绝密★启用前
高二物理选择性必修第二册 第五章测试卷(A卷)(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考试时间 :2023年X月X日 命题人: 审题人:
满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1. 答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时,请按照答题纸上 “注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
第I卷(选择题部分)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.电梯超载时会自动报警,它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同( )
A.红外报警装置 B.门窗防盗报警装置
C.电子自动称重装置 D.湿手自动烘干装置
2.下列说法不正确的是( )
A.电熨斗中的双金属片是温度传感器
B.金属热电阻的化学稳定性好,但灵敏度差
C.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器
D.热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量
3.图甲表示某种电阻R随摄氏温度t变化的图像。把这个电阻接入如图乙中电路,用这个电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到一个简单的电阻温度计,则( )
A.t1应标在电流较大的刻度上
B.t1应标在电流较小的刻度上
C.通过电流表的电流与温度呈线性关系
D.通过电流表的电流随温度的升高而增大
4.传感器根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感式、……等等,下列关于传感器的分类及工作原理正确的是( )
A.热敏电阻和金属热电阻都是电阻式传感器,两者的电阻都随温度的升高而增大
B.图1所示的传感器是电容式传感器,当被测物体向右运动时,电容器的电容增大
C.图2所示的传感器是电感式传感器,当被测物体向右运动时,电感线圈的自感系数增大
D.金属电阻应变片是电阻式传感器,当应变片上的金属丝受到拉力时,应变片的电阻增大
5.温度传感器广泛应用于家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的.图甲所示为某装置中的传感器工作原理图,已知电源的电动势,内电阻不计,G为灵敏电流表,其内阻保持不变;R为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S,当R的温度等于时,电流表示数;当电流表的示数时,热敏电阻的温度是( )
A. B. C. D.
6.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒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.这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,在如图所示的电路中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示c越大,c与U成正比酒精气体传感器
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
7.利用热敏电阻在通以恒定电流(实验设定恒定电流为)时,其阻值随温度的变化关系(如图甲所示)可以制作电子温度计。把恒压直流电源、热敏电阻、可变电阻、电流表、电压表连成如图乙所示的电路。用热敏电阻作测温探头,把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是( )
A.电压较高时表示温度也较高
B.该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
C.当热敏电阻的温度升高时,应将的阻值调大
D.每升高相同的温度,热敏电阻的阻值变化均相等
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有两个或以上选项正确.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.教学楼过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的,在夜晚天黑时,用力拍掌灯就亮了;而白天怎样用力拍掌,灯都不能亮.其原理图如图所示,下列关于声传感器和光传感器的说法正确的( )
A.白天有光照时,光传感器自动闭合
B.夜晚无光照时,光传感器自动闭合
C.有人走动或发出声音时,声传感器自动闭合
D.无人走动或没有声音时,声传感器自动闭合
9.如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻,两端电压越大,电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强( )
A.压力越大越大
B.压力越大越小
C.调节的大小可以起到保护电路的作用
D.调节的大小可以改变苹果筛选的标准
10.如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波,超声波遇障碍物经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为,此时输出电压为(是重力加速度,是比例常数)。当某同学站上测重台时,测量仪记录的时间间隔为,输出电压为,则( )
该同学的身高为
B.该同学的身高为
C.该同学的质量为
D.该同学的质量为
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11.光敏电阻是一种导电性能随入射光的强弱而改变的半导体器件.当光敏电阻受到光照时,其导电性能显著增强.光敏电阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等.
如图甲所示,某同学想用多用电表研究光敏电阻的光照特性(光敏电阻的阻值与光照强弱的关系)时,应将多用表的选择开关置于合适的___________档;将一光敏电阻接在多用电表两表笔上,先用黑纸包裹着光敏电阻,此时表针指在某一位置;现拆下黑纸,并用手电筒照射光敏电阻,则表针将会向__________(填“左”或“右”)偏转.
(2)用如图乙所示的电路探究该光敏 电阻的伏安特性,要求光敏电阻两端的电压从0开始调节.请将图中所缺的导线补接完整.为了保证实验的安全,滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于 端(选填“a ”或“b”).
12.2022年北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度,而温度传感器的主要部件是热敏电阻。某探究小组网购了一个热敏电阻,设计了一个简易的“过热自动报警电路”。
(1)为了测量热敏电阻的阻值随温度变化的关系,该小组设计了如图甲所示的电路,他们的实验步骤如下:
①先将单刀双掷开关S掷向1,调节热敏电阻的温度,记下电流表的相应示数;
②然后将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为______,记下电阻箱相应的示数;
③逐步升高温度的数值,每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据,作出了热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。
(2)该小组设计的“过热自动报警电路”如图丙所示,电源的电动势为E=3V,电源内阻可忽略,继电器线圈用漆包线绕成,阻值为。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方,当线圈中的电流大于等于60mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响起,同时指示灯熄灭。
(3)图丙中警铃的接线柱C应与接线柱______(填“A”或“B”)相连,指示灯的接线柱D应与接线柱______(填“A”或“B”)相连;请计算说明,环境温度超过______℃时,警铃响起报警;若电源有一定的内阻,则警铃报警时对应的温度将______(填“升高”“降低”或“不变”)。
四、计算题(本大题共3小题,共38分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。如图甲中,电源的电动势E=9.0 V,内电阻可忽略不计;G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的R t图线所示,闭合开关,当R的温度等于120 ℃时,电流表示数I1=3 mA,求:
(1)电流表G的内阻Rg。
(2)当电流表的示数I2=1.8 mA时,热敏电阻R的温度。
14.如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V,0.9W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V。求:
(1)传感器的电阻和额定电流;
(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
15. 图甲是利用位移传感器测量速度的示意图。这个系统由发射器A与接收器B组成,发射器A能够发射红外线和超声波信号,接收器B可以接收红外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上,接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波)。已知实验时超声波传播速度约为300m/s,红外线的传播速度约为3.0×108m/s(由于A、B距离近,红外线传播速度太快,红外线的传播时间可以忽略)。请根据以上数据和下表数据回答下面的问题:
红外线接收时刻 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
超声波接收时刻 0.101 0.202 0.303 0.404 0.505
(1)小车是靠近接收器还是远离接收器 请说明理由。
(2)估算小车在0.4s末的瞬时速度大小。
(3)如图乙所示,若发射和接收装置都安装在C上,信号由C发出,经匀速运动的小车D反射后再由C接收,这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了。若第一个信号发射时刻为0.3s末,经过0.004s接收到反馈信号;然后在第0.5s发射了第二个信号,再经过0.006s接收到反馈信号。请根据这4个数据计算小车的速度。绝密★启用前
高二物理选择性必修第二册 第五章测试卷(A卷)(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
考试时间 :2023年X月X日 命题人: 审题人:
满分100分,考试时间75分钟。
考生注意:
1. 答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2. 答题时,请按照答题纸上 “注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4. 可能用到的相关参数:重力加速度g均取10m/s2。
第I卷(选择题部分)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.电梯超载时会自动报警,它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同( )
A.红外报警装置 B.门窗防盗报警装置
C.电子自动称重装置 D.湿手自动烘干装置
【答案】C
【解析】A.红外报警装置是将光信号转化为电信号,故A错误;B.门窗防盗报警装置一般用干簧管磁性开关,将磁信号转化为电信号,故B错误;C.电子自动称重装置是将压力信号转化为电信号,故C正确;D.湿手自动烘干装置是通过改变传器的电容,控制芯片启动电机和加热装置,故D错误。故选C。
2.下列说法不正确的是( )
A.电熨斗中的双金属片是温度传感器
B.金属热电阻的化学稳定性好,但灵敏度差
C.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器
D.热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量
【答案】D
【解析】A.利用双金属片温度传感器,可以控制电熨斗的温度,故A与题意不符;
B.金属热电阻由金属材料制成,其化学稳定性好,但灵敏度差,故B与题意不符;
C.霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器,故C与题意不符;D.热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故D与题意相符。故选D。
3.图甲表示某种电阻R随摄氏温度t变化的图像。把这个电阻接入如图乙中电路,用这个电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到一个简单的电阻温度计,则( )
A.t1应标在电流较大的刻度上
B.t1应标在电流较小的刻度上
C.通过电流表的电流与温度呈线性关系
D.通过电流表的电流随温度的升高而增大
【答案】A
【解析】AB.由题图甲可知,随着温度的升高,电阻R的阻值增大,电路中的电流减小;反之,温度降低,阻值减小,电流增大。当温度为t1时,整个电路的电阻最小,电流最大,故t1应标在电流较大的刻度上,A正确,B错误;CD.从题图甲中可知,电阻阻值可表示为R=R0+kt根据欧姆定律I==可知通过电流表的电流与温度呈非线性关系,I随t的升高而减小,C、D错误。故选A。
4.传感器根据具体工作原理的不同,可分为电阻式、电容式、电感式、……等等,下列关于传感器的分类及工作原理正确的是( )
A.热敏电阻和金属热电阻都是电阻式传感器,两者的电阻都随温度的升高而增大
B.图1所示的传感器是电容式传感器,当被测物体向右运动时,电容器的电容增大
C.图2所示的传感器是电感式传感器,当被测物体向右运动时,电感线圈的自感系数增大
D.金属电阻应变片是电阻式传感器,当应变片上的金属丝受到拉力时,应变片的电阻增大
【答案】D
【解析】A.热敏电阻是用半导体材料制成,阻值随温度的升高而减小;金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大,故A错误;
B.图1所示的传感器是电容式传感器,当被测物体向右运动时,电容器极板间电介质减小,根据可知,电容器的电容减小,故B错误;
C.图2所示的传感器是电感式传感器,当被测物体向右运动时,铁芯抽出,则自感系数减小,故C错误;
D.金属电阻应变片是电阻式传感器,当应变片上的金属丝受到拉力时,应变片的电阻增大,故D正确。故选D。
5.温度传感器广泛应用于家用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的.图甲所示为某装置中的传感器工作原理图,已知电源的电动势,内电阻不计,G为灵敏电流表,其内阻保持不变;R为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S,当R的温度等于时,电流表示数;当电流表的示数时,热敏电阻的温度是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题图乙可知,当R的温度等于时,热敏电阻的阻值,由
可得
当电流时,由
可得
结合题图乙知此时热敏电阻的温度为,故D正确,ABC错误。故选D。
6.酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒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.这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,在如图所示的电路中,电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是( )
A.U越大,表示c越大,c与U成正比酒精气体传感器
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
【答案】B
【解析】由闭合电路欧姆定律可得:电压表示数,酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,即,整理得,则U越大表示c越大,但是c与U不成正比.
A. U越大,表示c越大,c与U成正比酒精气体传感器,与分析结论不符,故A不符合题意.
B. U越大,表示c越大,但是c与U不成正比,与分析结论相符,故B符合题意.
C. U越大,表示c越小,c与U成反比,与分析结论不符,故C不符合题意.
D. U越大,表示c越小,但是c与U不成反比,与分析结论不符,故D不符合题意.
7.利用热敏电阻在通以恒定电流(实验设定恒定电流为)时,其阻值随温度的变化关系(如图甲所示)可以制作电子温度计。把恒压直流电源、热敏电阻、可变电阻、电流表、电压表连成如图乙所示的电路。用热敏电阻作测温探头,把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是( )
A.电压较高时表示温度也较高
B.该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的
C.当热敏电阻的温度升高时,应将的阻值调大
D.每升高相同的温度,热敏电阻的阻值变化均相等
【答案】C
【解析】A.根据题意可知,电路通有恒定的电流,温度越高,由图甲可知,阻值越小,由可知,热敏电阻两端的电压越小,故A错误;
B.由上述分析可知,电压表的示数为
由甲图可知,阻值与温度不是线性关系,则电子温度计表盘上温度的刻度不是均匀的,故B错误;
C.当热敏电阻的温度升高时,阻值减小,要保证电路中电流恒定,则增大,即将的阻值调大,故C正确;
D.由甲图可知,阻值与温度不是线性关系,每升高相同的温度,热敏电阻的阻值变化不相等,故D错误。故选C。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有两个或以上选项正确.全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.教学楼过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的,在夜晚天黑时,用力拍掌灯就亮了;而白天怎样用力拍掌,灯都不能亮.其原理图如图所示,下列关于声传感器和光传感器的说法正确的( )
A.白天有光照时,光传感器自动闭合
B.夜晚无光照时,光传感器自动闭合
C.有人走动或发出声音时,声传感器自动闭合
D.无人走动或没有声音时,声传感器自动闭合
【答案】BC
【解析】天亮时光控开关自动断开,天黑时闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合;两个开关同时闭合,灯就会自动亮,所以两个开关应相互影响同时符合闭合条件。故选BC。
9.如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻,两端电压越大,电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强( )
A.压力越大越大
B.压力越大越小
C.调节的大小可以起到保护电路的作用
D.调节的大小可以改变苹果筛选的标准
【答案】BD
【解析】AB.压力越大,若越小,则总电阻越小,总电流越大,故两端电压越大,则电磁铁对分栋开关的衔铁吸引越强,所以大苹果从下面的轨道通过,小苹果从上面轨道通过,可以起到自动分拣大小苹果的效果,反之则不能,故A错误,B正确;
CD.通过调节的大小,可以改变的两端的电压,则可以改变电磁铁对分栋开关的衔铁吸引力的强弱,从而改变苹果筛选的标准,故C错误,D正确。故选BD。
10.如图所示是一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为的超声波,超声波遇障碍物经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。测量仪底部有一质量为的测重面板置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为,此时输出电压为(是重力加速度,是比例常数)。当某同学站上测重台时,测量仪记录的时间间隔为,输出电压为,则( )
该同学的身高为
B.该同学的身高为
C.该同学的质量为
D.该同学的质量为
【答案】BD
【解析】AB.由题意,当测重台没有站人时,有
站人时,有
解得人的身高 故A错误,B正确;
CD.无人站立时
有人时
解得
故C错误,D正确。故选BD。
第II卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11.光敏电阻是一种导电性能随入射光的强弱而改变的半导体器件.当光敏电阻受到光照时,其导电性能显著增强.光敏电阻的基本特性有伏安特性、光照特性、光谱特性等.
如图甲所示,某同学想用多用电表研究光敏电阻的光照特性(光敏电阻的阻值与光照强弱的关系)时,应将多用表的选择开关置于合适的___________档;将一光敏电阻接在多用电表两表笔上,先用黑纸包裹着光敏电阻,此时表针指在某一位置;现拆下黑纸,并用手电筒照射光敏电阻,则表针将会向__________(填“左”或“右”)偏转.
(2)用如图乙所示的电路探究该光敏 电阻的伏安特性,要求光敏电阻两端的电压从0开始调节.请将图中所缺的导线补接完整.为了保证实验的安全,滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于 端(选填“a ”或“b”).
【答案】(1)欧姆(或电阻),右;(2)a
【解析】(1)因测量的是光敏电阻的阻值,所以多用表的选择开关置于合适的欧姆档,用手电筒照射光敏电阻,其阻值减小,则表针将会向右偏转.
(2)由题意光敏电阻两端的电压从0开始调节,所以滑动变阻器要采取分压接法,电压表要并联在光敏电阻的两端,连线时导线不能交叉,具体连接见答案,由实物图看出滑动变阻器的滑动触头P在实验开始前应置于a端,此时光敏电阻两端的电压为零.
考点:本题考查多用电表的使用,实物图的连接,滑动变阻器接法的选择
点评:本题学生要会使用多用电表测电阻,知道在哪些情况下滑动变阻器用分压接法,哪些情况下滑动变阻器用限流接法.
12.2022年北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度,而温度传感器的主要部件是热敏电阻。某探究小组网购了一个热敏电阻,设计了一个简易的“过热自动报警电路”。
(1)为了测量热敏电阻的阻值随温度变化的关系,该小组设计了如图甲所示的电路,他们的实验步骤如下:
①先将单刀双掷开关S掷向1,调节热敏电阻的温度,记下电流表的相应示数;
②然后将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为______,记下电阻箱相应的示数;
③逐步升高温度的数值,每一温度下重复步骤①②;
④根据实验测得的数据,作出了热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。
(2)该小组设计的“过热自动报警电路”如图丙所示,电源的电动势为E=3V,电源内阻可忽略,继电器线圈用漆包线绕成,阻值为。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方,当线圈中的电流大于等于60mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响起,同时指示灯熄灭。
(3)图丙中警铃的接线柱C应与接线柱______(填“A”或“B”)相连,指示灯的接线柱D应与接线柱______(填“A”或“B”)相连;请计算说明,环境温度超过______℃时,警铃响起报警;若电源有一定的内阻,则警铃报警时对应的温度将______(填“升高”“降低”或“不变”)。
【答案】 I1 B A 40 升高
【解析】(1)[1]②实验采用替代法﹐将单刀双掷开关S掷向2,调节电阻箱R使电流表的读数为。
(3)[2][3]温度升高时,热敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律,热敏电阻的阻值减小,电路中电流就会增大,电磁铁的磁性就会增大。当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响,所以警铃的接线柱C应与接线柱B相连,指示灯的接线柱D应与接线柱A相连。
[4]当线圈中的电流时,继电器的衔铁将被吸合,警铃报警控制电路的总电阻
热敏电阻
由图乙可知,此时t=40℃;
[5]所以当温度时,警铃报警。当考虑电源内阻时,线圈中的电流大于等于60mA,则
不变,但热敏电阻
热敏电阻的阻值变小,温度升高。
四、计算题(本大题共3小题,共38分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中,它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。如图甲中,电源的电动势E=9.0 V,内电阻可忽略不计;G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻值与温度的变化关系如图乙的R t图线所示,闭合开关,当R的温度等于120 ℃时,电流表示数I1=3 mA,求:
(1)电流表G的内阻Rg。
(2)当电流表的示数I2=1.8 mA时,热敏电阻R的温度。
【答案】(1)1 000 Ω;(2)20 ℃
【解析】(1)由题图乙知热敏电阻R的温度在120 ℃时,电阻为2 kΩ,闭合电路的电流为I1=3 mA
根据闭合电路欧姆定律得
(2)当电流表的示数I2=1.8 mA时
由题图乙可知当热敏电阻R阻值为4 000 Ω时的温度为20 ℃
14.如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V,0.9W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V。求:
(1)传感器的电阻和额定电流;
(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
【答案】(1)10Ω,0.3A;(2)6V
【解析】(1) 传感器的电阻
R传==10Ω
额定电流
I传==0.3A
(2)最大电流
I=I传=0.3A
电源电压最大值
Um=U传+U0
U传为传感器的额定电压,U0为R0m=10Ω时R0两端的电压,即
U0=I传·R0m=0.3×10V=3V
小于电压表量程,所以
Um=U传+U0=3V+3V=6V
15. 图甲是利用位移传感器测量速度的示意图。这个系统由发射器A与接收器B组成,发射器A能够发射红外线和超声波信号,接收器B可以接收红外线和超声波信号。发射器A固定在被测的运动物体上,接收器B固定在桌面上。测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间很短的一束红外线和一束超声波)。已知实验时超声波传播速度约为300m/s,红外线的传播速度约为3.0×108m/s(由于A、B距离近,红外线传播速度太快,红外线的传播时间可以忽略)。请根据以上数据和下表数据回答下面的问题:
红外线接收时刻 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
超声波接收时刻 0.101 0.202 0.303 0.404 0.505
(1)小车是靠近接收器还是远离接收器 请说明理由。
(2)估算小车在0.4s末的瞬时速度大小。
(3)如图乙所示,若发射和接收装置都安装在C上,信号由C发出,经匀速运动的小车D反射后再由C接收,这样只利用超声波信号就可以测量小车速度了。若第一个信号发射时刻为0.3s末,经过0.004s接收到反馈信号;然后在第0.5s发射了第二个信号,再经过0.006s接收到反馈信号。请根据这4个数据计算小车的速度。
【答案】(1)远离,因为超声波接收的时间变长;(2)3m/s;(3)1.5m/s
【解析】(1)小车远离接收器,因为超声波接收的时间变长;
(2)由数据可知小车匀速运动,0.4s末的速度为
(3)由题意可知,小车在两次发射信号之间运动的时间为
t=s=0.201s
运动的距离为
x=×300m=0.3m
所以小车的速度为
v==m/s≈1.5 m/s
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