2019-2020年高中物理 第5章第2節(jié)常見傳感器的工作原理檢測試題 魯科版選修3-21.下列說法中正確的是()A凡將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器都是物理傳感器B濕敏傳感器只能是物理傳感器C物理傳感器只能將采集到的信息轉(zhuǎn)化為電壓輸出D物理傳感器利用的是物質(zhì)的物理性質(zhì)和物理效應(yīng)解析：選D.各種傳感器雖然工作原理不同，但基本功能相似，多數(shù)是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，故A錯(cuò)；濕敏傳感器為化學(xué)傳感器，故B錯(cuò)；傳感器既可將信息轉(zhuǎn)化為電壓輸出，也可轉(zhuǎn)化為電流、電阻等輸出，故C錯(cuò)；由物理傳感器定義知D正確2.關(guān)于光敏電阻和熱敏電阻，下列說法中正確的是()A光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成的，其阻值隨光照增強(qiáng)而減小，隨光照的減弱而增大B光敏電阻是能把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電流這個(gè)電學(xué)量的傳感器C熱敏電阻是用金屬鉑制成的，它對溫度感知很靈敏D熱敏電阻是把熱量這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量的傳感器解析：選A.光敏電阻是把光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電阻的元件，熱敏電阻是把溫度轉(zhuǎn)換為電阻的元件，故B、D錯(cuò)誤；熱敏電阻和光敏電阻都是半導(dǎo)體材料制成的，半導(dǎo)體具有光敏性和熱敏性，金屬鉑與熱敏電阻相反，故C錯(cuò)誤3.如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)()A電壓表的示數(shù)減小BR2中電流強(qiáng)度增大C小燈泡的功率增大 D電路的路端電壓升高解析：選C.當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)，R3變小，R3、L與R2的并聯(lián)電阻變小，因?yàn)?，I，所以I變大，因此電壓表示數(shù)變大又因U外EIr，I變大，所以路端電壓變小，并聯(lián)電路電壓減小，流過R2的電流減小，總電流增大，所以流過L和R3的電流增大，小燈泡功率增大，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確4.在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能其電阻率隨溫度t的變化關(guān)系如圖所示對此，以下判斷正確的是()A通電后，其電功率先增大，后減小B通電后，其電功率先減小，后增大C當(dāng)其發(fā)熱功率與散熱功率相等時(shí)，溫度保持在t1不變D當(dāng)其發(fā)熱功率與散熱功率相等時(shí)，溫度保持t2不變解析：選A.當(dāng)電熱滅蚊器溫度由0升到t1的過程中，電阻器的電阻率隨溫度升高而減小，其電阻R隨之減小，由于加在滅蚊器上的電壓U保持不變，滅蚊器的熱功率P隨之增大，當(dāng)tt1時(shí)，PP1達(dá)到最大當(dāng)溫度由t1升高到t2的過程中增大，R增大，P減小；而溫度越高，其與外界環(huán)境溫度的差別也就越大，高于環(huán)境溫度的電熱滅蚊器的散熱功率P也就越大；因此在這之間的某一溫度t3會有PP3P，即電熱功率P減小到等于散熱功率時(shí)，即達(dá)到保溫；當(dāng)t<t3，P>P，使溫度自動(dòng)升高到t3；當(dāng)t>t3，P<P，使溫度自動(dòng)降為t3，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保溫，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤5.傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(通常是電學(xué)量)，例如熱傳感器，主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是用熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動(dòng)報(bào)警器原理圖則(1)為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器鈴響，開關(guān)應(yīng)接在_(填“a”或“b”)(2)若使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向_移動(dòng)(填“左”或“右”)解析：溫度較高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，圖乙中通電螺線管的磁性增強(qiáng)，將與彈簧相連的金屬導(dǎo)體向左吸引，要使報(bào)警器所在電路接通并報(bào)警的話，開關(guān)應(yīng)接在a.要實(shí)現(xiàn)溫度更高時(shí)，即熱敏電阻更小時(shí)才將報(bào)警器電路接通的話，應(yīng)該將滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值調(diào)大，即P向左移動(dòng)答案：(1)a(2)左一、選擇題1.下列器件是應(yīng)用光傳感器的是()A鼠標(biāo)器 B火災(zāi)報(bào)警器C測溫儀 D電子秤解析：選A.測溫儀應(yīng)用溫度傳感器，火災(zāi)報(bào)警器利用煙霧傳感器，電子秤是應(yīng)用力傳感器，鼠標(biāo)應(yīng)用光傳感器2.傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是()A生物傳感器 B紅外傳感器C溫度傳感器 D壓力傳感器解析：選C.空調(diào)機(jī)是根據(jù)溫度調(diào)節(jié)工作狀態(tài)的，所以其內(nèi)部使用了溫度傳感器，故選項(xiàng)C正確3.關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是()A非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量轉(zhuǎn)換元件B電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換元件非電學(xué)量C非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量D非電學(xué)量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換元件敏感元件電學(xué)量解析：選C.傳感器工作的一般流程為：非電學(xué)量敏感元件轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換電路電學(xué)量，因此A、B、D錯(cuò)，C對4.如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖現(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴?，關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對電阻阻值的影響不計(jì))()A如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯C如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化非常明顯D如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯解析：選C.金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大，但靈敏度較差而熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)靈敏度高，所以選C.5.當(dāng)前傳感器被廣泛應(yīng)用于各種電器、電子產(chǎn)品之中，下列關(guān)于敏感元件或傳感器的說法中，正確的是()A干簧管可以起到開關(guān)作用，“操縱”開關(guān)的是磁場B半導(dǎo)體材料可以制成光敏電阻，有光照射時(shí)其阻值將增大C霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量D話筒是一種常見的力傳感器，其作用是將力信號轉(zhuǎn)換為電信號解析：選AC.根據(jù)干簧管的工作原理可以知道，當(dāng)線圈中有電流時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場使干簧管內(nèi)的兩個(gè)鐵質(zhì)簧片磁化，在磁力作用下由分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，A對；光敏電阻有光照射時(shí)其阻值將減小，B錯(cuò)；根據(jù)霍爾元件工作原理，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同時(shí)，穩(wěn)定時(shí)電壓不同，C對；話筒是一種常見的聲傳感器，其作用是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，D錯(cuò)6.如圖所示是電阻R隨溫度T變化的圖象，下列說法中正確的是()A圖線1是熱敏電阻的圖象，它是用金屬材料制成的B圖線2是熱敏電阻的圖象，它可以用半導(dǎo)體材料制成C圖線1的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高D圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度低解析：選B.圖線1是金屬熱電阻的圖象，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測量范圍大，但是靈敏度較低，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤圖線2是熱敏電阻的圖象，熱敏電阻可以用半導(dǎo)體材料制成，熱敏電阻的化學(xué)穩(wěn)定性差，測量范圍小，但靈敏度高，故選項(xiàng)B正確，D錯(cuò)誤7.如圖所示，是一個(gè)測定液面高度的傳感器，在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì)，放在導(dǎo)電液體中，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液構(gòu)成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當(dāng)外電路的電流變化說明電容值增大時(shí)，則導(dǎo)電液體的深度h變化為()Ah增大 Bh減小Ch不變 D無法確定解析：選A.由題意知，導(dǎo)線和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極，當(dāng)液面高度發(fā)生變化時(shí)相當(dāng)于兩極正對面積發(fā)生變化，會引起電容的變化，與平行板電容器類比可得，導(dǎo)電液體深度h增大時(shí)，導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體正對面積增大，電容器的電容值變大如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，RP為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng))，且RP與LED間距離不變，下列說法正確的是()A當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大B當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減小C當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動(dòng)觸頭P，L消耗的功率都不變解析：選A.觸頭P左移，使滑動(dòng)變阻器連入電路電阻減小，流過二極管的電流增大，從而發(fā)光增強(qiáng)，使光敏電阻RP減小，最終達(dá)到增大流過燈泡的電流的效果如圖所示為測定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)()A向右偏到某一刻度后回到零刻度B向左偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不動(dòng)D向左偏到某一刻度后不動(dòng)解析：選A.壓力F作用時(shí)，極板間距d變小，由C電容器電容C變大又根據(jù)QCU，極板帶電荷量變大，所以電容器應(yīng)充電靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流，所以指針將右偏，極板保持固定后，充電結(jié)束，指針回到零刻度利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況，如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí)，光傳感器就輸出一個(gè)電信號，并在屏幕上顯示出電信號與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng)，每兩個(gè)工件間的距離為0.2 m，則下述說法正確的是()A傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.1 m/sB傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.2 m/sC該傳送帶每小時(shí)輸送3600個(gè)工件D該傳送帶每小時(shí)輸送7200個(gè)工件解析：選BC.從乙圖可以知道：每間隔1秒的時(shí)間光傳感器就輸出一個(gè)電信號，而在這一段時(shí)間內(nèi)傳送帶運(yùn)動(dòng)了兩個(gè)工件之間的距離，所以傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是v m/s0.2 m/s.故A錯(cuò)B對傳送帶每小時(shí)傳送的距離為：svt0.23600 m，工件個(gè)數(shù)為：ns/L3600個(gè)，C對D錯(cuò)二、非選擇題如圖所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的IU關(guān)系曲線(1)為了通過測量得到上圖所示IU關(guān)系的完整曲線，在甲和乙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖_；簡要說明理由：_(電源電動(dòng)勢為9 V，內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的阻值為0100 )(2)在圖丙電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1250 ，由熱敏電阻的IU關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_V；電阻R2的阻值約為_.(3)舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_解析：(1)由題給熱敏電阻的IU圖線知IU關(guān)系圖線是連續(xù)曲線，且電壓從零開始變化，所以電路應(yīng)選擇甲電路(2)根據(jù)電源電壓可求出電阻R1的電流為36 mA，所以熱敏電阻的電流為34 mA，由圖可以讀出熱敏電阻兩端的電壓為5.3 V，因此R2兩端的電壓為3.7 V，即可求R2電阻約為108.8 .(3)熱敏溫度計(jì)(其它實(shí)例，只要合理均可)答案：(1)甲電壓可從0 V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大(2)5.3108.8(3)見解析如圖所示為一實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通過