2019-2020年高中物理 第5章第2節(jié)常見傳感器的工作原理檢測試題 魯科版選修3-2.doc

2019-2020年高中物理 第5章第2節(jié)常見傳感器的工作原理檢測試題 魯科版選修3-21.下列說法中正確的是()A凡將非電學量轉化為電學量的傳感器都是物理傳感器B濕敏傳感器只能是物理傳感器C物理傳感器只能將采集到的信息轉化為電壓輸出D物理傳感器利用的是物質的物理性質和物理效應解析：選D.各種傳感器雖然工作原理不同，但基本功能相似，多數(shù)是將非電學量轉化為電學量，故A錯；濕敏傳感器為化學傳感器，故B錯；傳感器既可將信息轉化為電壓輸出，也可轉化為電流、電阻等輸出，故C錯；由物理傳感器定義知D正確2.關于光敏電阻和熱敏電阻，下列說法中正確的是()A光敏電阻是用半導體材料制成的，其阻值隨光照增強而減小，隨光照的減弱而增大B光敏電阻是能把光照強度這個光學量轉換為電流這個電學量的傳感器C熱敏電阻是用金屬鉑制成的，它對溫度感知很靈敏D熱敏電阻是把熱量這個熱學量轉換為電阻這個電學量的傳感器解析：選A.光敏電阻是把光強轉換為電阻的元件，熱敏電阻是把溫度轉換為電阻的元件，故B、D錯誤；熱敏電阻和光敏電阻都是半導體材料制成的，半導體具有光敏性和熱敏性，金屬鉑與熱敏電阻相反，故C錯誤3.如圖所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當照射光強度增大時()A電壓表的示數(shù)減小BR2中電流強度增大C小燈泡的功率增大 D電路的路端電壓升高解析：選C.當照射光強度增大時，R3變小，R3、L與R2的并聯(lián)電阻變小，因為，I，所以I變大，因此電壓表示數(shù)變大又因U外EIr，I變大，所以路端電壓變小，并聯(lián)電路電壓減小，流過R2的電流減小，總電流增大，所以流過L和R3的電流增大，小燈泡功率增大，故A、B、D錯誤，C正確4.在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導體材料制成的電阻器，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能其電阻率隨溫度t的變化關系如圖所示對此，以下判斷正確的是()A通電后，其電功率先增大，后減小B通電后，其電功率先減小，后增大C當其發(fā)熱功率與散熱功率相等時，溫度保持在t1不變D當其發(fā)熱功率與散熱功率相等時，溫度保持t2不變解析：選A.當電熱滅蚊器溫度由0升到t1的過程中，電阻器的電阻率隨溫度升高而減小，其電阻R隨之減小，由于加在滅蚊器上的電壓U保持不變，滅蚊器的熱功率P隨之增大，當tt1時，PP1達到最大當溫度由t1升高到t2的過程中增大，R增大，P減?。欢鴾囟仍礁?，其與外界環(huán)境溫度的差別也就越大，高于環(huán)境溫度的電熱滅蚊器的散熱功率P也就越大；因此在這之間的某一溫度t3會有PP3P，即電熱功率P減小到等于散熱功率時，即達到保溫；當t<t3，P>P，使溫度自動升高到t3；當t>t3，P<P，使溫度自動降為t3，實現(xiàn)自動保溫，故A正確，B、C、D錯誤5.傳感器擔負著信息采集的任務，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠將感受到的物理量(如溫度、光、聲等)轉換成便于測量的量(通常是電學量)，例如熱傳感器，主要是應用了半導體材料制成的熱敏電阻，熱敏電阻隨溫度變化的圖線如圖甲所示，圖乙是用熱敏電阻R1作為傳感器制作的簡單自動報警器原理圖則(1)為了使溫度過高時報警器鈴響，開關應接在_(填“a”或“b”)(2)若使啟動報警的溫度提高些，應將滑動變阻器的滑片P向_移動(填“左”或“右”)解析：溫度較高時，熱敏電阻阻值減小，圖乙中通電螺線管的磁性增強，將與彈簧相連的金屬導體向左吸引，要使報警器所在電路接通并報警的話，開關應接在a.要實現(xiàn)溫度更高時，即熱敏電阻更小時才將報警器電路接通的話，應該將滑動變阻器連入電路的阻值調大，即P向左移動答案：(1)a(2)左一、選擇題1.下列器件是應用光傳感器的是()A鼠標器 B火災報警器C測溫儀 D電子秤解析：選A.測溫儀應用溫度傳感器，火災報警器利用煙霧傳感器，電子秤是應用力傳感器，鼠標應用光傳感器2.傳感器的種類多種多樣，其性能也各不相同，空調機在室內溫度達到設定的溫度后，會自動停止工作，空調機內使用的傳感器是()A生物傳感器 B紅外傳感器C溫度傳感器 D壓力傳感器解析：選C.空調機是根據(jù)溫度調節(jié)工作狀態(tài)的，所以其內部使用了溫度傳感器，故選項C正確3.關于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是()A非電學量敏感元件轉換電路電學量轉換元件B電學量敏感元件轉換電路轉換元件非電學量C非電學量敏感元件轉換元件轉換電路電學量D非電學量轉換電路轉換元件敏感元件電學量解析：選C.傳感器工作的一般流程為：非電學量敏感元件轉換元件轉換電路電學量，因此A、B、D錯，C對4.如圖所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖現(xiàn)把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴P于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設水對電阻阻值的影響不計)()A如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變大，且變化非常明顯B如果R為金屬熱電阻，讀數(shù)變小，且變化不明顯C如果R為熱敏電阻(用半導體材料制成)，讀數(shù)變化非常明顯D如果R為熱敏電阻(用半導體材料制成)，讀數(shù)變化不明顯解析：選C.金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大，但靈敏度較差而熱敏電阻(用半導體材料制成)靈敏度高，所以選C.5.當前傳感器被廣泛應用于各種電器、電子產(chǎn)品之中，下列關于敏感元件或傳感器的說法中，正確的是()A干簧管可以起到開關作用，“操縱”開關的是磁場B半導體材料可以制成光敏電阻，有光照射時其阻值將增大C霍爾元件能夠把磁感應強度這個磁學量轉換為電壓這個電學量D話筒是一種常見的力傳感器，其作用是將力信號轉換為電信號解析：選AC.根據(jù)干簧管的工作原理可以知道，當線圈中有電流時，線圈產(chǎn)生的磁場使干簧管內的兩個鐵質簧片磁化，在磁力作用下由分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)，A對；光敏電阻有光照射時其阻值將減小，B錯；根據(jù)霍爾元件工作原理，磁場的磁感應強度不同時，穩(wěn)定時電壓不同，C對；話筒是一種常見的聲傳感器，其作用是將聲音信號轉換為電信號，D錯6.如圖所示是電阻R隨溫度T變化的圖象，下列說法中正確的是()A圖線1是熱敏電阻的圖象，它是用金屬材料制成的B圖線2是熱敏電阻的圖象，它可以用半導體材料制成C圖線1的材料化學穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高D圖線2的材料化學穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度低解析：選B.圖線1是金屬熱電阻的圖象，金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好，測量范圍大，但是靈敏度較低，故選項A、C錯誤圖線2是熱敏電阻的圖象，熱敏電阻可以用半導體材料制成，熱敏電阻的化學穩(wěn)定性差，測量范圍小，但靈敏度高，故選項B正確，D錯誤7.如圖所示，是一個測定液面高度的傳感器，在導線芯的外面涂上一層絕緣物質，放在導電液體中，導線芯和導電液構成電容器的兩極，把這兩極接入外電路，當外電路的電流變化說明電容值增大時，則導電液體的深度h變化為()Ah增大 Bh減小Ch不變 D無法確定解析：選A.由題意知，導線和導電液體構成電容器的兩極，類似于平行板電容器的兩極，當液面高度發(fā)生變化時相當于兩極正對面積發(fā)生變化，會引起電容的變化，與平行板電容器類比可得，導電液體深度h增大時，導線芯和導電液體正對面積增大，電容器的電容值變大如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，RP為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管(電流越大，發(fā)出的光越強)，且RP與LED間距離不變，下列說法正確的是()A當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率增大B當滑動觸頭P向左移動時，L消耗的功率減小C當滑動觸頭P向右移動時，L消耗的功率可能不變D無論怎樣移動觸頭P，L消耗的功率都不變解析：選A.觸頭P左移，使滑動變阻器連入電路電阻減小，流過二極管的電流增大，從而發(fā)光增強，使光敏電阻RP減小，最終達到增大流過燈泡的電流的效果如圖所示為測定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當壓力F作用于可動膜片電極上時，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導致靈敏電流表指針偏轉，在對膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針偏轉情況為(電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏)()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動D向左偏到某一刻度后不動解析：選A.壓力F作用時，極板間距d變小，由C電容器電容C變大又根據(jù)QCU，極板帶電荷量變大，所以電容器應充電靈敏電流計中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流，所以指針將右偏，極板保持固定后，充電結束，指針回到零刻度利用光敏電阻制作的光傳感器，記錄了傳送帶上工件的輸送情況，如圖甲所示為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器，光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光，每當工件擋住A發(fā)出的光時，光傳感器就輸出一個電信號，并在屏幕上顯示出電信號與時間的關系，如圖乙所示若傳送帶始終勻速運動，每兩個工件間的距離為0.2 m，則下述說法正確的是()A傳送帶運動的速度是0.1 m/sB傳送帶運動的速度是0.2 m/sC該傳送帶每小時輸送3600個工件D該傳送帶每小時輸送7200個工件解析：選BC.從乙圖可以知道：每間隔1秒的時間光傳感器就輸出一個電信號，而在這一段時間內傳送帶運動了兩個工件之間的距離，所以傳送帶運動的速度是v m/s0.2 m/s.故A錯B對傳送帶每小時傳送的距離為：svt0.23600 m，工件個數(shù)為：ns/L3600個，C對D錯二、非選擇題如圖所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的IU關系曲線(1)為了通過測量得到上圖所示IU關系的完整曲線，在甲和乙兩個電路中應選擇的是圖_；簡要說明理由：_(電源電動勢為9 V，內阻不計，滑動變阻器的阻值為0100 )(2)在圖丙電路中，電源電壓恒為9 V，電流表讀數(shù)為70 mA，定值電阻R1250 ，由熱敏電阻的IU關系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_V；電阻R2的阻值約為_.(3)舉出一個可以應用熱敏電阻的例子：_解析：(1)由題給熱敏電阻的IU圖線知IU關系圖線是連續(xù)曲線，且電壓從零開始變化，所以電路應選擇甲電路(2)根據(jù)電源電壓可求出電阻R1的電流為36 mA，所以熱敏電阻的電流為34 mA，由圖可以讀出熱敏電阻兩端的電壓為5.3 V，因此R2兩端的電壓為3.7 V，即可求R2電阻約為108.8 .(3)熱敏溫度計(其它實例，只要合理均可)答案：(1)甲電壓可從0 V調到所需電壓，調節(jié)范圍較大(2)5.3108.8(3)見解析如圖所示為一實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程的裝置示意圖，A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪車輪轉動時，A發(fā)出的光束通過