第Ⅱ卷(非选择题 共 52 分) 二、实验题(本题有 2 小题，共 15 分，请将答案写在题中的横线 上) 13．(5 分)如图为包含某逻辑电路的一个简单电路图，L 为小灯 泡． 光照射电阻 R′时，其阻值将变得远小于 R. 该逻辑电路是 (填“与”或“非”)门电路．当电阻 R′受到光照时小灯泡 L (填“发光”或“不发光”)． 将 【解析】 由电路图可知，该逻辑电路为非门电路；当电阻 R′ 受到光照时，R′的阻值减小，从而使 R 两端的电压升高，即A 点的 电势降低，经过非门逻辑电路后，使灯泡两端获得了高电压，因此灯

泡将会发光．

【答案】 非 发光

14．(10 分)如图所示是小明设计的一种自动测定水箱内水位的装

置，R 是一种滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从水位表指

针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低，从图中可知：水位表是由

改装而成．当水面上升时，滑片 ，电流 ，水量表示数 ，滑动变阻器连入 ． 电路电阻

【解析】 本题利用滑动变阻器滑片改变电阻，进一步改变电压，

达到控制水位的目的．

【答案】 电流表 向下移 变小 变大 变大

三、计算题(本题有 3 小题，共 37 分，解答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)

15．(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．

16．(13 分)

如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3 V,0.9 W”

的字样(传感器可看做一个纯电阻)，滑动变阻器 R 上标有“10 Ω，1 A”

的字样，电流表的量程为 0.6 A，电压表的量程为 3 V．求：

(1) 传感器的电阻和额定电流．

(2) 为了确保电路各部分的安全，在 a、b 之间所加的电源电压最

大值是多少？

【解析】 (1)R 传＝U2 /P 传＝10 Ω， 传

I 传＝P 传/U 传＝0.3 A

(2)最大电流 I＝I 传＝0.3 A，

电源电压最大值

Um＝U 传＋U，U 传为传感器的额定电压，

U 为 Rm＝10 Ω 时 R 两端的电压，

即U＝I 传·Rm＝0.3×10 V＝3 V，

未超过电压表量程，

所以Um＝U 传＋U＝3 V＋3 V＝6 V.

【答案】 (1)10 Ω 0.3 A (2)6 V

17．(14 分)

在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度 ω，结构如

图所示，当系统绕轴 OO′转动时元件A 在光滑杆上发生滑动，并输

出电信号成为航天器的制导信号源，已知 A 质量为m，弹簧的劲度系

数为k，原长为 l，电源电动势为 E，内阻不计，滑动变阻器总长为 l，

电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器触头 P 在中点，与固定接头 Q

正对，当系统以角速度ω 转动时，求：

(1) 弹簧形变量x 与 ω 的关系式．

(2) 电压表示数U 与角速度 ω 的关系式．