三、非选择题(本题共6小题，共56分.把答案填在题中横线上或按要求作答.解答 题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

11.(8分)如图3-7所示是继电器的原理图，当在接线柱2、3间接入电源时，电磁铁便将衔铁P吸离A而与B接触，从而达到控制电路的目的.接线柱________与接有电源的热敏电阻串接，接线柱________与外电路串接，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制.

图3-7

12.(8分)按图3-8所示接好电路，合上S，发现小灯泡不亮，原因是________;用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡________，原因是________;停止吹风，会发现________;把热敏电阻放入冷水中会发现________.

图3-8

13.(8分)设计制作一个温度自动控制装置(温控报警器)：自己设计一个由热敏电阻作为传感器的简单自动控制实验.在图3-9中画出设计电路，并进行连接.

图3-9

14.(8分)图3-10是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图.利用电压表(内电阻很大)的示数来指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有物体时，电压表的示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻为R0， 弹簧的劲度系数为k.若不计一切摩擦和其他阻力.

图3-10

(1)求出电压表示数Ux与所称物体质量m的关系式为Ux=________;

(2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于制作刻度.为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图3-10的基础上完成改进后的电路原理图，并得出电压表示数Ux与待测物体质量m的关系式为Ux=________.

15.(10分)某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电 转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图3-11所示，测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.

图3-11

(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在图3-11方框中画出完整的测量电路.

(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m.

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.

16. (12分)电饭煲的工作原理如图3-12所示，可分为两部分，即控制部分：由S1、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，当温度低于70℃时，自动闭合，达到80℃时，自动断开，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80℃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“<”“=”或“>”)，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.

图3-12

参考答案

1.解析：选 C.变化的电场才能产生磁场，所以A错.电磁波是一种物质，可以在空中独立地传播，电磁振荡停止后，发出的电磁波仍然可以继续传播，所以B错.利用开放电路能更好地发射电磁波.只有C是对的.

2.答案：B

3.答案：D

4.解析：选D.电磁波在真空中的速度最大，进入介质后速度减小，但电磁波的频率f不变.由v=fλ得电磁波的波长λ将变小， 而声波进入介质后的速度增大，频率不变，波长λ将变大.

5.答案：D

6.解析：选C.话筒的工作原理是，声波迫使金属线圈在磁铁产生的磁场中振动产生感应电流，①正确.录音时，话筒产生的感应电流经放大电路放大 后在录音机磁头缝隙处产生变化的磁场，④正确.磁带在放音时通过变化的磁场使线圈产生感应电流，经放大电路后再送到扬声器中，②正确.

7.解析 ：选A.振动膜前后振 动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号.故A正确.

8.解析：选A.B超的工作原理是利用超声波的特性，与电磁波无关.

9.解析：选BD.应变片多用半导体材料制成，故选项A错，B对. 传感器输出的是上、下两应变片上的电压差，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错，D对.

10.解析：选AD.当照射光强度增大时，R3减小，整个电路中的总电阻变小，总电流变大，电压表示数增大，而路端电压减小，R2上的电压变小，通过R2的电流减小，流过小灯泡的电流增大，故选项A、D正确.

11.答案：2、3　1、5

12.答案：由于热敏电阻阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁　变亮　电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁　小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高　小灯泡熄灭

13.解析：将由热敏电阻为主要元件的温控电路接入左侧接线柱、报警电路接右侧接线柱.

14.解析：

(1)由胡克定律知mg=kx，R连入电路中的有效电阻Rx=RL•x=mgRkL，根据闭合电路的欧姆定律可知：

I=ER0+r+Rx，

又Ux=I•Rx=mgERkLR0+r+mgR

(2)改进后的电路图如图所示.

Ux=ER0+r+R•RL•mgk=ERgR0+r+RLk m.

答案：(1)mgERkLR0+r+mgR

(2)ERgR0+r+RLk m

15.解析：(1)设计的电路图如图所示.

(2)测量步骤与结果：

①调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零.

②将砝码放在转换器的受压面上，记下输出电压U0.

③将待测物体放在转换器的受压面上，记下输出电压U，由U0=km0g，U=kmg，则有m=m0U0•U.

(3)①可能因为某种原因(如电源电压、滑动变阻器的阻值等)，使转换器的静态输出电压调不到零.

②可能待测物体的质量超出转换器的量程.

16.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80℃时又自动断开，使电饭煲处于保温状态，由于R3的功率较大，因此R2>R3.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.

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