2019版高中物理 第六章 传感器 第1节 传感器及其工作原理课时作业 新人教版选修3-2.doc

第六章第1节 传感器及其工作原理一、选择题(13题为单选题，46题为多选题)1(2016镇海中学高二检测)传感器是指这样一类元件，它通常能把非电学量(如力、光等)的变化，转换为电学量(如电流、电压等)的变化或电路的通断，它在自动控制中有着广泛的应用。关于制作传感器所需要的元器件，下列说法错误的是(D)A热敏电阻能够把温度的变化转换为其阻值的变化B金属热电阻能够把温度的变化转换为其阻值的变化C光敏电阻能够把光照强弱的变化转换为其阻值的变化D所有传感器都是由半导体材料制作的解析：热敏电阻、金属热电阻、光敏电阻都是把温度或光照强度的变化转换为其阻值的变化，从而使电路中电流或电压发生变化，故选项ABC正确；并非所有的传感器都是由半导体材料制成的，半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以用来制作传感器，故选项D错误。2如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为，则可判断(B)ABD不能确定和的关系解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当用手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针张角越小，所以选项B正确。3(2016云南昆明一中高二检测)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)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错。4(2016湖南衡阳市衡阳县高二上学期期末)如图所示，在电路中接一段钨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中正确的是(ABC)A该传感器利用了钨丝的物理性质B该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性C该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)解析：由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用了钨丝的物理性质；从而可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故A、B、C正确，D错误，故选ABC。5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(AC)AR1两端的电压减小B电流表的示数增大C小灯泡的亮度变强 D小灯泡的亮度变弱解析：R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数变小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故A、C正确，B、D错误。6(2017山东临朐一中高二上学期月考)如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知(AB)A电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作解析：电容触摸屏在原理上把人体当做一个电容器元件的一个极板，把导体层当做另一个极板，故A正确；手指与屏的接触面积越大，即两个极板的正对面积越大，故电容越大，B正确，C错误；如果带了手套或手持不导电的物体触摸时没有反应，这是因为手与导体层距离较大，不能引起导体层电场的变化，D错误。二、非选择题7一块N型半导体薄片(称霍尔元件)，其横截面为矩形，体积为bcd，如图所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为、电子电荷量为e。将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。(1)此元件的C、C两个侧面中，哪个面电势高？(2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的C、C两个侧面的电势差与其中的电流成正比。(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场之中，用毫安表测量通过的电流I，用毫伏表测量C、C间的电压UCC，就可测得B。若已知其霍尔系数k10mV/mAT，并测得UCC0.6mV，I3mA。试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。答案：(1)C面较高(2)见解析(3)0.02T解析：(1)因电子的运动方向与电流的方向相反，再由左手定则可知，电子向C面偏移，所以C面电势较高(2)假设定向移动速度为v：Iq/tqnebdvt可得：Inebdv稳定时有：BeveUCC/b可得：UCCI，式中各量均为定值，所以侧面的电势差与其中的电流成正比(3)由上可知B代入得：B0.02T