圓學子夢想鑄金字品牌PAGE15-溫馨提示：此套題為Word版，請按住Ctrl,滑動鼠標滾軸，調節合適的觀看比例，答案解析附后。單元質量評估(三)第六章(90分鐘100分)一、選擇題(本大題共10小題，每小題4分，共40分。每小題至少一個答案正確)1.如圖所示是電阻R隨溫度T變化的圖像,下列說法中正確的是()A.圖像是金屬熱電阻的圖像,它是用金屬材料制成的B.圖像是熱敏電阻的圖像,它可以用半導體材料制成C.電阻R的材料化學穩定性好、測溫范圍大、靈敏度高D.電阻R的電阻值隨溫度的升高而增大2.如圖是用電流傳感器(相當于電流表，其電阻可以忽略不計)研究自感現象的實驗電路，圖中兩個電阻的阻值均為R，L是一個自感系數足夠大的自感線圈，其直流電阻值也為R。圖中是某同學畫出的在t0時刻開關S由閉合變為斷開，通過傳感器的電流隨時間變化的圖像。關于這些圖像，下列說法中正確的是()A.甲圖是通過傳感器1的電流隨時間變化的情況B.乙圖是通過傳感器1的電流隨時間變化的情況C.丙圖是通過傳感器2的電流隨時間變化的情況D.丁圖是通過傳感器2的電流隨時間變化的情況3.如圖所示,Rt為金屬熱電阻，R1為光敏電阻，R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內阻為r，V為理想電壓表，現發現電壓表示數增大，可能的原因是()A.金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變B.金屬熱電阻溫度降低，其他條件不變C.光照增強，其他條件不變D.光照減弱，其他條件不變4.如圖所示,截面為矩形的金屬導體放在磁場中,當導體中通有電流時,導體的上、下表面的電勢有什么關系()A.UM>UNB.UM=UNC.UM<UND.無法判斷5.如圖所示，用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下列說法中正確的是()A.嚴重污染時，LDR是高電阻B.輕度污染時，LDR是高電阻C.無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定D.該儀器不會受到白天光照的影響6.如圖所示，RT為負溫度系數的半導體熱敏電阻，其他電阻都是普通的電阻，當燈泡L的亮度變暗時，說明()A.環境溫度變高B.環境溫度變低C.環境溫度不變D.都有可能7.(2012·九江高二檢測)如圖所示是溫度報警器電路示意圖，RT是熱敏電阻，R1是滑動變阻器，下列關于對此電路的分析正確的是()A.當RT的溫度升高時，RT減小，A端電勢降低，Y端電勢升高，蜂鳴器會發出報警聲B.當RT的溫度升高時，RT減小，A端電勢升高，Y端電勢降低，蜂鳴器會發出報警聲C.當增大R1時，蜂鳴器的報警溫度將提高D.當增大R1時，蜂鳴器的報警溫度將降低8.如圖所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災報警器的結構原理圖：罩內裝有發光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管接收不到LED發出的光呈現高電阻狀態，發生火災時，下列說法正確的是()A.進入罩內的煙霧遮擋了光線，使光電三極管電阻更大，檢測電路檢測出變化發出警報B.發生火災時，光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測電路檢測出變化發出警報C.發生火災時，進入罩內的煙霧對光有散射作用，部分光線照到光電三極管上，電阻變小，發出警報D.以上說法均不正確9.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數變化與時間t的關系如圖乙所示，下列判斷正確的是()A.從t1到t2時間內，小車做勻速直線運動B.從t1到t2時間內，小車做勻加速直線運動C.從t2到t3時間內，小車做勻速直線運動D.從t2到t3時間內，小車做勻加速直線運動10.(2012·贛州高二檢測)如圖所示是一個基本邏輯電路,是由聲控開關、光敏電阻、小燈泡等元件構成的一個自動控制電路。該電路的功能是在白天無論聲音多么響，小燈泡都不會亮，在晚上，只要有一定的聲音，小燈泡就亮。這種電路現廣泛應用于公共樓梯間，該電路虛線框N中使用的是門電路。則下面說法正確的是()A.R2為光敏電阻，N為與門電路B.R2為光敏電阻，N為或門電路C.R1為光敏電阻，N為或門電路D.R1為光敏電阻，N為與門電路二、實驗題(本大題共2小題，共20分)11.(10分)(1)按圖所示連接好電路，合上S和S′，發現小燈泡不亮，用電吹風對熱敏電阻吹一會兒，會發現小燈泡發光了，原因是_____________________。(2)若將熱敏電阻換成光敏電阻，合上S和S′，發現小燈泡發光，用黑紙包住光敏電阻后，小燈泡熄滅，其原因是_____________________________________。12.(10分)熱敏電阻是傳感器電路中常用的電子元件。現用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線,要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4Ω～5Ω,熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中,杯內有一定量的冷水。其備用的儀表和器具有盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)，電源(3V、內阻可忽略)，直流電流表(內阻約1Ω)，直流電壓表(內阻約5kΩ)，滑動變阻器(0～20Ω)，開關，導線若干。(1)在虛線框中畫出實驗電路圖,要求誤差盡可能小。(2)根據電路圖,在圖中的實物圖上連線。(3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、計算題(本大題共4小題，共40分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數值計算的要注明單位)13.(8分)給你如下器材:光敏電阻、電鈴、電磁繼電器、滑動變阻器、開關和導線若干。試從所給器材中選用一些器材制作一個光強達到一定數值時的自動報警器。要求：不必要的器材盡量不用，畫出電路圖并簡述工作原理。14.(10分)電飯鍋的工作原理如圖所示，煮飯時開關S是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后(當時的溫度大約為103℃)(1)電阻R1的作用是保護紅色指示燈不致因電流過大而燒毀，與電飯鍋發熱板的等效電阻相比，二者大小應有什么關系?為什么?(2)通常情況下，用這種電飯鍋燒水時它的自動斷電功能能不能起作用?為什么?15.(10分)2012年6月29日10時03分航天員景海鵬、劉旺、劉洋結束了13天的太空飛行，乘坐“神舟九號”返回艙回到地面。在航天過程中要用角速度計測得航天器的自轉角速度ω，結構如圖所示，當系統繞軸OO′轉動時元件A在光滑桿上發生滑動，并輸出電信號,成為航天器的制導信號源。已知A的質量為m，彈簧的勁度系數為k，原長為l0，電源電動勢為E，內阻不計，滑動變阻器總長為l，電阻分布均勻，系統靜止時滑動變阻器觸頭P在中點，與固定接頭Q正對，當系統以角速度ω轉動時，求：(1)彈簧形變量x與ω的關系式。(2)電壓表示數U與角速度ω的關系式。16.(12分)將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直方向運動。當箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上做勻減速運動時，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N，下底板的傳感器顯示的壓力為10.0N。(取g=10m/s2)(1)若上頂板壓力傳感器的示數是下底板傳感器的示數的一半，試判斷箱的運動情況。(2)要使上頂板傳感器的示數為零，箱沿豎直方向運動的情況可能是怎樣的？答案解析1.【解析】選B。電阻R的電阻值隨溫度的升高而減小，是熱敏電阻的圖像,它可以用半導體材料制成，它的材料化學穩定性差、測溫范圍小、靈敏度高,故選項B正確；選項A、C、D錯誤。2.【解析】選C。開關S由閉合變為斷開，傳感器1中的電流立刻變為零，如丁圖；傳感器2中的電流由于線圈的自感作用，電流反向并逐漸減小，C正確，A、B、D錯誤。3.【解析】選B、D。電壓表示數增大，而R3為定值電阻，說明通過R3的電流增大，由電路結構可知，這可能是由于Rt減小或R1增大引起的，由金屬熱電阻和光敏電阻特性知，可能是由于溫度降低或光照減弱，故B、D正確，A、C錯誤。4.【解析】選A。霍爾效應形成的原因是帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用,做定向移動形成的,根據左手定則,電子受到向下的洛倫茲力作用,向N板運動,則M板剩下正電荷,所以UM>UN。5.【解析】選A。嚴重污染時，透過污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，A對，B錯;LDR由半導體材料制成，受光照影響電阻會發生變化，C錯；白天自然光強度較強，會對LDR造成影響，D錯。6.【解題指南】傳感器與電路相聯系完成信息的采集、處理、傳輸或控制，由于傳感器的電阻發生變化，會讓電路中的電壓、電流隨之發生變化，要恰當利用好恒定電流中的歐姆定律以及分壓、分流規律，很多題目就會迎刃而解。【解析】選A。燈泡L的亮度變暗，由P=I2RL知電流變小，而其他電阻不變，說明熱敏電阻RT變小，環境溫度變高，A正確。7.【解析】選B、D。當熱敏電阻RT的溫度升高時，RT減小,A端電勢升高，在非門電路的輸出端，Y端電勢降低，蜂鳴器上的電壓升高，蜂鳴器會發出報警聲，所以A錯B對；當增大R1時，A端電勢升高，在較低溫度時蜂鳴器會發出報警聲，所以D對C錯。8.【解析】選C。由報警器的原理可知，發生火災時煙霧進入罩內，使光發生散射，部分光線照在光電三極管上使其電阻變小，與傳感器相連的電路檢測出這種變化，發出警報，C對。9.【解析】選D。在0～t1內，I恒定，壓敏電阻阻值不變，重球的受力不變，小車可能做勻速或勻變速直線運動。在t1～t2時間內，I變大，阻值變小，壓敏電阻所受的壓力變大，小車做變加速運動，A、B均錯。在t2～t3時間內，I不變，壓敏電阻所受的壓力不變，小車做勻加速直線運動，C錯，D對。【變式備選】某儀器內部的電路如圖所示，其中M是一個質量較大的金屬塊，左右兩端分別與金屬絲制成的彈簧相連，并套在光滑水平絕緣細桿上，當金屬塊處于平衡時兩根彈簧均處于原長狀態，此時甲、乙兩燈均不亮。若將該儀器固定在一輛汽車上，則下列說法正確的是()A.當汽車加速前進時,甲燈亮B.當汽車加速前進時,乙燈亮C.當汽車剎車時,甲燈亮D.當汽車剎車時,乙燈亮【解析】選B、C。當汽車加速前進時,金屬塊M向后偏離原位置,乙燈電路被接通,所以乙燈亮,A項錯,B項對;當汽車剎車時,金屬塊M向前偏離原位置,甲燈電路被接通,所以甲燈亮,C項對,D項錯,故選B、C。10.【解析】選A。由于燈L亮要同時滿足光線弱和有聲音兩個條件，所以N為與門電路；當與門電路N輸出為高電平“1”時燈亮，這就要求與門電路N的兩輸入端同時為高電平，所以當有聲音時聲控開關N的一個輸入端處于高電位，同時另一個光敏開關輸入端也要處于高電位，光敏電阻的阻值在光線變弱時增大，所以光敏電阻應是R211.【解析】(1)熱敏電阻阻值較大，左側電路電流較小，電磁鐵磁性較弱，吸不住銜鐵，小燈泡不亮，電吹風對熱敏電阻加熱，使其阻值變小，電路中電流增大，電磁鐵磁性增強吸住銜鐵，使上、下觸點接觸，小燈泡發光；(2)用黑紙包住后，光敏電阻的阻值增大，左側電路電流減小，繼電器觸點斷開，造成小燈泡熄滅。答案：見解析12.【解析】(1)如圖所示:(2)如圖所示:(3)①往保溫杯中加入一些熱水,待溫度穩定時讀出溫度計值;②調節滑動變阻器,快速測出幾組電流表和電壓表的值;③重復①～②,測量不同溫度下的數據;④繪出各測量溫度下熱敏電阻的伏安特性曲線。答案：見解析【總結提升】熱敏電阻的應用及分析(1)熱敏電阻有兩種類型：在工作溫度范圍內，電阻值隨溫度上升而增加的是正溫度系數(PTC)的熱敏電阻；電阻值隨溫度上升而減小的是負溫度系數(NTC)的熱敏電阻。(2)熱敏電阻用途十分廣泛，主要有：①利用電阻的溫度特性來測量溫度，控制溫度和元件、器件、電路的溫度補償；②利用非線性特征完成穩壓、限幅、開關、過流保護作用；③利用不同媒質中耗散特性的差異測量流量、流速、液面、熱導、真空度等；④利用熱慣性作為時間延遲器。(3)電路中涉及到熱敏電阻時，應熟記電阻阻值隨溫度變化的特點，然后依據動態電路問題的分析思路，由部分到整體再到部分進行分析。13.【解析】選擇光敏電阻、電鈴、電磁繼電器及導線若干，連接電路如圖所示。(4分)原理：當光照增強時，光敏電阻阻值減小，螺線管中電流增大，電磁鐵磁性變強，銜鐵被吸下，與觸點接觸，含電鈴的電路閉合，鈴響報警。(4分)答案：見解析14.【解析】(1)R1應該遠大于發熱板的等效電阻。因為R1和紅燈只起指示作用，消耗的電功率遠小于發熱板的功率，兩者又是并聯接入電路的，電壓相同，所以流過R1和紅燈的電流應遠小于流過發熱板的電流，因此R1應該遠大于發熱板的等效電阻。(5分)(2)不能。通常情況下水的沸騰溫度為100℃，當水燒開時水溫不會達到103℃，所以自動斷電功能不起作用。答案：見解析15.【解析】(1)由圓周運動規律知kx=mω2R=mω2(l0+x)(3分)即kx-mω2x=mω2l0所以x=(3分)(2)由串聯電路的規律知U=(4分)答案：(