1、第六章综合能力测试本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)1(江苏扬州大学附中20132014学年高二下学期期中)关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是()A非电学量敏感元件处理电路电学量B非电学量处理电路敏感元件电学量C电学量敏感元件处理电路非电学量D电学量处理电路敏感元件非电学量答案：A解析：传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件
2、感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量。因此B、C、D错，选项A正确。2机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()A力传感器B光传感器C温度传感器D声音传感器答案：B解析：遇到障碍物会绕开，说明它是光传感器，故选项B正确，选项A、C、D错误。3(石家庄市20132014学年高二上学期期末)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()温度传感器光传感
3、器声音传感器热传感器ABCD答案：B解析：楼道灯控制电路中安装有光声控延时开关，它装有光敏感元件，用于感知外界光线的强弱，还安装有声敏感元件用于感知外界声响。当白天外界光线较强时，光声控延时开关总处于断开状态，灯不亮；当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态，灯亮，延时一段时间后，开关断开，灯熄灭。4如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为，则可判断()ABD不能确定和的关系答案：B解析： 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当用手掌挡住部分光线
4、时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针张角越小，所以选项B正确。5某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示的装置。向杯内加入冷水，温度计的示数为20，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1。然后向杯内加入热水，温度计的示数为60，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()A多用电表应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B多用电表应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的档D多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的档答案：D解析：测电阻应选用欧姆挡。当温度升高时
5、，热敏电阻受温度变化的影响，偏转角度增大，说明电阻阻值变小，所以应换用倍率小的挡。6电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，如图所示为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮()织物材料尼龙合成纤维丝绸羊毛棉麻熨烫温度低高A.向下B向上C保持原状D不能确定答案：B解析：由题意知，电熨斗由熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，就是要求电熨斗在低温易断开，因双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，使双金属片向下弯曲，上下触点脱离，电路断开，因此，应向上调节调温旋钮，双金属片受热时，易使触点分离。所
6、以选B。7下列关于光传感火灾报警器的说法正确的是()A发光二极管、光电三极管都是由半导体材料制成的B光电三极管与光敏电阻一样都是光敏感元件，都是将光信号转换为电信号C发光二极管发出的是脉冲微光D如果把挡板撤去，火灾报警器照样工作答案：AB解析：发光二极管、光电三极管都是由半导体材料制成的，A正确；光电三极管是将光信号转换为电信号的元件，B正确；发光二极管工作时是持续发光的，如果把挡板撤去，光始终照到光电三极管上，始终发出警报，和有无火灾无关，C、D错误。8如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极
7、，在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知()A电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作答案：AB解析：电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板，把导体层当做另一个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板
8、的正对面积越大，故电容越大，B正确，C错误；如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为手与导体层距离较大，不能引起导体层电场的变化，D错误。9某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)。为了确定各元件种类，小华同学把计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图a、b、c所示，则如下判断中正确的是()AAB间是电容器BBC间是电感线圈CCD间是电容器DCD间是定值电阻答案：ABD解析：接入
9、电容器后，充电电流逐渐减小；接入电感线圈后由于自感，电流逐渐增大；接入定值电阻后，电流保持一定值，故AB间为电容器，BC间为电感线圈，CD间为定值电阻，所以A、B、D均对，C错。10如图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，RG为光敏电阻。A为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮。下列说法正确的是()A天黑时，Y处于高电平B天黑时，Y处于低电平C当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮D当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮答案：BC解析：天黑时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平；R1调大时，A端电压
10、降低，只有天更暗时，RG电阻值更大时，路灯才点亮，故B、C正确。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共3小题，每小题6分，共18分。把答案直接填在横线上)11电饭煲的工作原理如下图所示，可分为两部分，即控制部分，由S2、R1和黄灯组成；工作(加热)部分，由发热电阻R3、R2和红灯组成，S1是一个磁钢限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103)时，自动断开，且不能自动复位(闭合)，S2是一个双金属片自动开关，当温度达到7080时，自动断开，低于70时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过其电流必须较小，所以R1、R2起_作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70，所以S2是_(填“断开
11、的”或“闭合的”)。接通电源并按下S1后，黄灯熄而红灯亮，R3发热，当温度达到7080时，S2断开，当温度达到103时饭熟，S1断开，当温度降到70以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2_R3(填“”、“”、“”)，若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象。答案：限流；闭合的；由于开关S1必须当温度达到103时才自动断开，而水的沸点只有100，因此用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会断开。解析：R1、R2起的作用是限流，防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁，S2是自动控制温度开关，当温度低于70时自动闭合，当温度高于7080时又自动断开，使电饭煲处于保温状态，
12、由于R3的功率较大，因此R2R3。由于开关S1必须当温度达到103时才自动断开，而水的沸点只有100，因此用电饭煲烧水时，直到水被烧干后S1才会断开。12如图(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验。采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图(b)中电脑屏幕所示。(1)图(a)中的传感器为_传感器；(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面。对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的_(填a、b或c)；(3)如增大小球在斜槽上的高度，则在图(b)中大致画出小球通过凸形桥甲时的压力图线。答案：(1)力电(2)c(3)图线与c相比较，最低点更低一点(图略)解析：该传感器把
13、力信号转化为电信号，属于力电传感器；小球经过凸形桥甲的最高点时，压力小于重量，其相对应的压力图线应是电脑屏幕上的c；增大小球在斜槽上的高度，小球经凸形桥甲的最高点时压力更小，其图线与c相比较，最低点更低一点。本题的要求不高，但具有时代气息，物理的学习也必须跟上时代的要求，这既是新课标的要求，也是物理学自身发展的需要，在平时的学习中，要注意对新情景问题的研究，提高分析处理实际问题的能力。13(江苏如皋市20132014学年高二上学期期末)传感器担负着信息的采集任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热敏传感器，主要是
14、应用了半导体材料制成的热敏电阻。热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是由热敏电阻Rt作为传感器制作的简单自动报警器的线路图。问：(1)为了使温度过高时报警铃响，c应接在_(填“a”或“b”)；(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器滑片P向_移动(填“左”或“右”)；(3)如果在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，且电路连接完好，各电路元件都能处于工作状态，则造成工作电路实际不能工作的原因可能是_。答案：(1)a(2)左(3)可能是乙图中的电源电压太低或继电器线圈太少或弹簧劲度系数太大解析：(1)由图甲可知当温度升高时Rt的阻值减小，通过线
15、圈的电流变大，线圈的磁通量变大，对衔铁的引力变大，可与a点接触，欲使报警器报警，c应接在a点。(2)若使启动报警的温度提高些，可使电路的相对电流减小一些，以使得热敏电阻Rt的阻值减小的更大一些，所以将滑动变阻器滑片P向左移动，增大滑动变阻器接入电路的阻值。(3)在调试报警器达最低报警温度时，无论如何调节滑动变阻器滑片P都不能使报警器工作，可能是通过线圈的电流太小，线圈的磁通量小，对衔铁的引力较小，也可能是弹簧的弹力较大，线圈的磁力不能将衔铁吸引到和a接触的状态。所以可能是乙图电源电压太低或继电器线圈匝数太少或弹簧劲度系数太大。三、论述计算题(共4小题，42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和
16、重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)14(10分)车床在工作时是不允许将手随便接近飞转的工件的，为了防止万一，设计了下面的光电自动控制安全电路，只要人手不小心靠近了工件，机器就自动停转，请简述其工作原理。图中的A为车床上的电动机；B为随电动机高速转动的工件；C为光源，它发出的光照在光敏电阻D上；E为电磁铁；F为衔铁；G为电源；H为弹簧。答案：当手在C、D间靠近工件时，遮挡住射向光敏电阻的光，光敏电阻的阻值迅速变大，电路中的电流减小，使电磁铁磁性减弱从而放开衔接，造成电动机断路，使工件停转以保证安全。15(10分)如图所示为一监测锅炉内的压力大小的
17、报警器，在压力小于某个安全值时，绿灯常亮。当压力超过安全值时，红灯亮、电铃响而报警。试说明其工作原理。答案：当锅炉内压力超过安全值时，活塞推动金属片使1、2触点连接，电磁铁通电把衔铁吸下来，使3、5点接通，红灯亮，铃响，从而起到报警作用。16(10分)气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体浓度(CO，CH4瓦斯煤气)转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U220V电源、M排风扇，G断电器、A控制电源、S控制开关。请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图。答案：如下图所示。解析：电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁
18、继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路。17(12分)如图所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E6V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端还是C、D端？(2)如果要使恒温箱内的温度保持100，可变电阻R的值应调节为多少？答案：(1)A、B端(2)100解析：(1)根据题意分析可知，应将加热器接在A、B端。(2)由图甲查出热敏电阻在100时，电阻值为50。根据闭合电路欧姆定律可得EIR继IRIR，其中E6V，I20mA2102A，R50，R继150，代入数据解之得R100。