 现代信息技术 单元测试
一、单选题
1.如图所示，是一火警报警的一部分电路示意图．其中R2为热敏材料制成的传感器，该传感器的电阻随温度的升高而增大，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变小，U变小??????????????????B.?I变大，U变小??????????????????C.?I变小，U变大??????????????????D.?I变大，U变大
2.有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)．设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)．下列说法正确的是(? )
A.?该秤能测量的最大体重是1 500 NB.?该秤能测量的最大体重是1 300 NC.?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0.375 A处D.?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0.400 A处
3.如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示。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和报警器两端的电压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
4.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.?冰箱控温系统使用了温度传感器?????????????????????????B.?电容式话筒使用了温度传感器C.?日光灯启动器使用了光传感器?????????????????????????????D.?火警报警器使用了压力传感器
5.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的稳定后，会自动停止工作，其中空调机内使用了下列哪种传感器（　　）
A.?生物传感器????????????????????????B.?红外传感器????????????????????????C.?温度传感器????????????????????????D.?光传感器
6.街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的（?）???????????????????????
A.?光敏性??????????????????????????B.?压敏性??????????????????????????C.?热敏性??????????????????????????D.?三个特性同时应用
7.空调机、电冰箱和消毒柜都使用了(? )
A.?温度传感器??????????????????????B.?红外线传感器??????????????????????C.?生物传感器??????????????????????D.?压力传感器
二、多选题
8.在如图所示的电路中，RT是半导体热敏电阻，当RT所在处温度升高时，下列关于通过理想电流表的电流I ， ab间电压U和电容器电量q的说法正确的是（???? ）
A.?I变大，U变大?????????????????B.?I变大，U变小?????????????????C.?U变小，q变小?????????????????D.?U变大，q变大
9.传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，左边下面为可动电极，它的两端固定，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容，若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏，则待测压力突然增大时（?? ）
A.?电容器的电容增大??????????????????????????????????????????????B.?电容器的电容减少C.?灵敏电流计指针向左偏???????????????????????????????????????D.?灵敏电流计指针向右偏
10.下列器件是应用光传感器的是(??? )
A.?鼠标器??????????????????????????????B.?火灾报警器??????????????????????????????C.?测温仪??????????????????????????????D.?电子秤
三、填空题
11.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统 光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件 照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为 右图是某次实验时得到的光敏电阻随照度变化的图象，由图象可得出的结论________ 当天色暗到一定的程度时，光控开关会自动处于________ 状态 选填“接通”或“断开”
12.图甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，RT为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab＜0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Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃.
四、实验探究题
13.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：
照度（lx）
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻（kΩ）
75
40
28
23
20
18
（1）根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线.
（2）由图线可知阻值随照度变化的特点是：________．
（3）如图所示，当1、2两端所加电压上升至2? V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0（lx）时启动照明系统。光敏电阻RP（符号 ，阻值见上表）；提供的器材如下：直流电源E（电动势3? V ， 内阻不计）；定值电阻：R1＝10? kΩ，R2＝20? kΩ，R3＝40? kΩ；开关S及导线若干．图中定值电阻应该选择：________．
（4）请在虚线框内完成电路原理图．（不考虑控制开关对所设计电路的影响）
五、综合题
14.在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，常使用电磁泵．某种电磁泵的结构如图所示，把装有液态钠的矩形截面导管(导管是环形的，图中只画出其中一部分)水平放置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B ， 方向与导管垂直，让电流I按如图方向纵向穿过液态钠且电流方向与B垂直．设导管截面高为a ， 宽为b ， 导管有长为l的一部分置于磁场中，由于磁场对液态钠的作用力使液态钠获得驱动而不断沿管子向前推进．整个系统是完全密封的，只有金属钠本身在其中流动，其余的部件是固定不动的．
?
（1）假定在液态钠不流动的条件下，求导管横截面上由磁场驱动力所形成的附加压强p与上述各量的关系式；
（2）设液态钠中每个自由电荷所带电荷量为q ， 单位体积内参与导电的自由电荷数为n ， 求在横穿液态钠的电流I的方向上参与导电的自由电荷定向移动的平均速度 .

答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解：当传感器R2所在处出现火情时，R2的阻值变大，外电路总电阻变大，则总电流变小，电源的内电压变小，路端电压变大，即U变大．电路中并联部分的电压U并=E﹣I（R1+r），I变小，其他量不变，则U并变大，I也变大．所以I 变大，U 变大．故D正确，ABC错误；故选：D．【分析】由题，R2为用半导体热敏材料制成的传感器，温度升高时，其电阻增大．当传感器R2所在处出现火情时，分析R2的变化，确定外电路总电阻的变化，分析总电流和路端电压的变化，即可知U的变化．根据并联部分电压的变化，分析I的变化．
2.【答案】C
【解析】【解答】设电流达到Imax＝3 A时压力传感器的阻值为Rm ， 由闭合电路欧姆定律得 ，所以 ，根据R＝30－0.02F得，与Rm＝2 Ω对应的压力为Fmax＝1 400 N，选项A、B错误；当压力为零时，压力传感器的电阻为R0 ， 则由R＝30－0.02F知R0＝30 Ω.这时电流为 ，选项C正确，D错误 。故选C【分析】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律、识图能力。
3.【答案】D
【解析】【解答】 当传感器R2所在处出现火情时，温度升高，由图乙知R2的阻值变小，外电路总电阻变小，由 可知总电流I总变大，由E=U+Ir可知电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小。电路中并联部分的电压U并=E-I总（R1+r），因为I总变大，其他量不变，则U并变小， I变小。故D正确，A、B、C错误；故选D【分析】本题是考查对闭合电路欧姆定律的应用。
4.【答案】A
【解析】【解答】A、冰箱控温系统使用了温度传感器，调节冰箱内的温度，故A正确B、电容式话筒使用了温度传感器，使用的是电容式传感器，故B错误C、日光灯启动器使用了双金属片温度传感器控制通断，故C错误D火警报警器使用了温度传感器，当温度升高到一定程度报警，故D错误故选A【分析】了解各种传感器的特点、工作原理，在仪器设备中的应用．
5.【答案】C
【解析】【解答】空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器．故C正确，ABD错误；故选：C【分析】传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．而温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量．
6.【答案】A
【解析】【分析】白天自动熄灭说明电信号与光有关，故选A。【点评】本题难度较小，掌握常见传感器的工作性质和原理是关键。
7.【答案】A
【解析】【解答】空调机、电冰箱、消毒柜在达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为使用了温度传感器，故A正确，B、C、D错误。故选A【分析】本题考查了各用电器的工作原理，明确各用电器的工作原理即可正确解题．
二、多选题
8.【答案】B,C
【解析】【解答】当RT所在处温度升高时，其对应的电阻值减小，电路的总阻值减小，由 得U变大，RT与R2并联的电压U并变小，通过R2的电流变小，则通过电流表的电流I变大，选项A错误，选项B正确；电容器与RT并联，则UC=U并 ， UC变小，又因为 ，故q变小，所以选项C正确，选项D错误。故选BC【分析】本题旨在考查闭合电路欧姆定律、传感器、电容器的动态分析。
9.【答案】A,D
【解析】【解答】解：A、B当待测压力突然增大时，板间距离减小，由电容的决定式C= 得知，电容增大．故A正确，B错误．C、D由题，电容器的电压U保持不变，电容C增大，由公式C= 得到，电容器的电量增大，电容器将充电，流过电流计的电流向左，则电流计指针向右偏．故C错误，D正确．故选AD【分析】根据电容的决定式分析待测压力突然增大时电容的变化．电容器的电压保持不变，由电容的定义式分析电容器的电量如何变化，判断流过电流计的电流方向，确定其指针的转动方向．
10.【答案】A,B
【解析】【解答】测温仪应用温度传感器，电子秤是应用力传感器，AB应用了光传感器。故选AB【分析】本题考查了各用电器的工作原理，明确各用电器的工作原理即可正确解题．
三、填空题
11.【答案】光敏电阻阻值随着光的照度增大而减小；接通
【解析】【解答】由图可知，其特点为：光敏电阻的阻值随光照强度的增大呈非线性减小．由照明原理可知，当光线较暗时，应接通电路使灯泡发光.【分析】光照强度和电阻的关系通过观察图像可以得到，天色变暗，光控开关会闭合。
12.【答案】40
【解析】【解答】设电路路端电压为U ， 当Uab＝0时，有 ，送一解得RT＝20 kΩ.由图乙可知，当RT＝20 kΩ时，t＝40 ℃.【分析】本题考查了自动恒温箱的原理，抓住Uab＝0的临界状态进行研究。
四、实验探究题
13.【答案】（1）根据数据绘出图像如下图所示： （2）阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小；（3）R1（4）电路原理图如右图所示：
【解析】【解答】①光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如下图所示： ②阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小；③控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0（lx）时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，两端电压为2V ， 电源电动势为3V ， 所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10kΩ，即选用R1；④电路原理图如右图所示： 【分析】本题中重点是图像绘制和分析以及电路图的设计。
五、综合题
14.【答案】（1）由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa ①管道横截面积S＝ab ②由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强 ?③由①②③得 （2）电流定义式 ④ 在时间t内通过的总电荷量 ⑤由④⑤得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率
【解析】解答：由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa ①管道横截面积S＝ab ②由压强公式，垂直于导管横截面方向上磁场力产生的附加压强 ③由①②③得 电流定义式 ④在时间t内通过的总电荷量 ⑤由④⑤得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率 分析：本题关键是要读懂题目条件，结合公式 、 分析计算。