高中物理 第5章 传感器及其应用 第1、2节 揭开传感器的“面纱”、常见传感器的工作原理检测 鲁科版选修3-2

第1、2节 揭开传感器的“面纱”、常见传感器的工作原理1关于光敏电阻，下列说法正确的是()A光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量B硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子极少，导电性能不好C硫化镉是一种半导体材料，无光照射时，载流子较多，导电性良好D半导体材料硫化镉，随着光照的增强，载流子增多，导电性变好答案：ABD2关于传感器，下列说法正确的是()A光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的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阻的变化来传递信号的D以上说法都不正确解析：光敏和热敏电阻分别应用了半导体的不同特性制成，A正确由于金属材料的电阻随温度而变化，可制成将温度信号转换为电信号的传感器，B正确传感器可感知电阻、电压、电流等各种变化来传递信号，C错误答案：AB3街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A压敏性B光敏性C热敏性 D三种特性都利用答案：B4有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是()A金属导体 B绝缘体C半导体 D超导体解析：上述四种材料中只有半导体的电阻随温度升高而减小，故选C答案：C5有定值电阻、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，这只元件一定是热敏电阻B置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化故正确答案为A、C答案：AC6随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，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改变了湿度 B改变了温度C改变了磁场 D改变了电容解析：根据自动干手机工作的特征，即手靠近，电热器开始工作，手撤离，电热器停止工作，不难判断出传感器的种类人是导体，可以和其他导体构成电容器因此物理学上有人体电容之说，手靠近干手机相当于连接进一个电容器，故可以确认干手机内设置有电容式传感器，手靠近改变了电容能否利用温度和湿度来驱使电热器工作呢？理论上可行，但作为干手机，这种传感器的设置有很大的缺陷，干手机周围的环境(如温度、湿度)一年四季都在变化，与手靠近无关，假如温度、湿度发生变化干手机就马上工作，岂不成了“室内烘干机”，故选D答案：D7在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示装置向杯内加入冷水，温度计的示数为20，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()A应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡解析：多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源故不能用电流表，A、B均错，当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，C错误，D正确答案：D8如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)()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动D向左偏到某一刻度后不动解析：压力F作用时，极板间距d变小，由C，电容器电容C变大，又根据QCU，极板带电量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度答案：A9如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不变，下列说法正确的是()A当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变解析：分析电路，当滑动触头P向左移时，通过LED的电流变大，光照增强，光敏电阻R变小，通过灯泡的电流变大，故L消耗的功率增大，故选A答案：A10如图甲是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录甲(1)在该实验装置中，最适合使用的传感器是()A光电传感器 B气体传感器C热传感器 D压力传感器(2)假如轨道车长度为22 cm，记录仪记录的信号如图乙所示，则轨道车经过该监测点的速度为()乙A0.20 cm/s B2.0 cm/sC22 cm/s D220 cm/s(3)轨道车运行时，车与轨道摩擦使轨道温度升高下列说法正确的是()A温度升高，但轨道的内能不增加B温度升高，但轨道不会产生热辐射C摩擦生热与摩擦生电一样，都涉及能量转化D轨道对车的摩擦力方向与车的运动方向无关解析：(1)车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，引起传感器对所接收光源发出的光明显变化，用光电传感器可满足实验要求，A项最适合(2)由题图可知，轨道车通过监测点用时1 s，由v知，v22 cm/s，C项正确(3)摩擦生热是车的机械能向内能的转化，C项正确；轨道温度升高，内能增加，A项错误；物体的热辐射是一直存在的，B项错误；轨道对车的摩擦力方向与运动方向有关，D项错误答案：(1)A(2)C(3)C11半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的_获得能量成为_，同时也形成更多的_，于是_明显地增强答案：电子自由电子空穴导电性12如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是_，发生这一现象的主要原因是_.A小灯泡的电阻发生了变化B小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C电阻丝的电阻率随温度发生了变化D电源的电压随温度发生了变化解析：电阻丝的电阻率随温度的升高而增大，电阻也增大，电路中电流减小，根据PI2R知，小灯泡的实际功率减小，所以变暗答案：变暗C