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1、2013高中物理人教选修3-2全部配套课时作业：6.2 传感器的应用 1.如图1所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B1 T的匀强磁场中，CO间距离为10 cm。当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开。则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的 图1大小和方向为()A电流方向CO B电流方向O CC电流大小为1 A D电流大小为0.5 A解析：根据左手定则，电流方向OC，故A错B对，由FBIL得I2 A，故C、D错。答案：B2.如图2所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大
2、器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是()A电吉他是光电传感器 B电吉他是温度传感器图2C电吉他是声音传感器D弦改用尼龙材料原理不变解析：由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错。答案：C3许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。它的控制电路中可能接入的传感器是()A温度传感器 B光电传感器C声音传感器 D热电传感器解析：温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感
3、器。根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故本题正确选项为B、C。答案：BC4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判断小车运动状态的装置，某工作原理如图3甲所示，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，电流表示数的变化规律如图乙所示，下列判断正确的是()图3A从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动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解析：在0t1内，电流I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变可知，小车可
4、能做匀速或匀加速直线运动；在t1t2内，电流I变大，压敏电阻阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B皆错。在t2t3内，电流I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C错，D正确。答案：D5如图4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()图4A温度升高至74时，L1亮灯报警B温度升高至74时，L2亮灯报警C温度升高至78时，L1亮灯报警D温度升高至78时，L2亮灯报警解析：当温度低于78时，继电器线圈中没有电流，此时灯L1亮，但不报警；当温度升高到78时，继电器线圈有电流，磁铁吸下衔铁，灯L2被接通，所以灯L2亮且报警，温度升高至74时，只是灯L1亮
5、，不会报警，故A、B、C选项错，D选项正确。答案：D6.如图5所示是家用电冰箱的压缩启动装置的电路。其中的运行绕组是电冰箱在工作时电动机的定子，由于家用交流电是单相的，启动时必须依靠启动绕组的帮助才能产生旋 图5转磁场。在启动绕组的支路中串联有一个PTC元件，这是一种以钛酸钡为主要材料的热敏电阻器。电流流过PTC元件，元件发热，它的电阻率随温度升高而发生显著变化，当电动机转动正常以后，PTC元件温度较高，电阻很大，启动绕组中电流很小，以下判断正确的是()电冰箱的电动机启动时比正常工作时耗电少；电冰箱的电动机正常工作时比启动时耗电少；电冰箱启动后，启动绕组功率不变，运行绕组功率是变化的；电冰箱启
6、动后，启动绕组功率是变化的，运行绕组功率不变。ABC D解析：启动时，由于PTC元件温度低，电阻小，故耗电多，正确；启动后，随着PTC元件温度升高，其电阻增大，通过启动绕组的电流减小，故启动绕组的功率是变化的，而运行绕组两端电压不变，故功率不变，则正确。答案：B7如图6所示是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103，下列说法中正确的是()图6A常温下感温磁体具有较强的磁性B当温度超过103时，感温磁体的磁性较强C饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103，这时开关按钮会自动跳起D常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103，开关按钮就不会自动跳起解析：常温下感温磁体的磁性较强
7、，当按下开关按钮，永磁体与感温磁体相互吸引而接通电路，而感温磁体的居里温度是103，常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103，开关就不会自动断开，饭熟后，水分被吸收，锅底温度就会达到103，感温磁体磁性消失，在弹簧的作用下开关自动跳起。综上所述A、C、D三项正确。答案：ACD8.小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经检查，恒温箱的控制器没有故障。参照图7，下列对故障判断正确的是()A只可能是热敏电阻出现故障图7B只可能是温度设定装置出现故障C热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D可能是加热器出现故障解析：由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障
8、都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误。若加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温度持续升高，故D错误。答案：C9.用如图8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、后壁上各安装一个由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2.0 kg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 图8力大小可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，传感器a在后。汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(取g10 m/s2)。(
9、1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向。(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)如图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F114 N，右侧弹簧对滑块的向左的推力F26.0 N，滑块所受合力产生加速度a1，根据牛顿第二定律有F1F2ma1，得：a1 m/s24 m/s2。a1与F1同方向，即向前(向右)。(2)a传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F10，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F220 N。滑块所受合力产生加速度a2，由牛顿第二定律得F合F2ma2，得a210 m/s2，方向向左
10、。答案：(1)4.0 m/s2方向向右(2)以方向向左大小为10 m/s2的加速度运动10.如图9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的示意图，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接收并转换图9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，试完成下列问题的解答：(1)要测出小车的速度和行程，还必须测量的物理数据有哪些？(2)推导小车速度的表达式。(3)推导小车行程的表达式。解析：小车的速度等于车轮的周长与单位时间内车轮转动圈数的乘积。设车轮的半径为R，单位时间内车轮转动圈数为k，则有v2Rk。若齿轮的齿数为P，则齿轮转一圈电子电路显示的脉冲数即为P。已知单位时间内的脉冲数为n，所以单位时间内齿轮转动圈数为。由于齿轮与车轮同轴相连，它们在单位时间内转动圈数相等，即kn/P。由以上两式可得v。同理，设车轮转动的累计圈数为k，则有路程x2Rk，且kN/P，所以x。可见，要测出小车的速度v和行程x，除单位时间内的脉冲数n和累计脉冲数N外，还必须测出车轮半径R和齿轮的齿数P。答案：(1)车轮半径R和齿轮的齿数P(2)v(3)x- 5 -用心 爱心 专心
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