2018-2019学年高中物理 第六章 传感器 6-1 传感器及其工作原理练习 新人教版选修3-2.doc

6-1 传感器及其工作原理时间：40分钟满分：100分一、选择题(每小题7分，共70分)1(多选)下列关于传感器说法正确的是()A干簧管接入电路中相当于电阻的作用B霍尔元件能够把磁学量(如磁感应强度)转化为电学量(如电压)C光敏电阻随光照强度增加电阻增大D电子秤使用的是力传感器答案BD解析干簧管接入电路中相当于开关的作用，所以A错误；霍尔元件将磁学量转化为电学量，所以B正确；光敏电阻随光照强度增加电阻减小，所以C错误；电子秤应用了力传感器，所以D正确。2(多选)如图所示为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是()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、灵敏度高答案BD解析金属导体随着温度升高，电阻率变大，从而导致电阻增大，对于半导体材料，电阻一般随着温度升高而减小，因此由图可以知道，图线1表示金属导体的电阻随温度的变化，其化学稳定性好，测温范围大，灵敏度低，A、C错误；图线2表示半导体材料的电阻随温度的变化，为热敏电阻的图线，其化学稳定性差、测温范围小，灵敏度高，B、D正确。3如图1(a)所示的电路中，光敏电阻R2加上图1(b)所示的光照时，R2两端的电压变化规律是图2中的()答案B解析光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零。故选项B正确。4.(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点后，用黑纸包住元件置入热水中，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答案AC解析热敏电阻随温度变化电阻变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化，光敏电阻随光照变化电阻变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化。故选A、C。5(多选)如图所示是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板前后面垂直于磁场，板内通有如图方向的电流，a、b是铜板上、下边缘的两点，则()A电势abB电势baC电流增大时，|ab|增大D其他条件不变，将铜板改为NaCl水溶液时，电势结果仍然一样答案AC解析铜板中的自由电荷是电子，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由左手定则可判断出电子因受洛伦兹力作用向b侧偏转，所以ab，A正确，B错误；因|ab|k，所以电流增大时，|ab|增大，C正确；若将铜板改为NaCl溶液，溶液中的正、负离子均向a侧偏转，|ab|0，即不产生霍尔效应，故D选项错误。6如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成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该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响答案A解析严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A正确，B错误；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错误；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D错误。7.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间距不变，下列说法中正确的是()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消耗的功率都不变答案A解析当滑动触头P左移，其电阻减小，流过发光二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R阻值减小，流过灯泡的电流增大，其消耗的功率增大。A正确，B、C、D错误。8.(多选)如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时()AR1两端的电压增大 B电流表的示数变小C小灯泡的亮度变亮 D小灯泡的亮度变暗答案BC解析R2和灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表示数减小，R1两端电压减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，故B、C正确，A、D错误。9温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E9 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当R的温度等于20 时，电流表示数I12 mA；当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻的温度是()A60 B80 C100 D120 答案D解析在20 时，E(RgR1)I1，得Rg500 ，设温度为t时，E(RgR2)I2，代入数据得R22000 ，从题图乙中可以看出t120 ，故选D。10为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U。若用Q表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高B若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q与U成正比，与a、b无关答案D解析正负离子向右移动，受到洛伦兹力，根据左手定则，正离子向后表面偏，负离子向前表面偏。所以前表面比后表面电势低。故A、B错误。最终正负离子会受到电场力、洛伦兹力处于平衡，有qEqvB，即vB。而污水流量Qvbcbc，则U，电压表的示数与磁感应强度、流量Q以及流量计的高有关，与离子浓度无关。Q与U成正比，与a、b无关。所以C错误，D正确。二、非选择题(共2小题，30分)11(15分)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_。答案热敏电阻在常温时阻值较大亮了对热敏电阻加热使其阻值变小小灯泡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，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(15分)把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源按如图甲所示电路连接，制成光电报警装置，当报警器有光照射时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。光敏电阻：光敏电阻受光照后，阻值会变小。干簧管继电器：由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成，如图乙所示，当线圈中有一定的电流时，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态。当线圈中没有电流或者电流很微弱时，磁场消失，簧片在弹力的作用下恢复到分离状态。试说明光电报警器的工作原理。答案见解析解析当报警器有光照射时，光敏电阻阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化，两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态，连接蜂鸣器的电路接通，蜂鸣器发声。反之，当没有光照射或光照很微弱时，光敏电阻阻值很大，电路中的电流很小，干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态，连接蜂鸣器的电路断开，蜂鸣器不发声。