人教版高中物理必修三第十一章节电路及其应用.docx
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人教版高中物理必修三第十一章节电路及其应用
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人教版高中物理必修三第十一章节
电路及其应用
学校：
___________姓名：
___________班级：
___________考号：
___________
注意事项：
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
分卷I
分卷I注释
一、选择题（注释）
1.电子秤使用的传感器是（ ）
A. 超声波传感器
B. 温度传感器
C. 压力传感器
D. 红外线传感器
2.模块机器人可以由下列几部分组成；（ ）
A. 触发传感器、执行器和小风扇
B. 光敏电阻、触发传感器和执行器
C. 声传感器、小灯泡和蜂鸣器
D. 热敏电阻、控制器和蜂鸣器
3.如图所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：
正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中甲、乙、丙分别是（ ）
A. 小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡
B. 绿灯泡、半导体热敏电阻、小电铃
C. 半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡
D. 半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃
4.如图所示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，以下说法中正确的是（ ）
A. 温度升高至74℃时，
亮灯报警
B. 温度升高至74℃时，
亮灯报警
C. 温度升高至78℃时，
亮灯报警
D. 温度升高至78℃时，
亮灯报警
5.有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是（ ）
A. 两个传感器都是光电传感器
B. 两个传感器分别是光电传感器和温度传感器
C. 两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器
D. 只有光照和温度都适合时排气扇才能工作
6.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，
为光敏电阻、
为定值电阻，A、B接监控装置。
则（ ）
A. 当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高
B. 当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低
C. 当仅增大
的阻值时，可减小A、B之间的电压
D. 当仅减小
的阻值时，可增大A、B之间的电压
7.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同。
空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（ ）
A. 生物传感器
B. 红外传感器
C. 温度传感器
D. 压力传感器
8.有一电学元件，温度升高时其电阻减小，这种元件可能是（ ）
A. 金属导体
B. 光敏电阻
C. NTC热敏电阻
D. PTC热敏电阻
9.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能是（ ）
A. 将力学量（如形变量）转换成磁学量
B. 将电学量转换成热学量
C. 将光学量转换成电学量
D. 将电学量转换成力学量
10.如图所示，
为定值电阻，L为电阻丝，
为光敏电阻，当照射光强度增大时，下列选项中不正确的是（ ）
A. 电压表的示数增大
B.
中电流减小
C. 电阻丝的功率增大
D. 电路的路端电压增大
11.关于传感器及其作用，下列说法正确的是（ ）
A. 传感器一定是把非电学量转换为电学量
B. 传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
C. 传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制
D. 电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器
12.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R2为用NTC半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A. I变大，U变大
B. I变小，U变小
C. I变小，U变大
D. I变大，U变小
13.生活中可以通过霍尔元件来测量转动物体的转速。
如图，在一个转动的圆盘边缘处沿半径方向均匀地放置四个小磁铁，其中两个N极向外，两个S极向外。
在圆盘边缘附近放置一个霍尔元件，其尺寸如图所示。
当电路接通后，会在a、b两端产生电势差，经电路放大后得到脉冲信号。
已知脉冲信号的周期为T，若忽略感应电动势的影响，则（ ）
A. 圆盘转动的转速为
B. 转速越大，脉冲信号的最大值就越大
C. 脉冲信号的最大值与h成正比
D. 圆盘转到图示时，如果a点电势高则霍尔元件中定向移动的电荷带负电
14.霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。
如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。
则下列说法正确的是（ ）
A. 该元件能把电学量转化为磁学量
B. 左表面的电动势高于右表面
C. 如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D. 如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
15.某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R是可变电阻，
是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。
控制开关电路具有下列特性：
当A点电势
时，控制开关处于断路状态；当
时，控制开关接通电路，M开始运转。
下列说法中正确的是（ ）
A. 环境温度升高时，A点电势升高
B. 可变电阻R阻值调大时，A点电势降低
C. 可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高
D. 若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作
二、多选题（注释）
1.（多选）家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等导体材料组成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图所示。
由于这种特性，PTC元件具有发热、控温双重功能，若电热灭蚊器环境温度低于t1，以下判断正确的是（ ）
A. 通电后，其电功率先增大后减小
B. 通电后，其电功率先减小后增大
C. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在
不变
D. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在
间的某一值不变
2.（多选）如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是（ ）
A. 严重污染时，LDR是高电阻
B. 轻度污染时，LDR是高电阻
C. 无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定
D. 该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
3.（多选）如图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，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，下列说法中正确的是（ ）
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. 当用手触摸屏幕时，手指和屏的接触面积的大小影响电容的大小
4.（多选）如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接触；当
断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则（ ）
A. 由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
B. 由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用
C. 如果断开B线圈的开关
，无延时作用
D. 如果断开B线圈的开关
，延时将变长
5.（多选）如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，相对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持电流I恒定，则可以验证UH随B的变化情况。
以下说法中正确的是（ ）
A. 将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，
将变大
B. 在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
C. 在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平
D. 改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变化
6.（多选）如图所示为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由正电荷的定向运动形成。
下列说法正确的是（ ）
A. M点电势比N点电势高
B. 用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度
C. 用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量
D. 若保持电流I恒定，则霍尔电压
与B成正比
7.（多选）在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。
如图所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高，电阻越小），C为电容器。
当环境温度降低时（ ）
A. 电容器C带的电荷量增大
B. 电压表的读数增大
C. 电容器C两板间的电场强度减小
D. R1消耗的功率增大
8.（多选）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；而白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中接入了哪些传感器（ ）
A. 温度传感器
B. 光传感器
C. 声音传感器
D. 热传感器
9.（多选）如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，RT为负温度系数热敏电阻，R为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境条件改变（光照或温度），发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是（ ）
A. 温度不变，光照增强
B. 温度升高，光照不变
C. 温度降低，光照增强
D. 温度升高，光照减弱
10.（多选）有定值电压、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（ ）
A. 置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻
B. 置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化的一定是定值电阻
C. 用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻
D. 用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数相同的一定是定值电阻
分卷II
分卷II注释
三、填空题（注释）
11.全面了解汽车的运行状态（速度、水箱温度、油量）是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置。
如图所示，其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端。
该同学在装置中使用了一只电压表（图中没有画出），通过观察电压表示数，可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的________两点之间，按照你的接法请回答：
当油箱中油量减少时，电压表的示数将________（选填“增大”或“减小”）。
12.某LC振荡电路中，振荡电流变化规律为i＝0.14sin（1000t）A，已知电路中线圈的自感系数L＝50mH，则电容器的电容C＝________，该振荡电流的有效值为________。
13.如图是收音机的接收电路,其电感为
为了接收波长为500m的电磁波,其电容器C应调到 。
14.如图是测定自感系数很大的线圈L电阻的电路,L两端并联一只电压表（电压表的内阻
很大）,用来测电感线圈的直流电压,在测量完毕后将电路解体时,为了电表的安全,应该先断开开关________（选填
）。
15.示波管应用了_______________（填“电场”或“磁场”）使电子束偏转的原理；纯电阻电路中，电动势为E，内电阻为r的电源的最大输出功率为_______________．
16.如图甲，合上开关，用光子能量为2.5eV的一束光照射阴极K，发现电流表读数不为零．调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于0.60V时，电流表读数仍不为零，当电压表读数大于或等于0.60V时，电流表读数为零．由此可知，光电子的最大初动能为_______________．把电路改为图乙，当电压表读数为2V时，而照射光的强度增到原来的三倍，此时电子到达阳极时的最大动能是_______________．
17.如图是光电效应的实验装置，当波长为λ1的光照射时，恰能使该金属发生光电效应，当用波长为λ2（λ1＞λ2）的光照射时，则电路中一定_______________光电流出现（填“有”或“没有”）；若频率分别为v1、v2（v1＞v2）的光均能使该金属发生光电效应，则将该实验装置中的电源反接时，分别用这两种光照射，调节滑动变阻器滑动头的位置，使电路中的光电流变为零，电压表的读数分别为U1和U2，则U1_______________U2（填“大于”、“等于”或“小于”）
18.如图所示，当双刀双掷电键悬空时，若用一平行单色光照射光电管阴极K，发生了光电效应，现将双刀双掷电键拨向bb′，用同样的光照射光电管，并使变阻器的片P自左向右移动，当电压表示数为3.1V时，电路中的电流恰为零，若将电键拨向aa′并移动变阻器的滑片P，使电压表示数变为4.5V，此时电子到达A极的最大动能为_______________eV．
19.如图所示的实验电路，当用黄光照射光电管中的金属涂层时，毫安表的指针发生了偏转．若将电路中的滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置时，毫安表的读数恰好减小到零，此时电压表读数为U．
①若增加黄光照射的强度，则毫安表_______________（选填“有”或“无”）示数．若改用蓝光照射光电管中的金属涂层，则毫安表_______________（选填“有”或“无”）示数．
②若用几种都能使金属涂层发生光电效应的不同频率f的光照射光电管中的金属涂层，分别测出能使毫安表的读数恰好减小到零时的不同电压值U，通过U和f的几组对应数据，作出Uν图象．则利用电子的电荷量e与Uf图象的_______________就可求得普朗克常量h（用纵轴表示U、横轴表示f）．
20.如图所示电路可研究光电效应规律．图中标有A和K的为光电管，其中A为阳极，K为阴极．理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压．现接通电源，用光子能量为10.5eV的光照射阴极K，电流计中有示数．若将滑动变阻器的滑片P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为6.0V，则光电管阴极材料的逸出功为_______________．现保持滑片P位置不变，若用光子能量为12eV的光照射阴极K，光电子的最大初动能_______________．（填“增大”、“减小”、“不变”）
21.给光电管加上反向电压可测光电管阴极金属的极限频率，若照射光波长为λ，反向加电压U时电路中刚好无电流，则该光电管阴极金属的极限频率为_______________．（真空中光速为c，普朗克常量为h）
22.在如图所示的光电效应现象中，光电管阴极K的极限频率为ν0．现用频率为2ν0的光照射在阴极上，已知普朗克常量为h，则光电子的最大初动能为_______________；若此时电路中的电流为I，则单位时间内到达阳极的电子数为_______________（电子的电荷量用e表示）；若增大照射光的强度，则电路中的光电流将_______________（填“增大”“减小”或“不变”）．
23.如图4中
振荡电路的周期为T=2×10-2S。
从电流逆时针最大开始计时，当t=3.4×10-2S时，电容器正处于_______________状态；这时电容器上极板α的带电情况为_______________。
24.图为LC振荡电路中振荡电流随时间变化的图象，由图可知，在OA时间内_______________能转化为_______________能，在AB时间内电容器处于_______________ （填“充电”或“放电”）过程，在时刻C，电容器带电荷量_______________ （填“为零”或“最大”）。
25.如图所示，是通过电容器电容的变化来检测容器内液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的导电芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管作为电介质，电容器的这两个电极分别用导线与一个线圈的两端相连，组成LC振荡电路，根据其振荡频率的高低（用与该电路相连的频率计显示）就可知道容器内液面位置的高低，如果频率计显示该振荡电路的振荡频率变大了，则液面_______________了（填“升高”或“降低”）；容器内的导电液体与大地相连，若某一时刻线圈内磁场方向向右，且正在增强，则此时导电芯柱的电势正在_______________ （填“升高”或“降低”）。
四、实验题（注释）
26.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。
光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx）。
某光敏电阻
在不同照度下的阻值如下表：
（1）根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。
（2）如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。
请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗，照度降低至1.0lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图。
（不考虑控制开关对所设计电路的影响）
提供的器材如下：
光敏电阻
（符号
，阻值见上表）；直流电源E（电动势3V，内阻不计）；定值电阻：
，
（限选其中之一并在图中标出）；开关S及导线若干。
27.如图甲（a）所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路，电源电压恒定。
电流表内阻不计，开关闭合后，调节滑动变阻器滑片，使小灯泡发光逐渐增强，测得流过电阻的电流和光强的关系曲线如图甲（b）所示，试根据这一特性由图乙中给定的器材设计一个自动光控电路。
28.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学利用“教学用的可拆变压器”进行探究。
（1）下列器材中，实验需要的器材有________。
A．干电池B．低压交流电源C．220V交流电源D．条形磁铁E．可拆变压器和导线F．直流电压表G．多用电表
（2）关于实验操作，下列说法正确的是________。
A．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12VB．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量（3）在实验中，某同学保持原线圈两端的电压及副线圈的匝数不变，仅减小原线圈的匝数，副线圈两端的电压将________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
29.如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示出在
时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流（如图乙）。
已知电源电动势E＝6V，内阻不计，灯泡的阻值
为 6Ω，电阻R的阻值为2Ω。
（1）线圈的直流电阻
。
（2）开关断开时，该同学观察到的现象是________，开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________V。
30.在“探究电磁感应的产生条件”的实验中，先按如图甲所示连线，不通电时，电流计指针停在正中央，闭合开关S时，观察到电流计指针向左偏。
然后按如图乙所示将灵敏电流计与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。
（1）图甲电路中，串联定值电阻R的主要作用是________。
A．减小电源两端的电压，保护电源B．增大电源两端的电压，保护开关C．减小电路中的电流，保护灵敏电流计D．减小电路中的电流，保护开关
（2）图乙中，S闭合后，在原线圈A插入副线圈B的过程中，灵敏电流计的指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
（3）图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，灵敏电流计指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
（4）图乙中，S闭合后，线圈A放在B中不动，在突然断开S时，灵敏电流计指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转。
31.某学生做观察电磁感应现象的实验，将电流计、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路，当它接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其原因是___________。
32.在“探究电磁感应的产生条件”实验中，采用如图所示的装置进行实验。
（1）请用笔画线代替导线在图中连线补充完整，确保实验现象明显。
（2）某小组电路连接正确后，在滑动变阻器滑片持续向右移动的过程中，发现灵敏电流计的指针持续向右偏，则当开关闭合时，灵敏电流计的指针将________。
A．向左偏一下 B．向右偏一下C．持续向左偏 D．持续向右偏
33.根据如图甲、乙、丙、丁所示进行电路图连接与实验操作，并填好实验现象记录表格。
请根据上表所填内容分析，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场方向相反或相同？
什么时候相反？
什么时候相同？
感应电流的磁场对原磁场磁通量变化有何影响？
34.如图所示，是“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置。
（1）将实物电路中所缺的导线补充完整。
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将线圈L1迅速插入线圈
中，灵敏电流计的指针将________偏转。
（选填“向左”“向右”或“不”）（3）线圈
插入线圈
后，将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，灵敏电流计的指针将________偏转。
（选填“向左”“向右”或“不”）
35.在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽
、
、
水平放置在方向竖直向上的磁感应强度大小为B=1.5T的匀强磁场中,bc方向通有I=3.0A的电流,如图所示,沿薄片宽度产生
的横向电压。
（1）假定载流子是电子,a、b两端中的哪端电势较高?
（2）薄片上形成电流I的载流子定向运动的速率多大?
（保留两位有效数字）
五、计算题（注释）
36.一块N
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