2016版高中物理6.13传感器及其工作原理课后巩固提升新人教版选修3_2

【红对勾】2016版高中物理 6.13传感器及其工作原理课后巩固提升 新人教版选修3-2限时：45分钟 总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1关于传感器的下列说法正确的是()A所有传感器的材料都是由半导体材料做成的B金属材料也可以制成传感器C传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D以上说法都不正确2关于干簧管，下列说法正确的是()A干簧管接入电路中相当于电阻的作用B干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C干簧管接入电路中相当于开关的作用D干簧管是作为电控元件以实现自动控制的3在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为()A改变温度 B改变湿度C改变磁场 D改变电容4如图所示为电阻R随温度T变化的图线下列说法中错误的是()A图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C图线1对应的电阻材料化学稳定性好、测温范围大，但灵敏度低D图线2对应的电阻材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高5如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时()AR3的电阻变小，a点电势高于b点电势BR3的电阻变小，a点电势低于b点电势CR3的电阻变大，a点电势高于b点电势DR3的电阻变大，a点电势低于b点电势6.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，声音信号被话筒转换为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的()A距离变化 B正对面积变化C介质变化 D电压变化7如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)()A如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显D如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显二、多项选择题(每小题7分，共21分)8.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，光照减弱答案1B半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物就可以制成热敏电阻，故A选项错误，B选项正确；传感器不仅能感知电压的变化，也能感知力、温度、光、声等非电学量的变化，故C选项错误2C干簧管在电路中起到开关的作用，故C选项正确，A选项错误；干簧管是感知磁场信息的元件，故B、D选项错误3D干手机是一个电容器，当手靠近时，手本身是导体， 电容器中放入导体后，改变了电容器的电容，从而传感器感知到这个变化，干手机开始工作，故选项D正确4A金属电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，其变化规律均不成比例，所以A选项说法错误；选项B说法正确；由图可以看出，图线1对应的材料化学稳定性好，但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差，但灵敏度较高，故C、D选项说法正确5A光敏电阻R3被光照后电阻变小，所在支路电流增大，a点电势升高，故A选项正确6AC，在声音信号转换为电信号过程中介电常数r没变，正对面积S未变振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转换为电信号，故A选项正确7C金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差，而热敏电阻灵敏度较高，随温度的升高，电阻减小，故C选项正确8AC由题图可知，当光敏电阻阻值减小或热敏电阻阻值增大时，小灯泡L都会变暗，结合光敏电阻特性可知，A正确，B错误若光敏电阻阻值减小的同时，热敏电阻的阻值增大，小灯泡L变暗，C正确若热敏电阻减小，光敏电阻增大，则小灯泡变亮，D错误9.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10利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小，实验时让某消防员从一平台上跌落，自由下落2 m后双脚触地，接着他用双脚弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止，用这种方法获得消防队员受地面冲击力随时间变化图线如图所示根据图线所提供的信息，以下判断中正确的是()At1时该消防员的速度最大Bt2时该消防员的速度最大Ct3时该消防员的动能最小Dt4时该消防员的动能最小三、非选择题(共30分)11按图所示接好电路，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是_；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风，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_12如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体时，在导体板的上侧面A和下侧面A之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为Uk，式中的比例系数k称为霍尔系数霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_下侧面A的电势(填“高于”“低于”或“等于”)(2)电子所受的洛伦兹力的大小为_(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为_(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k，其中n代表单位体积中电子的个数答案9.AD严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对10BD由题目所述可知，消防员先自由落体，然后和地面发生碰撞，在和地面碰撞过程中，他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，最后静止，力F是地面对消防队员的冲击力，在t1t2时间段，力F逐渐增大，消防队员的速度在增大，而在t2t4时间段，力Fmg，消防队员做减速运动，至t4时，消防员停在地面上，所以t2时刻消防队员的速度最大，t4时刻消防队员的动能最小，选项B、D正确11由于热敏电阻在常温时阻值较大，左侧电路中电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁变亮电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通不会立即熄灭 小灯泡熄灭解析：根据热敏电阻的性质进行分析，由于热敏电阻在常温时阻值较大，左侧电路中电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小时，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了；停止吹风后，小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高，当把热敏电阻放入冷水后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，故小灯泡熄灭12(1)低于(2)evB(3)e(4)见解析解析：(1)电子向左移动，由左手定则知，电子受洛伦兹力向上，故上侧面A聚积负电荷，下侧面A聚积正电荷，故上侧面电势低于下侧面；(2)洛伦兹力FevB；(3)电子受静电力eEe；(4)电子受纵向静电力和洛伦兹力的作用，两力平衡，有eEeevB.得UhvB.通过导体的电流Inevdh.由Uk，有hvB，得k.7