2019-2020年高中物理 第5章第2节常见传感器的工作原理检测试题 鲁科版选修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第5章第2节常见传感器的工作原理检测试题 鲁科版选修3-21.下列说法中正确的是()A凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B湿敏传感器只能是物理传感器C物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出D物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应解析：选D.各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转化为电学量，故A错；湿敏传感器为化学传感器，故B错；传感器既可将信息转化为电压输出，也可转化为电流、电阻等输出，故C错；由物理传感器定义知D正确2.关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器解析：选A.光敏电阻是把光强转换为电阻的元件，热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，金属铂与热敏电阻相反，故C错误3.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时()A电压表的示数减小BR2中电流强度增大C小灯泡的功率增大 D电路的路端电压升高解析：选C.当照射光强度增大时，R3变小，R3、L与R2的并联电阻变小，因为，I，所以I变大，因此电压表示数变大又因U外EIr，I变大，所以路端电压变小，并联电路电压减小，流过R2的电流减小，总电流增大，所以流过L和R3的电流增大，小灯泡功率增大，故A、B、D错误，C正确4.在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，PTC元件具有发热、保温双重功能其电阻率随温度t的变化关系如图所示对此，以下判断正确的是()A通电后，其电功率先增大，后减小B通电后，其电功率先减小，后增大C当其发热功率与散热功率相等时，温度保持在t1不变D当其发热功率与散热功率相等时，温度保持t2不变解析：选A.当电热灭蚊器温度由0升到t1的过程中，电阻器的电阻率随温度升高而减小，其电阻R随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U保持不变，灭蚊器的热功率P随之增大，当tt1时，PP1达到最大当温度由t1升高到t2的过程中增大，R增大，P减小；而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P也就越大；因此在这之间的某一温度t3会有PP3P，即电热功率P减小到等于散热功率时，即达到保温；当tP，使温度自动升高到t3；当tt3，PP，使温度自动降为t3，实现自动保温，故A正确，B、C、D错误5.传感器担负着信息采集的任务，在自动控制中发挥着重要作用，传感器能够将感受到的物理量(如温度、光、声等)转换成便于测量的量(通常是电学量)，例如热传感器，主要是应用了半导体材料制成的热敏电阻，热敏电阻随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻R1作为传感器制作的简单自动报警器原理图则(1)为了使温度过高时报警器铃响，开关应接在_(填“a”或“b”)(2)若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向_移动(填“左”或“右”)解析：温度较高时，热敏电阻阻值减小，图乙中通电螺线管的磁性增强，将与弹簧相连的金属导体向左吸引，要使报警器所在电路接通并报警的话，开关应接在a.要实现温度更高时，即热敏电阻更小时才将报警器电路接通的话，应该将滑动变阻器连入电路的阻值调大，即P向左移动答案：(1)a(2)左一、选择题1.下列器件是应用光传感器的是()A鼠标器 B火灾报警器C测温仪 D电子秤解析：选A.测温仪应用温度传感器，火灾报警器利用烟雾传感器，电子秤是应用力传感器，鼠标应用光传感器2.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A生物传感器 B红外传感器C温度传感器 D压力传感器解析：选C.空调机是根据温度调节工作状态的，所以其内部使用了温度传感器，故选项C正确3.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是()A非电学量敏感元件转换电路电学量转换元件B电学量敏感元件转换电路转换元件非电学量C非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量D非电学量转换电路转换元件敏感元件电学量解析：选C.传感器工作的一般流程为：非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量，因此A、B、D错，C对4.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)，读数变化不明显解析：选C.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(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C.5.当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下列关于敏感元件或传感器的说法中，正确的是()A干簧管可以起到开关作用，“操纵”开关的是磁场B半导体材料可以制成光敏电阻，有光照射时其阻值将增大C霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D话筒是一种常见的力传感器，其作用是将力信号转换为电信号解析：选AC.根据干簧管的工作原理可以知道，当线圈中有电流时，线圈产生的磁场使干簧管内的两个铁质簧片磁化，在磁力作用下由分离状态变成闭合状态，A对；光敏电阻有光照射时其阻值将减小，B错；根据霍尔元件工作原理，磁场的磁感应强度不同时，稳定时电压不同，C对；话筒是一种常见的声传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，D错6.如图所示是电阻R随温度T变化的图象，下列说法中正确的是()A图线1是热敏电阻的图象，它是用金属材料制成的B图线2是热敏电阻的图象，它可以用半导体材料制成C图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度低解析：选B.图线1是金属热电阻的图象，金属热电阻的化学稳定性好，测量范围大，但是灵敏度较低，故选项A、C错误图线2是热敏电阻的图象，热敏电阻可以用半导体材料制成，热敏电阻的化学稳定性差，测量范围小，但灵敏度高，故选项B正确，D错误7.如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为()Ah增大 Bh减小Ch不变 D无法确定解析：选A.由题意知，导线和导电液体构成电容器的两极，类似于平行板电容器的两极，当液面高度发生变化时相当于两极正对面积发生变化，会引起电容的变化，与平行板电容器类比可得，导电液体深度h增大时，导线芯和导电液体正对面积增大，电容器的电容值变大如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，RP为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且RP与LED间距离不变，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：选A.触头P左移，使滑动变阻器连入电路电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻RP减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果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：选A.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，极板带电荷量变大，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，指针回到零刻度利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下述说法正确的是()A传送带运动的速度是0.1 m/sB传送带运动的速度是0.2 m/sC该传送带每小时输送3600个工件D该传送带每小时输送7200个工件解析：选BC.从乙图可以知道：每间隔1秒的时间光传感器就输出一个电信号，而在这一段时间内传送带运动了两个工件之间的距离，所以传送带运动的速度是v m/s0.2 m/s.故A错B对传送带每小时传送的距离为：svt0.23600 m，工件个数为：ns/L3600个，C对D错二、非选择题如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的IU关系曲线(1)为了通过测量得到上图所示IU关系的完整曲线，在甲和乙两个电路中应选择的是图_；简要说明理由：_(电源电动势为9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为0100 )(2)在图丙电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70 mA，定值电阻R1250 ，由热敏电阻的IU关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻R2的阻值约为_.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子：_解析：(1)由题给热敏电阻的IU图线知IU关系图线是连续曲线，且电压从零开始变化，所以电路应选择甲电路(2)根据电源电压可求出电阻R1的电流为36 mA，所以热敏电阻的电流为34 mA，由图可以读出热敏电阻两端的电压为5.3 V，因此R2两端的电压为3.7 V，即可求R2电阻约为108.8 .(3)热敏温度计(其它实例，只要合理均可)答案：(1)甲电压可从0 V调到所需电压，调节范围较大(2)5.3108.8(3)见解析如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮车轮转动时，A发出的光束通过