2020-2021学年高二下学期物理3-2(人教版)第六章章末过关检测.docx

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求．)
1．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是(　　)
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭锅中把握加热和保温的温控器
解析：选A.遥控器发出红外线，电视中的传感器感知红外线是红外线传感器，故选A.
2．(2022·厦门一中高二检测)办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，利用的传感器是(　　)
A．生物传感器　　　　　　 B．红外传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
解析：选B.自动门的自动把握要求灵敏、牢靠，若以温度把握，人的体温与夏季气温接近，在夏季自动门可能误动作．自动门实际使用的是红外线传感器，红外线属于不行见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动把握装置的电动机，实现自动开门．故选B.
3．关于发光二极管，下列说法正确的是(　　)
A．发光二极管能发光，不具有单向导电性
B．发光二极管能直接把光能转化为电能
C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光
D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光
解析：选D.发光二极管和一般二极管一样，都具有单向导电性，都是半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，发光二极管才能直接把电能转化为光能，并且正向电压达到确定值时，二极管才能发光，故选D.
4．人类放射的绕地球运转的全部航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位(　　)
A．力传感器 B．光传感器
C．温度传感器 D．生物传感器
解析：选B.太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，故选B.

5．作用在导电液体上的安培力能起到推动液体流淌的作用，这样的装置称为电磁泵，它在医学技术上有多种应用，血液含有离子，在人工心肺机里的电磁泵就可作为输送血液的动力．某电磁泵及尺寸如图所示，矩形截面的水平管道上下表面是导体，它与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，并有长为l部分在磁场中，当管内布满血液并通以横穿管子的电流时血液便能向前流淌．为使血液在管内流淌时能产生向前的压强p，电流强度I应为(　　)
A. B.
C. D.
解析：选A.依据平衡有：BIb＝pS，S＝ab，联立两式解得I＝.故A正确，B、C、D错误．
6．如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮挡   红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光状况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比(　　)

A．红灯亮，UR2变大 B．绿灯亮，UR2变大
C．绿灯亮，UR2变小 D．红灯亮，UR2变小
解析：选D.门打开R3减小，导致R总减小和I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增加把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．
7．在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，以下推断正确的是(　　)

①通电后，其电功领先增大，后减小
②通电后，其电功领先减小，后增大
③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1不变
④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1和t2之间的某一值不变
A．①③ B．②③
C．②④ D．①④
解析：选D.当电热灭蚊器温度由0 ℃升到t1的过程中，电阻器的电阻率ρ随温度上升而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当t＝t1时，P＝P1达到最大；当温度由t1上升到t2的过程中，ρ增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大，因此在这之间的某一温度t3会有P＝P3＝P′，即电热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当t＜t3，P＞P′，使温度自动上升到t3；当t＞t3，P＜P′，使温度自动降为t3，实现自动保温，故选D.
二、多项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．)
8．很多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，毁灭声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的把握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：选BC.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器．依据题意，楼道照明灯由两种装置把握，一是与光有关，二是与声音有关，故选BC.
9．如图所示，Rt为金属热电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为抱负电压表，现发觉电压表示数增大，可能的缘由是(　　)

A．金属热电阻温度上升，其他条件不变
B．金属热电阻温度降低，其他条件不变
C．光照增加，其他条件不变
D．光照减弱，其他条件不变
解析：选BD.电压表示数增大，而R3为定值电阻，说明通过R3的电流增大，由电路结构可知，这可能是由于Rt减小或R1增大，由金属热电阻和光敏电阻特性知，可能是由于温度降低或光照减弱，故选BD.
10．电容式话筒的工作原理如图所示．D是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当膜片向右运动的过程中有(　　)

A．电容变大
B．电容变小
C．导线AB中有向左的电流
D．导线AB中有向右的电流
解析：选AC.当膜片向右运动的过程中，相当于电容器两板间距d变小，由C＝可知A正确，B错误．由Q＝CU知，电容器充电，所以C正确，D错误．故选AC.

11．全自动洗衣机中的排水阀是由程序把握器把握其动作的，当进行排水和脱水工序时，把握铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排解污水(如图所示)．以下说法中正确的是(　　)
A．若输入的把握电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极
B．若输入的把握电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极
C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中
D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中
解析：选AD.把握电流由a→b，由安培定则，电磁铁左端为N极，右端为S极，铁芯2被磁化，A端为N极，B端为S极，而被吸入线圈中，若a、b处输入交变电流，铁芯1磁性不断变化，铁芯2磁性也随之变化，仍能被吸入线圈．

12．如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是光敏电阻，R是一般定值电阻，下列说法中正确的是(　　)
A．当传送带上没有物品拦住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小
B．当传送带上没有物品拦住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大
C．当传送带上有物品拦住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小
D．当传送带上有物品拦住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大
解析：选AD.B是光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小．当没有物品拦住光时，光射向B，B的阻值减小，其电流变大，由U＝E－Ir知电压表读数变小，A正确，B错误；有物品时，光被拦住，B的阻值增大，电流减小，电压表读数变大，C错误，D正确．
三、非选择题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必需明确写出数值和单位．)
13．(8分)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，使箱内温度上升；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________℃.

解析：本题考查了自动恒温箱的原理，抓住Uab＝0的临界状态进行争辩．
设电路路端电压为U，当Uab＝0时，有R1＝·R3，解得RT＝20 kΩ.(6分)
由图乙可知，当RT＝20 kΩ时，t＝40 ℃.(2分)
答案：40 ℃

14．(9分)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动．整个系统是完全密封的，只有金属钠本身在其中流淌，其余的部件是固定不动的．
(1)假定在液态钠不流淌的条件下，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.
解析：(1)由安培力计算公式可得液态钠所受磁场驱动力F＝BIa　①(1分)
管道横截面积S＝ab　②(1分)
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p＝　③(1分)
由①②③得p＝(2分)
(2)由电流定义式I＝　④(1分)
在时间t内通过的总电荷量Q＝nqblt　⑤(1分)
由④⑤得参与导电的自由电荷定向移动的平均速率
＝.(2分)
答案：(1)p＝　(2)
15．(10分)如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触点开关，S为开关，J为电池．请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置．

(1)连接电路图；
(2)简述其工作原理．(涉及的元件可用字母代替)
解析：(1)连接线路图如图所示(5分)

(2)按图连接好电路，合上开关S，水泵工作，水位上升，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路(把握电路)工作，电磁铁F有磁力，拉下衔铁E，使S2断开，电机动M不工作，停止注水，当水位下降使B与S1脱离，电路停止工作，F无磁性，D拉动E，使S2接通，电动机M工作．(5分)
答案：见解析

16．(15分)如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开头时小铅球P沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P放入水平流淌的水中时，球向左摇摆确定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OC＝h.图中还有电动势为E的电源(内阻不计)和一只电压表．
请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大．

解析：(1)电路图如图所示．(4分)
设CD＝x，P球平衡时，由平衡条件可得tan θ＝＝　①(2分)
依据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得
I＝＝　②(2分)
依据电阻定律可得RL＝ρ　③(2分)
Rx＝ρ　④(2分)
由①②③④式可得U＝，(2分)
由于水流速度越大，θ越大，所以U越大．(1分)
答案：见解析