物理人教选修32训练：第六章传感器检测B 含解析

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人教版高中物理选修3-2第六章传感器单元练习题(含详细答案)

第六章传感器一、单选题1.如下图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法正确的是( )A．温度升高至74 ℃时,L1亮灯报警B．温度升高至74 ℃时,L2亮灯报警C．温度升高至78 ℃时,L1亮灯报警D．温度升高至78 ℃时,L2亮灯报警2.如图所示,有电流流过长方形金属块,磁场的方向垂直于前后表面,由于发生霍尔效应,下列说法中正确的是( )A．金属块上表面a电势高B．金属块下表面b电势高C．金属块前表面c电势高D．金属块后表面d电势高3.下列关于传感器的说法正确的是( )A．话筒是一种常用的传感器,其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器4.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现在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( )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(用半导体材料制作),读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作),读数变化不明显5.利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时,把图甲中的小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落．用这种方法获得的弹性绳的拉力随时间的变化图线如图乙所示．根据图线所提供的信息,以下判断正确的是( )A．t2时刻小球所处位置是运动中最高点B．t1～t2期间小球速度先增大后减小C．t3时刻小球动能最小D．t2与t5时刻小球速度大小不同6.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,其电阻率ρ随温度T的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC元件具有发热、保温双重功能．以下对电热灭蚊器的判断正确的是( )①通电后,其电功率先增大后减小②通电后,其电功率先减小后增大③当其产生的热量与散失的热量相等时,温度保持在T1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在T1和T2之间的某一值不变A．①③B．②③C．②④D．①④7.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比．现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示．压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压,若发现电压表示数增大,下列说法正确的是( )A．电梯一定加速上升B．电梯一定减速下降C．电梯加速度一定向上D．电梯加速度一定向下8.以下家用电器中利用了温度传感器的是( )A．防盗报警器B．自动门C．电子秤D．电饭煲9.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时,出现声音它就开启；而在白天,即使有声音它也没有反应,它的控制电路中可能接入的传感器是( )①温度传感器；②光传感器；③声音传感器；④热传感器A．①②B．②③C．③④D．②④10.霍尔元件能转换哪个物理量( )A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C．把力这个力学量转换成电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量二、多选题11.(多选)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．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．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响12.(多选)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池13.(多选)为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计),弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω,ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝,阻值R1＝25 Ω,电源输出电压恒为U ＝3 V,理想电流表的量程为0～0.6 A,当拉环不受力时,滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时,闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时,电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时,电流表指针指在0.5 A处三、实验题14.如图所示,一热敏电阻R T放在控温容器M内；A为毫安表,量程6 mA,内阻为数十欧姆；E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小；R为电阻箱,最大阻值为999.9 Ω,S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω,在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下R T的阻值．(1)在图中画出连线,完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：a．依照实验原理电路图连线．b．调节控温容器M内的温度,使得R T的温度为95 ℃.c．将电阻箱调到适当的阻值,以保证仪器安全．d．闭合开关．调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录________．e．将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱,使得电流表的读数________,记录________．f．温度为T1时热敏电阻的电阻值R T1＝________.g．逐步降低T1的数值,直到20 ℃；在每一温度下重复步骤e、f.15.现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性,请你在实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路,在保温容器中注入适量冷水,接通电源,调节并记录电源输出的电流值；②在保温容器中添加少量热水,待温度稳定后,闭合开关,________,________,断开开关．③实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值,并据此绘得R－t关系图线．请根据图中的图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)保留3位有效数字．四、计算题16.在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω,结构如图所示,当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源,已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为l0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为l,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式；(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．17.如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度．金属球的质量为m,它系在金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计,电阻丝的中心C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表(金属丝和导线电阻不计)．图中虚线OC与AB垂直,且OC＝h,电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中使AB与车前进的方向保持水平．列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小．(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试推导出加速度a与电压表读数U′的关系式(a用U′、U、L、h及重力加速度g等表示)；(2)用推导出的a与U′的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀？(3)C点设置在电阻丝AB中点的原因是什么？对电压表的选择应有什么特殊要求？18.如图所示为一种加速度仪的示意图．质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧,电源的电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中．求：(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式．(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的？为什么？(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何？五、填空题19.目前有些居民区内楼道灯的控制,使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光),R为限流电阻,K 为按钮式开关,虚线框内S表示延时开关电路,当按下K接通电路瞬间,延时开关触发,相当于S闭合．这时释放K后,延时开关S约在1 min后断开,电灯熄灭．根据上述信息和原理图,我们可推断：按钮开关K按下前,发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”),按钮开关K按下再释放后,电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比,应满足R________R L的条件．20.按如图所示接好电路,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,会发现小灯泡________________,原因是____________________________；把热敏电阻放入冷水中会发现小灯泡________________,原因是____________________________．21.如图甲所示,某同学设计了一种“闯红灯违规证据模拟记录器”,它可以通过拍摄照片来记录机动车辆闯红灯时的情景．它的工作原理是：当光控开关接收到某种颜色光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化引起电流变化达到一定值时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机就工作,拍摄违规车辆．光控开关未受到该种光照射就自动断开,衔铁不被吸引,工作电路中的指示灯发光．(1)要记录车辆违规闯红灯的情景,光控开关应在接收到________光(填“红”“绿”或“黄”)时自动闭合．(2)已知控制电路的电源电动势为 6 V,内阻为 1 Ω,继电器电阻为R0＝9 Ω,当控制电路中电流大于0.06 A时,衔铁会被吸引,如图乙所示,则只有质量超过________ kg的车辆违规时才会被记录．(g取10 N/kg)22.电饭煲的工作原理如图所示,可分为两部分,即控制部分：由S2、R1和黄灯组成．工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成,S1是一个磁铁限温开关,手动闭合,当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时,自动断开,且不能自动复位(闭合),S2是一个双金属片自动开关,当温度达到70～80 ℃时,自动断开,低于70 ℃时,自动闭合,红灯、黄灯是指示灯,通过的电流必须较小,所以R1、R2起________作用,R3是发热电阻,由于煮饭前温度低于70 ℃,所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”)．接通电源并按下S1后,黄灯灭而红灯亮,R3发热,当温度达到70～80 ℃时,S2断开,当温度达到103 ℃时饭熟,S1断开,当温度降到70 ℃以下时,S2闭合,电饭煲处于保温状态,由以上描述可知R2________R3(填“＜”“＝”或“＞”),若用电饭煲烧水时,直到水被烧干S1才会断开,试解释此现象．23.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答案解析1.【答案】D【解析】2.【答案】B【解析】当电流在导体中流动时,自由电子定向移动的方向向左,受到向上的洛伦兹力作用,向金属块上表面聚集,于是金属块的上、下表面分别带上了负电荷与正电荷,从而形成了电势差,且下表面电势高,选项B正确．3.【答案】C【解析】A项,话筒是一种常用的传感器,其作用是将声音信号转换为电信号；B项,天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器；C项,光敏电阻随光照强弱变化,其阻值会发生变化,即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；D项,电子秤中所使用的测力装置是压力传感器；故选C.4.【答案】C【解析】若为金属热电阻、温度升高后,电阻变大,读数变化不明显,A、B错误．若为热敏电阻,读数将明显变化,C对,D错．5.【答案】B【解析】小球下落的轨迹展开图如图所示,B处为绳子原长处,C处为小球重力与绳上拉力相等处,D 处为小球下落的最低点,在F－t图中,0～t1小球在OB间下落,t1～t2小球在BD间下落,t2～t3小球由D回到B处,t3～t4小球在BO间上升,而后下落至B点．由F－t图知,小球在t2时刻下落到最大距离,然后最大距离在逐渐减小,由以上分析知,小球的最大速度出现在C点,对应于t1～t2之间,A 错,B对；小球动能最小出现在t2时刻或t3～t4间某时刻,C错误；t2和t5分别对应小球先后两次下落过程中经过最低点的时刻,速度大小都为零,D错误．正确选项为B.6.【答案】D【解析】在温度由零升到T1的过程中,电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小,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T＝T1时,P＝P1达到最大,在温度由T1升高到T2的过程中,ρ增大,R增大,P减小．而温度越高,其与外界环境的温度差也就越大,高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P′也就越大,因此在这之间的某温度T3会有P＝PT3＝P′,即电热功率等于散热功率时,达到保温,当T<T3时,P>P′,温度自动升高到T3；当T>T3时,P<P′,温度自动降低到T3,实现自动保湿,正确选项为D.7.【答案】C【解析】电压表示数增大说明人对地板的压力变大,对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力,即人的加速度一定向上,所以电梯可能向上加速,也可能向下减速．8.【答案】D【解析】9.【答案】B【解析】10.【答案】B【解析】选B,霍尔元件是将磁感应强度转换成电压的．11.【答案】AD【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对．12.【答案】BC【解析】13.【答案】ABC【解析】若电路无电阻R0,且金属滑片P在b端时,回路短路损坏电源,R0的存在使电路不出现短路,因此A正确．当拉环不受力时,滑片P在a端,由欧姆定律得,I＝＝0.1 A,故B正确．拉力为400 N时,由F＝kΔx,则Δx＝4 cm,对应的电阻为RaP＝20 Ω,R1接入电路的电阻RPb＝5 Ω,由闭合电路欧姆定律得,I′＝＝0.3 A,故D错,C正确．14.【答案】(1)如图所示(2)d.电阻箱的读数R0 e．仍为I0电阻箱的读数R1 f．R0－R1＋150 Ω【解析】(1)电阻箱的最大阻值与热敏电阻的最大阻值相差不大,因此电阻箱应与热敏电阻串联．(2)本实验原理是当电路的两种状态的电流相等时,外电路的总电阻相等．95 ℃和T1时对应的电路的总电阻相等,有150 Ω＋R0＝R T1＋R1,即R T1＝R0－R1＋150 Ω.15.【答案】(1)如图(2)②读取温度计示数读取电压表示数(3)100 0.400【解析】(1)连接实物图时导线不能交叉,电压表应并联在电阻两端,电流由电压表的正接线柱流入电压表．(2)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性,所以实验需测出热敏电阻的阻值及相应的温度,热敏电阻的阻值用R＝间接测量,故需记录的数据是温度计示数和电压表的示数．(3)设热敏电阻R＝R0＋kt,由图线斜率知k＝0.400.温度为10 ℃时,热敏电阻R＝104 Ω,则R0＝R－kt＝104 Ω－0.400×10 Ω＝100 Ω,所以R＝100＋0.400t(Ω)．16.【答案】(1)x＝(2)U＝【解析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0所以x＝(2)由串联电路的规律知U＝E＝.17.【答案】(1)设列车加速度为a时,小球偏离竖直方向θ角,此时小球受力情况如图所示,根据牛顿第二定律得mg tanθ＝ma.①因为tanθ＝,②由①②两式得a＝g③又设列车加速度为a时,电压表读数为U′＝＝,④由④式得DC＝,⑤将⑤式代入③式得a＝⑥(2)由⑥式可知,g、L、U、h均为常数,则列车加速度a与电压表读数U′成正比,可将电压表中刻度一一对应地改成加速度a的数值,因而可知表盘上加速度a的刻度与电压表的刻度一样,是均匀的．(3)原因是列车可能加速运动也可能减速运动(加速度方向随之变化)；所选择的电压表中间刻度应为零【解析】18.【答案】(1)a＝(E－2U)(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系(3)方向向左【解析】(1)当振子向左偏离中间位置x距离时,由牛顿第二定律得2kx＝ma①电压表的示数为U＝E②由以上两式解得a＝(E－2U)．③(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系．(3)当滑动触头滑到最右端时,电压表最大示数U m＝E,电压表指针指在满刻度的位置时,U＝E代入③式解得a＝－,负号表示方向向左．19.【答案】发光的 1 熄灭的≫【解析】开关K按下前,S为断开,有电流经过发光二极管,故发光二极管是发光的．当按下开关K 后,延时开关S闭合,二极管和R被短路,二极管不发光,由于延时开关S约1 min后断开,故电灯L 能持续发光1 min,由于R为限流电阻,且二极管只要有很小的电流通过就能发光,故应满足R≫R L.20.【答案】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发光当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小,左侧电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁,使右侧电路接通,小灯泡亮了发光热敏电阻温度仍然较高熄灭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,左侧电路中电流减小,电磁铁将衔铁放开,故小灯泡熄灭【解析】21.【答案】(1)红(2)400【解析】当车辆闯红灯或车辆压在压敏电阻超载时,光控开关闭合,继电器的衔铁就被吸下,电控照相机自动拍照,根据闭合电路欧姆定律I＝,当电流为0.06 A时,外电阻R＝90 Ω,从题图乙中找出对应的压力为4×103N,故质量为400 kg.22.【答案】限流闭合的>【解析】R1、R2起的作用是限流,防止指示灯(氖泡)因电流过大而烧毁,S2是自动控制温度开关,当温度低于70℃时自动闭合,当温度达到70～80 ℃时又自动断开,使电饭煲处于保温状态,由于R3的功率较大,因此R2＞R3.由于开关S1必须当温度达到103 ℃时才自动断开,而水的沸点只有100 ℃,因此用电饭煲烧水时,直到水被烧干后S1才会断开．23.【答案】变暗 C【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P＝I2R知,小灯泡的实际功率减小,所以变暗．。

人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了()A．温度传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器2.下列情况中，应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．夜间有声音时就亮的楼梯灯D．自动恒温冰箱3.诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今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，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用5.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()A．B．C．D．6.关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C．干簧管是能够感知电场的传感器D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大7.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确8.下列说法中正确的是()A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态9.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小10.在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同11.如图所示的电路中，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相距不远，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．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.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13.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是()A．用遥控器控制电视机的开关B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是()A．位移量B．湿度C．烟雾浓度D．温度15.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是 ()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器第II卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________ W.三、计算题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R T和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？18.如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？四、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)19.目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．答案1.【答案】B【解析】自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开；家电遥控系统会发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作；人体能自动发出红外线，可以通过红外线传感器接收；防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外线传感器，B正确，A、C、D错误．2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】B【解析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，从而控制了电路的通断．5.【答案】C【解析】电路C中，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开，电路的电阻变大，根据P＝，电阻的发热功率减小；当加热到一定时间时，“定时开关”断开，切断这个电路，使电阻停止发热，所以C是这种“聪明电路”．6.【答案】A7.【答案】C【解析】由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．8.【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收连续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．9.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．10.【答案】D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确．11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】A【解析】光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件，热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻与金属热电阻是两个不同的概念，热敏电阻和光敏电阻都是用半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，故C错误．13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，A 正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】C【解析】气敏传感器是一种检测特定气体的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警等．故选C.15.【答案】A16.【答案】(1)(2)增大(3)甲(4)0.15【解析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18 Ω＝22.5 Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15 W＝0.15 W.17.【答案】温度不小于50 ℃【解析】热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于Ic＝20 mA，则总电阻不大于R总＝＝300 Ω.由于R总＝R T＋Rx，则R T不大于250 Ω.由甲图可看出，当R T＝250 Ω时，温度t＝50 ℃，即温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光．18.【答案】(1)10 Ω0.3 A(2)6 V(3)可使用 3 V【解析】(1)传感器的电阻R传＝＝Ω＝10 Ω传感器的额定电流I传＝＝A＝0.3 A(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3 A此时电源电压最大值U m＝U传＋U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10 Ω时，R0两端的电压，即U0＝I传R0m＝0.3×10 V＝3 V，所以电源电压最大值U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有：U＝0.16×R传′＋1.48根据第二次记录数据有U＝0.22×R传′＋0.91解得，R传′＝9.5 Ω，U＝3 V传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′＝0.5 Ω ＜1 Ω所以此传感器仍可使用．19.【答案】发光的1熄灭的≫【解析】开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足R≫R L.。

人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》单元测试题含答案解析

人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》单元测试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列说法中不正确的是( )A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片C．电子秤所使用的测力装置是力传感器D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量2．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的（）A．温度升高至74℃时，L1灯亮报警B．温度升高至74℃时，L2灯亮报警C．温度升高至78℃时，L1灯亮报警D．温度升高至78℃时，L2灯亮报警3．定值电阻R1与滑动变阻器R2采用如图方式接在电动势为E，内阻为r的电源上，利用电压传感器和电流传感器研究R2上的电压与电流变化关系。

当自下向上滑动R2上的滑片时，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像应为下图中的（）A．B．C．D．4．如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )A．变大B．变小C．先变大后变小再不变D．先变小后变大再不变5．如下图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增强，mgd t q ∆Φ=∆B．正在减弱，mgd t nq ∆Φ=∆C．正在减弱，mgd t q ∆Φ=∆D．正在增强，mgd t nq ∆Φ=∆6．如下图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电量为＋q的小球．K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上恰好无示数．则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A．正在增强，mgd t q ∆Φ=∆B．正在减弱，mgd t nq ∆Φ=∆C．正在减弱，mgd t q ∆Φ=∆D．正在增强，mgd t nq ∆Φ=∆7．关于传感器，下列说法正确的是( )A．金属材料不可以制成传感器B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号C．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的D．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的8．图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时，红外光敏电阻3R受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源（红外线源没有画出），经实际试验，灯的亮、灭能反映门的开、关状态.与门关闭时相比，门打开时两灯的发光情况以及2R两端的电压2U 变化情况分别是（）A ．红灯亮，2U 变大B ．绿灯亮，2U 变大C ．绿灯亮，2U 变小D ．红灯亮，2U 变小9．某种角速度计，其结构如图所示．当整个装置绕轴OO ′转动时，元件A 相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号．已知A 的质量为m ，弹簧的劲度系数为k 、自然长度为l ，电源的电动势为E 、内阻不计．滑动变阻器总长也为l ，电阻分布均匀，装置静止时滑片P 在变阻器的最左端B 端，当系统以角速度ω转动时，则( )A ．电路中电流随角速度的增大而增大B ．电路中电流随角速度的增大而减小C ．弹簧的伸长量为x ＝2m l k m ωω- D ．输出电压U 与ω的函数式为U ＝22Em k m ωω- 10．某仪器内部电路如图所示，其中M 是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a 、b 、c 三块金属片间隙很小(b 固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法正确的是( )A ．当汽车加速前进时，甲灯亮B ．当汽车加速前进时，乙灯亮C ．当汽车刹车时，乙灯亮D ．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮11．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12．用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列属于这类传感器的是( )A ．红外报警装置B ．走廊照明灯的声控开关C ．自动洗衣机中的压力传感装置D ．电饭煲中控制加热和保温的温控器 13．下列哪一项不是现代传感器的应用( )A ．当你走近自动门时，门会自动打开B ．电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人C ．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦D ．将自己的银行卡插进自动取款机里能取钱，而不必麻烦银行工作人员14．如图所示，截面为矩形的金属导体放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上、下表面的电势M ϕ、N ϕ的关系为（）A ．M N ϕϕ>B ．M N ϕϕ=C ．M N ϕϕ<D ．无法判断15．下列说法正确的是( )A ．传感器将感受到的非电学量转换为电学量，或转换为电路的通断B ．传感器将感受到的电学量转换为非电学量C．传感器只能将感受到的非电学量转换为电路的通断D．以上说法都不对16．如图所示为热敏电阻和金属热电阻的电阻值随温度T变化的图线，下列说法正确的是( )A．图线1是热敏电阻的R-T图线，它是用绝缘材料制成的B．图线2是热敏电阻的R-T图线，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，测温范围大，灵敏度低二、多选题17．关于传感器的作用，下列说法正确的是（）A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量18．关于发光二极管，下列说法正确的是( )A．发光二极管能发光，不具有单向导电性B．发光二极管能直接把电能转化为光能C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光19．下面的技术涉及到传感器应用的有( )A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭煲的跳闸和保温D．声控开关20．霍尔式位移传感器的测量原理如图所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度B＝B0＋kz(B0、k均为常数)．将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图所示)，当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同．则()A．磁感应强度B越大，上、下表面的电势差U越大B．k越大，传感器灵敏度(Uz)越高C．若图中霍尔元件是电子导电，则下板电势高D．电流越大，上、下表面的电势差U越小三、实验题21．青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑天)时电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如图所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA．(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图_______________________________ ．光敏电阻R1，符号灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号保护电阻R2，符号电磁开关，符号蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．(2)回答下列问题：①如果励磁线圈的电阻R线为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为________ V，保护电阻R2的阻值范围为________ Ω.②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明___________________________________________________________________________ ____________．③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子_______________________________．四、解答题22．如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将该装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后，汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N．(取g＝10 m/s2)．(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数恰为零．23．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示意图．A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在小车上，C为小车的车轮．D为与C同轴相连的齿轮，车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数为n，累积脉冲数为N，试完成下列问题的解答：(1)要测小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是哪些？(2)推导小车速度的表达式．(3)推导小车行程的表达式．24．如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OC=h．图中还有电动势为E的电源（内阻不计）和一只电压表．请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大．五、填空题25．将万用表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻R g的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将R g包裹起来，表针将向________(填“左”或“右”)转动，若用手电筒光照射R g，表针将向________(填“左”或“右”)转动．26．电饭煲的工作原理如图所示，可分为两部分，即控制部分：由S2、R1和黄灯组成．工作(加热)部分：由发热电阻R3、R2和红灯组成，S1是一个磁铁限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时，自动断开，且不能自动复位(闭合)，S2是一个双金属片自动开关，当温度达到70～80 ℃时，自动断开，低于70 ℃时，自动闭合，红灯、黄灯是指示灯，通过的电流必须较小，所以R1、R2起________作用，R3是发热电阻，由于煮饭前温度低于70 ℃，所以S2是________(填“断开的”或“闭合的”)．接通电源并按下S1后，黄灯灭而红灯亮，R3发热，当温度达到70～80 ℃时，S2断开，当温度达到103 ℃时饭熟，S1断开，当温度降到70 ℃以下时，S2闭合，电饭煲处于保温状态，由以上描述可知R2________R3(填“＜”“＝”或“＞”)，若用电饭煲烧水时，直到水被烧干S1才会断开，试解释此现象．27．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接．当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________传感器，它输入的是________信号，经传感器转换后，输出的是________信号．28．一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图甲是由某金属材料制成的电阻R随摄氏，温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E＝1.5 V，内阻不计)、电流表(量程为5 mA，内阻不计)、电阻箱R′串联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．(1)电流刻度较大处对应的温度刻度________(选填“较大”或“较小”)；(2)若电阻箱阻值R′＝160 Ω，当电流为5 mA时对应的温度数值为________℃.参考答案1．A【解析】【详解】话筒是声传感器，能得声音信号转换成电信号，故选项A错误；电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片，选项B正确；电子秤所使用的测力装置是力传感器，选项C正确；热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选A.2．D【详解】由题干中图可知：金属丝下端所指的示数为78℃；当温度升高到78℃，水银温度计顶端封入的一段金属丝就和水银相接，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来，L2亮，报警．故选D．【点睛】要解答本题需掌握：①题干中该温度计的最小刻度值为2℃，直接根据液柱（或所指示）的位置即可读出该点处的温度值，读数时要从绝对值小的示数向绝对值大的示数读起；②电磁继电器由两部分构成：①低压控制电路，②工作电路；其实质是一个自动控制开关．3．C【解析】把R1等效成电源内阻，根据闭合电阻欧姆定律：U=E-I(R1+r),截据表示电动势，斜率表示R1+r，所以选C.4．D【解析】【详解】往R T上擦酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻R T温度降低，电阻值增大，根据串联电路的分压特点，电压表示数变小．当酒精蒸发完毕后，R T的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变．故电压表的示数将逐渐变大，最后不变．所以选项D正确，故选D.【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是条件“热敏电阻阻值随温度的降低而增大”和蒸发吸热的应用. 5．D 【详解】电键闭合时传感器上恰好无示数，则qE mg =，解得场强为：mg qE =，方向竖直向上，又nU t d E d∆Φ∆==，解得： gdnq t m =∆Φ∆．小球带正电，知上极板带负电，根据楞次定律得知，磁场正在增强，故选项D 正确，ABC 错误． 6．D 【详解】电键闭合时传感器上恰好无示数，则qE mg =，解得场强为：mg qE =，方向竖直向上，又nU t d E d∆Φ∆==，解得： gdnq t m =∆Φ∆．小球带正电，知上极板带负电，根据楞次定律得知，磁场正在增强，故选项D 正确，ABC 错误． 7．B 【解析】试题分析：金属材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，以A 错误．话筒使用了声音传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故B 正确．传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C 错．传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，所以D 错误．考点：本题考查了传感器及其工作原理 8．D 【详解】门打开时，R 3的阻值减小，导致总电阻及R 总减小和总电流I 总增大，内电压U r 和R 1两端的电压 U 1均变大，R 2两端的电压U 2=E-（U 1+U r ）减小，通过R 3的电流232U I I R =-总增大，电磁继电器磁性增强，把衔铁吸下，红灯亮，绿灯灭，选项D 正确. 故选D 9．D当系统在水平面内以角速度ω转动时，电路中电阻保持不变，根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况．系统匀速转动时，由弹簧的弹力提供元件A 的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x 的关系式．根据串联电路电压与电阻成正比和电阻定律，得到电压U 与x 的关系式，再联立解得电压U 与ω的函数关系式. 【详解】系统在水平面内以角速度ω转动时，无论角速度增大还是减小，BC 的总电阻不变，根据闭合电路欧姆定律得知，电路中电流保持不变，故A 、B 错误；设系统在水平面内以角速度ω转动时，弹簧伸长的长度为x ，则对元件A ，根据牛顿第二定律得kx ＝mω2(l ＋x )，又输出电压U ＝BP BC R x U E E R l ==，联立两式得22m l x k m ωω=- ，22m E U k m ωω=-，故C 错误，D 正确；故选D. 10．B 【详解】当汽车加速前进时，金属块由于惯性相对汽车向后运动，从而使金属片b 与金属片a 接通，电灯乙亮；同理，汽车刹车时，金属块向前运动金属片b 与c 接通电灯甲亮．故选B 。

人教版高中物理选修3-2第六章《传感器》检测题(包含答案不全)

《传感器》检测题一、单选题1．如图是安装在潜水器上深度表的电路简图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻，在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是（）A．通过显示器的电流减小B．R0两端的电压增大C．传感器两端的电压增大D．电路的总功率减小2．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件．当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作：当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态．如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为υ．当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭．则元件的（）A．前表面的电势比后表面的低B．前、后表面间的电压U与υ无关C．前、后表面间的电压U与c成正比D．自由电子受到的洛伦兹力大小为eU a3．传感器是一种采集信息的重要器件.如图所示是一种压力传感器.当待测压力F作用在可动膜片电极上时，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（）A．当F向上压膜片电极时，电容将减小B．当F向上压膜片电极时，电容不变C．若电流计有示数，则压力F发生变化D．若电流计有示数，则压力F不发生变化4．关于传感器的下列说法正确的是A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片中两片金属的膨胀系数相同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．半导体热敏电阻常用作温度传感器，温度升高，它的电阻值变大5．关于传感器，下列说法正确的是( )A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量C．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大D．电熨斗中装有双金属片温度传感器，该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的6．下列说法正确的是（）A．电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁B．氧化铁在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位D．电饭锅烧水，水开时能自动断电7．电子秤使用的是（）A．超声波传感器B．温度传感器C．力传感器D．光传感器8．如图所示，会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。

《金版教程》2018-2019学年人教版高中物理选修3-2检测：第六章《传感器》6-1b Word版含解析

04课后提升考能1．[2018A．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；霍尔元件是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；电子秤应用了力的传感器，所以D正确。

2．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)，读数变化不明显答案 C解析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。

3．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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．改变温度B．改变湿度C．改变磁场D．改变电容答案 D解析干手机是一个电容器，当手靠近时，手上有水，手就变成了导体，在电容器中放入导体，改变了电容器的电容，电路中电容改变，干手机开始工作，故选D。

4．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答案 A解析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，金属铂与热敏电阻的阻值随温度的变化趋势相反，故C错误。

人教版高中物理选修3-2检测：第六章《传感器》水平测试 Word版含解析

第六章水平测试测试时间:90分钟满分:100分一、选择题( 本大题共10小题,每小题4分,共40分。

在第1～6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7～10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

)1．下列说法正确的是( )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正确答案 D详细解析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．[2015·德州高二检测]下列有关传感器的说法中错误的是( )A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器正确答案 D详细解析生命探测仪是利用生物传感器,立体相机是利用光学传感器,电子秤是利用压力传感器,火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号,使警铃发声或使红灯闪烁,自动报警,利用了光学传感器而不是利用了温度传感器,A、B、C对,D错。

3．如图是用电流传感器( 相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R。

图中是某同学画出的在t0时刻开关S由闭合变为断开,通过传感器的电流随时间变化的图象。

关于这些图象,下列说法中正确的是( )A．甲图是通过传感器1的电流随时间变化的情况B．乙图是通过传感器1的电流随时间变化的情况C．丙图是通过传感器2的电流随时间变化的情况D．丁图是通过传感器2的电流随时间变化的情况正确答案 C详细解析开关S由闭合变为断开,传感器1中的电流立刻变为零,如丁图;传感器2中的电流由于线圈的自感作用,电流反向并逐渐减小,C正确,A、B、D错误。

人教版高二选修3-2第六章传感器提升训练含答案解析

人教版高二选修3-2第六章传感器提升训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，其中有两个传感器，下列说法正确的是（）A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作2．．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，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3．某兴趣小组对火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度的变化关系如图所示.当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间的电压U与出现火情前相比（）A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变大4．在如图所示的电路中，电流表为理想电表，2R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小.某时刻由于电路中某个组件发生了变化而导致灯泡L变暗但未熄灭，下列分析正确的是（）A．可能是1R断路B．可能是1R短路C．可能是2R所在处温度升高D．可能是2R所在处温度降低二、多选题5．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器，下列说法中正确的是（）A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器B．电子体温计中主要是-用了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器D．电子秤中主要是采用了力电传感器6．利用霍尔效应制作的霍尔组件广泛应用于测量和自动控制等领域.图是霍尔组件的工作原理示意图.该霍尔组件的载流子是自由电子，磁感应强度B垂直于霍尔组件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U CD，下列说法中正确的是（）A．电势差U CD>0B．电势差U CD<0C．形成电势差U CD的原因是载流子受到磁场力而偏转D．形成电势差U CD的原因是电场力与磁场力达到平衡三、实验题7．图为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，R为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示.当a、b两点间电势差U ab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U ab>0时，电压鉴别器使S断开，停止加热.恒温箱内的温度大约保持在________℃.8．如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T在95℃时的阻值为150 Ω，在20℃时的阻值约为550 Ω．现要求在降℃～℃之间的多个温度下R T的阻值．温过程中测量在9520(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图________________．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线；②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃；③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示数I0，并记录____________；⑤将R T的温度降为T1 (20 ℃＜T1＜95 ℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数__________，记录_______________；⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________；⑦逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤、⑥．四、解答题9．如图所示，条形磁铁置于水平转台上且随转台一起做匀变速转动，磁传感器位于转台边缘，获得传感器所在位置的磁感应强度随时间的变化曲线如图所示.图中横坐标为时间，每格表示的时间是3s，纵坐标为磁感应强度.（1）请类比平均速度的定义方法，定义平均角速度，并求出转台在测量期间的平均角速度.（2）请类比加速度的定义方法，定义角加速度，并求出转台的角加速度.10．如图所示，甲图是在研究性学习活动中吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹赘上端相连接，当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表的示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力.（1）请推导出电压表的示数U与所称物体的质量m的关系式.（2）为使电压表的示数与待测物体的质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表的示数U’与所称物体的质量m的关系式.参考答案1．B【解析】题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，A、C、D错，B对．2．D【解析】解析：根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器开始工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容．手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容．用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机．3．A【解析】【详解】增大，路由图乙知，温度越高，R2的阻值越小；当出现火情时，R2减小，R总减小，I总=ER总r减小，即a、b间的电压减小；R1两端电压U1=I总R1,增大，并联电路的端电压U=E−I总减小，故I=I总-I3增大，即电流表的示数增大，选项A正确.电压U2=U-U1,减小，I3=U2R34．C【详解】灯泡L变暗说明灯泡两端的电压降低，其原因不可能是R1短路或断路，选项A、B错误；当R2所在处温度升高时，热敏电阻和的阻值减小，闭合回路的总电阻减小，通过电源的电流将增大，电源的内电压和定值电阻R1两端的电压随之增大，导致灯泡两端的电压减小,灯泡变暗，选项C正确，选项D错误.5．ABD【解析】【详解】电脑所用的光电鼠标主要采用了光电传感器,C错误.6．BCD【解析】【详解】电流方向为E →F,由左手定则知，霍尔元件中的载流子（自由电子）受洛伦兹力作用向侧面C 偏转，侧面C 聚集负电荷，因整个元件是中性的，则侧两D 出现正电荷，所以两个侧面C 、D 之间形成由D 到C 的电场，侧面D 的电势高于侧面C 的电势.随着两侧面电荷的增多，元件中运动的载流子受到的电场力逐渐增大，当载流子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，两侧面之间的电势差达到稳定状态.综上所述，选项A 错误，选项B 、C 、D 正确. 7．17.50C ; 【解析】【详解】由题可知U ab =0是一个临界点，对应着开关S 的动作，而开关的接通或断开对应着温度的上升或下降.由电路分析可知，在R 1、R 2、R 3给定的条件下，热敏电阻R 的阻值决定了U ab 的正负.设电源负极的电势为零，则ϕa =R 2R 1+R 2U ,ϕb =RR3+RU ,其中U 为电源的路端电压，令ϕa =ϕb ，即U ab =0,则可得R 2R 1=R R 3,代人数据得R=3 k Ω，由图像可得对应的温度为17.5℃.8．电阻箱的读数0R 仍为0I 电阻箱的读数1R 01150R R +- 【解析】（1）该实验中没有电压表，可以应用等效替代法测热敏电阻阻值，改变电阻箱接入电路的阻值，保持电路电流不变，则电路总电阻不变，因此应把电源、电流表、热敏电阻、电阻箱、开关串联接入电路，实物电路图如图所示：（2）闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0．⑤将R T的温度降为T1（20℃＜T1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I0，记录电阻箱电阻R1．⑥由闭合电路欧姆定律可得：温度为95℃时：E=I0（r+R A+R T+R0），即：E=I0（r+R A+150Ω+R0）当R T的温度降为T1时，有：E=I0（r+R A+R T1+R1），联立解得：R T1=R0+150-R1．9．（1）0.86rad/s（2）−0.0062rad/s2【解析】【详解】(1)由图像可知，在测量期间，磁铁转动的周期数为7，用时51 s，故平均角速度ω=7×2π51rad/s≈0.86rad/s(2)类比加速度的定义，角加速度为角速度的增量与所用时间的比值.测量期内，从第一个周期开始到第七个周期开始的时间间隔t=42s.第一个周期用时6s,角速度为ω1=2π6rad/s≈1.05rad/s.第七个周期用时约为8s，角速度为ω2=2π8rad/s≈0.79rad/s.所以角加速度为a=ω2−ω1t =0.79−1.0542rad/s2≈−0.0062rad/s2.10．（1）mgREmgR+kL(R0+r)（2）mgREkL(R0+R+r)；【解析】【详解】(1)设在托盘中放人质量为m的物体后，弹簧被压缩的长度为X，则有Mg=kxR1=xLRI=ER1+R0+r电压表的示数U=IR1联立解得U=mgREmgR+kL(R0+r).（2）改进后的电路原理图如图所示:电流为I′=ER+R0+r电压表的示数为U'=I′R 1 联立解得U′=mgREkL (R 0+R+r ).。

高中物理选修3-2（人教版）练习：第六章2传感器的应用

高中物理选修3-2（人教版）练习：第六章2传感器的应用第六章传感器2 传感器的应用A级抓基础1．关于传感器，下列说法中正确的是()A．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制B．动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的声传感器C．金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器D．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警解析：电熨斗是通过双金属片温度传感器来控制温度的，选项A 错误；金属热电阻是将热学量转化为电学量的传感器，选项C错误；有的火灾报警器是利用光传感器实现报警，选项D错误．答案：B 2．下列关于传感器的说法中正确的是()A．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量B．干簧管是一种能够感知电场的传感器C．电子秤应用的是光传感器D．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制解析：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，A错误；干簧管是一种能够感知磁场的传感器，能起到开关作用，B错误；电子秤应用的是力传感器，C错误，D正确．答案：D 3．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确解析：平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．当有烟雾散射的光照射到光电三极管上时，其电阻变小，所连接的电路接通，就会发出警报，C正确．答案：C4．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t的关系如图乙所示，下列判断正确的是()A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动答案：DB级提能力5．2008年5月12日，中国四川汶川地区发生8.0级大地震，地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了() A．红外线传感器B．压力传感器C．振动传感器D．电容传感器解析：伤员被埋在废墟中借助红外线传感器，可以感知人与周围环境温度的差别且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员．答案：A6．(多选)如图所示为用热敏电阻R和电磁铁L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接．则()A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端解析：温度升高时热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁P吸下，B项正确；温度低时要求电热器工作时，所以加热器接在A、B端，D正确．答案：BD7．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E＝9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R G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，当温度等于70 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA 时，热敏电阻的温度是()A．60 ℃B．80 ℃C．100 ℃D．120℃解析：如图乙可知，当t＝70 ℃时，热敏电阻阻值R1＝4 kΩ.由闭合电路欧姆定律知E＝I1(R1＋R G)，代入数值可求得：R G＝500 Ω.当I2＝3.6 mA时，设热敏电阻阻值为R2，则E＝I2(R2＋R G)，可求得R2＝2 kΩ，由图乙可知，这时热敏电阻温度t′＝120 ℃.故正确选项为D.答案：D8．(多选)为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，理想电流表的量程为0～0. 6 A．当拉环不受力时，滑片P处于a端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)()A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处解析：若电路无电阻R0，且金属滑片P在b端时，回路短路损坏电源，R0的存在使电路不出现短路，因此A正确．当拉环不受力时，滑片P在a端，由欧姆定律得，I＝UR0＋R1＝0.1 A，故B正确．拉力为400 N时，由F＝kΔx，则Δx＝4 cm，对应的电阻为R aP＝20Ω，R1接入电路的电阻R Pb＝5Ω，由闭合电路欧姆定律得，I＝UR0＋R Pb＝0.3 A，故D错，C正确．答案：ABC9．如图甲是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化．若Q随时间t的变化关系为Q ＝b t ＋a(a 、b 为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E 和物体速率v 随t 变化的图线可能是( )A ．①和③B ．①和④C ．②和③D ．②和④解析：平行板电容器间电压恒定，板间场强E ＝U d ＝Q Cd ＝Q εr S 4πkd d ＝4πkQ εr S，故E ∝Q ，即E ∝b t ＋a，故②可能正确．板间电荷量Q ＝UC ＝U εr S 4πkd ＝U εr S 4πkd，与已知Q 随时间的变化关系对比可知d ∝(t ＋a )，即待测物体的运动为匀速运动，故③可能正确．答案：C。

高中物理第06章传感器试题(含解析)新人教版选修3-2(2021年最新整理)

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第06章传感器一、干簧管和传感器1．如图所示(1）干簧管和电路图介绍：（2）现象：有磁铁时电路________,无磁铁时电路________.2．传感器（1）定义：传感器是这样一种元件，它能够感受诸如力、温度、光声、化学成份等________量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等________量,或转换为电路的________.（2）作用：把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断.（3）目的：方便地进行测量、________、________和________。

（4）工作原理：（5）常见的传感器有：________、________、力传感器、气敏传感器、超声波传感器、磁敏传感器等。

二、常见传感器元件1．光敏电阻（1）材料：一般为半导体。

如：硫化镉.光敏电阻的特性：光照越________，电阻越________；光照越弱,电阻越________；（2）导电原理：无光照时，载流子(自由电子和空穴）少，导电性能________随着光照的的增强,载流子增多，导电性变________。

（3）作用:把________这个光学量转换为________这个电学量；（4)应用：照相机、验钞机、光控开关、光电计数器、报警器。

高中物理选修3-2(人教版)练习：第六章1传感器及其工作原理

第六章传感器1 传感器及其工作原理A级抓基础1．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：题中所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：C2．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：B3．(多选)下列方法有可能使半导体材料的电阻率减小的是( )A．升高半导体的温度B．用光来照射半导体C．在半导体中加入微量其他杂质D．以上情况都不可能解析：例如光敏电阻阻值在光照下大大减小，故B正确．负温度系数的热敏电阻阻值随温度的升高而减小，故A正确．在半导体中加入微量其他杂质也可使半导体材料的电阻率减小，故C正确．答案：ABC4．用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列利用这类传感器的是( )A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关C．自动洗衣机中的压力传感装置D．电饭煲中控制加热和保温的温控器解析：A项为光电传感器，B项为声电传感器，C项为力电传感器，D项为热电传感器．答案：AB级提能力5．(多选)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种：一种是用金属做的热电阻；另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点，下列说法正确的是( )A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小，故选A、D.答案：AD6．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )A．R1两端的电压增大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，与电流表构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确．答案：C7．(多选)如图是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，如果保持I恒定．则可以验证U H随磁感应强度B的变化情况．以下说法中正确的是(工作面是指较大的平面)( )A．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，U H将变大B．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H将发生变化解析：将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，B增大，I恒定，由公式U H＝kIBd知U H将变大，选项A正确；地球两极的磁场方向沿竖直方向，所以霍尔元件的工作面应保持水平，使B与工作面垂直，选项B正确；地球赤道上的磁场方向沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向时，B与工作面垂直，选项C错误；改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B垂直工作面的大小发生变化，U H将发生变化，选项D正确．答案：ABD8．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用．下列说法不正确的是 ( )图甲图乙图丙图丁A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度解析：甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化．所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、液面高度、压力、位移的物理量．故选D.答案：D9.如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则( )A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势解析：R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压减小，故a点电势将升高，因其他电阻的阻值不变，所以a点电势高于b点电势．答案：A高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

人教版选修32019-2020学年高中物理第六章传感器检测(B)(含解析)

第六章检测(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分)1.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用。

在下列有关其他电阻应用的说法错误的是()A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析:温度测控装置是应用热敏电阻的阻值随温度的改变而改变的特性,光电传感器是利用光敏电阻的阻值随光照强度的改变而改变的特性。

电热设备是利用电阻丝通电时发热的特性,所以A、B、C说法都是正确的。

而电阻在电路中既通过直流也能通过交流,所以D项的说法是错误的。

答案:D2.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动。

在P、Q间距增大过程中()A.P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高可知电容器的电容减小,选项A错误;由于电容器两端解析:P、Q间距增大过程中,由C=εrε4επε电压始终等于电源电动势,由Q=CU可以判断电容器两极板所带的电荷量变小,电容器放电,放电电流由M流向N,则M点电势高于N点电势,选项B、C错误,D正确。

答案:D3.如图所示,一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,C、O间距离为10 cm。

当磁场力为0.2 N时,闸刀开关会自动跳开。

则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为()A.电流方向C→OB.电流方向O→CC.电流大小为1 AD.电流大小为0.5 A解析:根据左手定则,电流方向O→C,则B正确,A错误。

高中物理人教版本选修3-2 第六单元《传感器》单元测试卷及解析

高中物理人教版本选修3-2第六单元《传感器》单元测试卷注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、选择题( )A. 把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B. 把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量C. 把力转换为电压这个电学量D. 把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量2.在现代生活中，许多地方需要传感器，例如，电冰箱制冷系统的自动控制就要用到()A. 压力传感器B. 声传感器C. 光传感器D. 温度传感器3.关于传感器，下列说法正确的是A. 传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B. 金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C. 干簧管是能够感知电场的传感器D. 半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大4.传感器的输出量通常为（）A．非电量信号 B．电量信号 C．位移信号 D．光信号5.2007年法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现巨磁电阻(GMR)效应而荣获了诺贝尔物理学奖．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是（）A.若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高B.若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高C.若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高D.若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高6.如图所示电路，当光照强度增加时()A.L1、L2都变亮B.L1、L2都变暗C.L1变暗、L2变亮D.L1变亮、L2变暗7.如图所示，截面为矩形的金属导体放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上、下表面的电势φM、φN的关系为（）A. φM>φNB. φM=φNC. φM<φND. 无法判断8.唱卡拉OK用的话筒，内有传感器.其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。

人教版高二选修3-2第六章传感器单元测试含答案解析

人教版高二选修3-2第六章传感器单元测试学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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，其阻值随光照的增强而减小，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．热敏电阻是把电学量转换为热学量的传感器2．如图所示，电源的电动势为E，内阻为r，G R为光敏电阻（光照强度增加时，其阻值减小）.现增加光照强度，则下列判断正确的是（）A．B灯变暗，A灯变亮B．0R两端的电压变大C．B灯变亮，A灯变暗D．电源的总功率变小3．在探究超重和失重的规律时，某体重为G的同学站在压力传感器上完成一次下蹲动F随时间t变化的图像可能是图作.传感器和计算机相连，经计算机处理后得到的压力N中的（）A．B．C．D．4．某学习小组的同学在用“多用电表研究热敏电阻特性”的实验中，安装好如图所示的装置.向杯内加入冷水，此时温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值1R.然后向杯内加入热水，当温度计的示数为60℃时，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．多用电表应选用电流挡，温度升高时换用大量程测量B．多用电表应选用电流挡，温度升高时换用小量程测量C．多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡测量D．多用电表应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡测量5．如图所示是利用电容器测量角度的传感器示意图.当动片和定片之间的θ角度发生变化时，电容C便发生变化，测出C的变化情况，就可知道θ的变化情况.如图所示的四个图像中能正确反映C和θ间函数关系的是（）A．B．C．D．6．图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时，红外光敏电阻3R受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源（红外线源没有画出），经实际试验，灯的亮、灭能反映门的开、关状态.与门关闭时相比，门打开时两灯的发光情况以及2R两U变化情况分别是（）端的电压2U变大A．红灯亮，2U变大B．绿灯亮，2U变小C．绿灯亮，2U变小D．红灯亮，2二、多选题7．图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法正确的是（）A．若F向上压膜片电极，则电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，则电路中有从b到a的电流C．若电流表有示数，则说明压力F发生变化D．若电流表有示数，则说明压力F未发生变化8．如图所示，在升降机顶部安装了一个能够显示弹力大小的传感器，传感器下方挂一根轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球.若升降机在匀速运行的过程中突然停止，以此时为零时刻，在后面了段时间内传感器所显示的弹力的大小F随时间变化的图像如图所示，g为重力加速度，则下列说法正确的是（）A．升降机停止运动前在向上运动t t~时间内小球处于超重状态B．0～1t时间内小球处于失重状态，12t t~时间内小球向下运动，动能先减小后增大C．13t t~时间内弹簧弹性势能的减少量大于小球动能的增加量D．349．磁敏电阻的阻值随磁场的增强而增大.在如图所示的闭合电路中，滑动变阻器的滑片处于中间位置，磁敏电阻置于匀强磁场中.闭合开关S后，若磁场增强，则A．电压表的示数变大B．电压表的示数变小C．电流表的示数变大D．电流表的示数变小10．(多选)某一电学黑箱内可能有电容器、电感线圈、定值电阻等元件，在接线柱间以如图所示的“Z”字形连接(两接线柱间只有一个元件)．为了确定各元件种类，小华同学把DIS计算机辅助实验系统中的电流传感器(相当于电流表)与一直流电源、滑动变阻器、开关串联后，分别将AB、BC、CD接入电路，闭合开关，计算机显示的电流随时间变化的图象分别如图A，B，C所示，则如下判断中正确的是( )A．AB间是电容器B．BC间是电感线圈C．CD间是电容器D．CD间是定值电阻三、填空题11．图是一种自动控制水温的装置，加热电路的两个端点P、Q应棒在触头间a、b之间还是c、d之间__________.热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间_______.12．有一种角速度计可以测量航天器转动的角速度，其结构如图所示，角速度计固定在待测装置上，组件A可在光滑杆上滑动，静止时，电压表的示数刚好为零.当系统绕竖直轴OO’转动时，组件A在光滑杆上产生位移，电压表的示数发生变化，成为航天器制导系统的信息源，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为0l，电源的电动势为E，内阻不计，滑动变阻器B的总长度为l，当系统以角速度转动时，电压表的示数U与的函数关系为_____13．逻辑电路在电子线路中有着重要的应用.某词学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路.天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭.图中R G，是一个光敏电阻，与有光线照射时，光敏电阻的阻值会显着减小.R是可调电阻，起分压作用.“非”门电路能将输入的商电平转变为低电平，或将低电平转变为高电平，J为路灯总开关控制继电器，它在获得高电压时才启动（图中未画路灯电路）（1）当天黑时，R G变大还是变小？“非”门电路获得高电平还是低电平？J得到高电压还是低电压？（2）如果路灯的开关自动接通时天色还比较亮，现要调节自动控制装置，使得它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调大一些还是调小一些？14．在科技活动中，某同学利所自制的电子秤来称量物体的质量，如图图所示为电子秤的原理图.托盘和弹簧的电阻与质量均不计，滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电压表.当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时所称量的物体的质量.四、解答题15．在蜂鸣式温度报警器的电路中，若将T R和1R的位置互换，1R取适当阻值，如图所示，还能进行高温报警吗？为什么？16．电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，图C3-16为某种电热式电器的简化电路图，主要组件有电阻丝1R、R和自动开关S.2（1）当自动开关S闭合或断开时，用电器分别处于什么状态？（2）用电器由照明电路供电（U=220V），设加热时用电器的电功率为400W，保温时用电器的电功率为40W，则1R和2R的阻值分别为多大？参考答案1．A【解析】【详解】光敏电阻是把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量的元件；热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量的元件，选项B、D错误；热敏电阻和光敏电阻都是用半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照的增强而减小，随光照的减弱而增大,选项A正确，选项C错误.故选A2．B【详解】增加光照强度时，R G的阻值减小，电路的总电阻减小.根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中的总电流增大，路端电压减小，A灯变暗，0R两端的电压变大，R G两端的电压变小，B 灯变暗，电源的总功率增大，选项B正确.ACD错；故选B3．D【详解】该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作的过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，选项D正确.；ABC错故选D4．D【详解】测电阻应选用欧姆挡.当温度升高时，热敏电阻的阻值受温度变化的影响，多用电表的指针偏转角度增大，说明电阻的阻值变小，所以应换用倍率小的挡测量，选项D正确.故选D【点睛】欧姆表表盘上的刻度是左大右小，而欧姆表的偏转是从左向右的，所以偏角变大，说明电阻变小了，此时应该换倍率较小的档位．5．A【详解】根据4S C kdεπ=，因为电容和两块极板之间正对面积的大小是成正比的，而θ的增大使得动片和定片的相对面积减小，所以使得C 减小，又θ增大导致相对面积减小是按照线性规律的；A ．该图与结论相符，选项A 正确；B ．该图与结论不相符，选项B 错误；C ．该图与结论不相符，选项C 错误；D ．该图与结论不相符，选项D 错误；故选A.6．D【详解】门打开时，R 3的阻值减小，导致总电阻及R 总减小和总电流I 总增大，内电压U r 和R 1两端的电压 U 1均变大，R 2两端的电压U 2=E-（U 1+U r ）减小，通过R 3的电流232U I I R =-总增大，电磁继电器磁性增强，把衔铁吸下，红灯亮，绿灯灭，选项D 正确.故选D7．AC【解析】【详解】当F 向上压膜片电极时，电容C 变大，而C =Q U ,U 不变，故Q 变大,电容器充电，电路中有从a 到b 的电流，选项A 正确，选项B 错误；若电流表有示数，则说明压力F 发生变化，选项C 正确，选项D 错误.故选AC8．AD【详解】由图像可知，0〜t 2时间内弹簧的弹力小于小球的重力，则升降机停止运动后，由于惯性，小球继续运动使得弹簧的长度变小，说明升降机停止运动前在向上运动，从图像上可以看出12t t ~时间内小球处于失重状态，选项A 正确，选项B 错误；在t 1~t 2时间内向下加速运动，23t t ~向下减速运动，t 1~t 3时间内，动能先增大后减小，选项C 错误；t3~t4时间内小球在上升，则此段时间内弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量与小球重力势能的增加量之和，选项D正确.故选AD9．AD【解析】【详解】磁敏电阻与变阻器的左半边电阻相并联后再与变阻器的右半边电阻相串联;若磁场增强,则磁敏电阻的阻值增加;外电路总电阻增加,根据闭合电路欧姆定律,干路电流减小;则内电阻的电压降增加,变阻器的右半边的电压降也减小,故并联部分的电压增加,故电压表读数增加;通过变阻器左半边的电流增加,故流过磁敏电阻的电流减小,即电流表读数减小;故AD正确,BC错误;故选AD【点睛】磁敏电阻与变阻器的左半边电阻相并联后再与变阻器的右半边电阻相串联,先根据闭合电路欧姆定律判断电流的变化,再根据串并联电路的电压和电流关系判断电压表和电流表示数的变化.10．ABD【详解】根据a图可知，有瞬时充电电流，稳定后电路中无电流，说明AB间是电容器，充电完毕，电路为开路，故A正确根据b图可知，阻碍电流的增大，但是最后稳定后电流恒定，符合电感线圈的特点，所以BC间为电感线圈，故B正确根据c图，接通电路后，电流马上达到稳定值，说明CD间为定值电阻，故C错误D正确故选ABD11．a,b之间；e,f之间；【详解】P、Q应该分别接在触头a、b之间，同时，M、N应该分别读在触头e、f之间，其工作原理是：加热装置开始加热，当水温升高时，热敏电阻的阻值减小，电磁铁中的电流增大，吸引力增大，衔铁被吸下,a、b之间断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，热敏电阻的阻值增大，电磁铁中的电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，a、b之间连接，加热装置开始加热，从而实现对水温的控制.【点睛】理解热敏电阻的特性，并利用电路结构判断电流及电压的变化．12．ω≤；【详解】当系统以角速ω转动时，设弹簧的伸长量为x ,弹簧的弹力提供元件A 做圆周运动的向心力，即()20kx mw l x =+，电压表的示数x U E l= 解得U 与ω的函数关系为202mw l E U kl mw l=- 当x l =时，U=E,w =w ≤【点睛】本题较难，当系统开始旋转时，由于圆周运动需要向心力，所以弹簧的弹力会发生变化，则滑动变阻器的滑片会移动，导致电压表的示数发生变化．13．(1)大低高 (2)大【解析】试题分析：(1)天黑时，光线减弱，光敏电阻R G 变大，A 端输入低电压，Y 端输出高压信号，J 得到高压，开始控制路灯工作．(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将R 调大，A 端输入电压较高，当天色较黑时，R G 的电阻变大，A 端的电压降低，Y 端的电压升高，J 得到高压，开始控制路灯工作．考点：本题考查了逻辑电路在生活中的应用点评：光敏电阻随光照强度的增强，电阻减小．当光线不够时，光敏电阻比较大，分担的电压比较大，路灯亮，即输出为高电势，通过输入和输出的信号决定门电路的选择．14．0()g kL R R r U R E++ 【详解】解：设托盘上放上质量为m 的物体时，弹簧的压缩量为x ，由题设知：mg =kx解得x =mg k由闭合电路欧姆定律可知： I =0E R R r++ x U IR L= 联立求解得 0()g kL R R r m U R E++=15．不能；变成低温报警器了．【详解】 R T 和R 1两个电阻的比值大小决定了A 端电平的高低,决定了触发器是否触发，也就决定了报瞽器是否报警.若R T 和R 1的位置互换，报警器就变成了低温报警器.16．(1)S 闭合，处于加热状态；S 断开，处于保温状态 (2)R 1＝121 Ω R 2＝1089 Ω【解析】(1)S 闭合，处于加热状态；S 断开，处于保温状态．(2)由电功率公式得211U P R = 2212U P R R =+ 联立得R 1＝121 Ω，R 2＝1 089 Ω.点睛：本题考查了学生对热量公式的掌握和运用，并利用电功率的公式2U P R=计算电阻，以及串联电路中电阻的特点，在计算过程中要注意单位的换算．此题的难点是知道开关断开与闭合时电路的连接情况．。

高二下学期物理人教版选修3-2第六章《传感器》检测题(含答案)

5．传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术，下列有关传感器的判断正确的是()
A．传感器是将电学量(如电压、电流等)转化成非电学量(如压力、温度、位移等)的装置
B．温度传感器中使用到的热敏电阻是利用了一些半导体材料在温度发生变化时电阻不变这一特性而制成的
C．空调机、电冰箱、微波炉和消毒柜等家用电器几乎都要用到红外线传感器
A．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离
C．双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属
D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断
8．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，其中电阻率ρ随温度t变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、保温双重功能．对此，下列判断正确的是
四、实验题
26．某同学用热敏电阻制作了一个简易自动报警器，热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，简易自动报警器的电路图如图丙所示，请回答以下问题：
（1）用多用电表欧姆档测继电器线圈（图乙所示）的电阻时，将选择开关旋至“ ”位置，欧姆调零，测线圈电阻发现指针偏转角度过大，则应把选择开关旋至_______（填“ ”或“ ”）进行测量，经正确操作，多用表示数如图丁所示，则所测继电器的阻值为______ ；
表
汽车部位
传感器的名称
主要功能
参考答案
1．B2．D 3．B 4．C 5．D 6．B 7．C 8．D9．C10．B11．C 12．B13．D 14．A15．B16．B17．B18．B 19．D 20．ABC21．ACD22．CD 23．AC24．BD

物理选修3-2章末测评：第六章传感器B含解析

第六章测评B(高考体验卷）一、选择题(本题共10小题，每小题5分,共50分;其中第1~7题为单选题；第8~10题为多选题，全部选对得5分,选不全得2分，有选错或不答的得0分）1．(2013·安徽四校联考)如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图。

当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况。

在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是（）2．(2013·北京西城期末）如图所示，电路中R T为热敏电阻，当温度升高时，R T阻值变小。

R1和R2为定值电阻.开关S闭合后，R T的温度升高，则下列物理量中变小的是( )A．通过R T的电流B．通过R1的电流C．通过R2的电流D．电容器两极板间的电场强度3．（2013·江苏单科，4)在输液时,药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示.M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U 增大，装置发出警报,此时( ）A．R M变大，且R越大，U增大越明显B．R M变大,且R越小,U增大越明显C．R M变小，且R越大，U增大越明显D．R M变小，且R越小，U增大越明显4．（2013·江苏名校质检)如图所示，R1、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻。

当开关S闭合后在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射R4时( )A．R4的阻值变小，a点电势高于b点电势B．R4的阻值变小，a点电势低于b点电势C．R4的阻值变大，a点电势高于b点电势D．R4的阻值变大，a点电势低于b点电势5．（2011·北京理综，18)“蹦极"就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。

某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。

高中物理人教版选修3-2课后训练：第6章传感器综合检测b word版含解析

第六章综合检测(B卷)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。

在每题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分)1．(多选)用多用电表的同一挡位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是()A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小答案AD解析根据热敏电阻的特点，温度越高电阻越小，多用表指针偏角越大，A对B错；由光敏电阻的特点，光照越弱，电阻越大，偏角越小，C错D对。

2．(多选)关于电饭锅，下列说法正确的是()A．电饭锅中的感温磁体是一种半导体材料B．开始煮饭时，压下开关按钮的原因是克服弹簧的弹力使永磁体一端上升，上下触点接触接通电路C．用电饭锅煮米饭，饭熟后水分被大米吸收，锅底的温度会升高，当升高到“居里温度”时，电饭锅会自动断电D．用电饭锅烧水，水沸腾后也可以自动断电答案BC解析电饭锅中使用的温度传感器元件是感温磁体，它是用氧化锰、氧化锌和氧化铁粉末混合烧结而成的，选项A错误；用电饭锅烧水，水沸腾时的温度为100 ℃，达不到居里温度，不能自动断电，选项D错误；根据电饭锅的结构和工作原理可知，选项B、C正确。

3．(多选)如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关，O是转轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N接电源线，闸刀处于垂直纸面向里、磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，C、O间距离为10 cm。

当磁场力为0.2 N时，闸刀开关会自动跳开。

则要使闸刀开关能跳开，CO中通过的电流的大小和方向为()A．电流方向C→D B．电流方向O→CC．电流大小为2 A D．电流大小为1 A答案BC解析只有当OC受到向左的安培力时，闸门才能自动跳开，根据左手定则知电流的方向是O →C ，OC 所受安培力大小为F 安＝BIL ＝1×I ×0.1 N ＝0.2 N ，从而解得I ＝2 A 。

人教版高中物理选修3-2检测：第六章《传感器》6-3b 含解析

04课后提升考能1．(多选)下列说法正确的是( )A．应变式力传感器可以测重力，也可以用来测牵引力B．电子秤的核心元件是应变片，它多用金属材料制成，是一种敏感元件C．应变片能把力学量——物体形变转换为电学量——电压D．电子秤一般应用了应变式力传感器答案ACD解析电子秤的核心元件是应变片，由半导体材料组成，故B 错误，A、C、D符合电子秤的原理和应用。

2．如图所示为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则( ) A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．无论A为高电平或低电平，LED均不发光D．无论A为高电平或低电平，LED均发光答案 B解析A为低电平时，Y为高电平，LED的电压小，不发光；A 为高电平时，Y为低电平，LED的电压大，发光，故B正确。

3．(多选)下列哪些场合或技术涉及传感器的应用( )A．宾馆的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭锅的跳闸与保温D．光控开关答案ACD解析静电除尘利用的是电荷有吸引轻小物体的特性；宾馆的自动门、家用电饭锅、光控开关均用到了传感器，故应选A、C、D。

4．计算机键盘是由两片金属片组成的小电容器，该电容器的电容可用公式C ＝εS d计算，式中ε＝9×10－12，S 为金属片的正对面积，d 表示两金属片的间距。

当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号。

设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时的金属片的间距为0.6 mm 。

如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下( )A ．0.15 mmB ．0.25 mmC ．0.35 mmD ．0.45 mm 答案 A解析计算机键盘是一个电容传感器，由题意知它是靠改变两极板间距从而改变电容，得到相应的电信号。

又因两极板间距减小，电容变大，设原间距为d 0，按下键后间距为d 时电子线路恰能检测出必要的信号，则根据C ＝εSd ，ΔC ＝εS (1d －1d 0)，得d ＝εSd 0ΔCd 0＋εS＝9×10－12×50×10－6×0.6×10－30.25×10－12×0.6×10－3＋9×10－12×50×10－6m ＝0.45×10－3 m ＝0.45 mm ，所以键至少需被按下的距离为0.6 mm －0.45 mm＝0.15 mm 。

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第六章检测(B)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。

电热设备是利用电阻丝通电时发热的特性,所以A、B、C说法都是正确的。

而电阻在电路中既通过直流也能通过交流,所以D项的说法是错误的。

答案:D2.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动。

在P、Q间距增大过程中()A.P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高可知电容器的电容减小,选项A错误;由于电解析:P、Q间距增大过程中,由C=εr S4kπd容器两端电压始终等于电源电动势,由Q=CU可以判断电容器两极板所带的电荷量变小,电容器放电,放电电流由M流向N,则M点电势高于N点电势,选项B、C错误,D 正确。

当磁场力为0.2 N时,闸刀开关会自动跳开。

由F=BIl得I=2 A,则C、D 均错误。

答案:B4.图甲为在温度10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图。

箱内的电阻R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R3=40 kΩ,R T为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。

当a、b端电压U ab<0时,电压鉴别器会令开关S接触,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a、b端电压U ab>0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在()甲乙A.10 ℃B.20 ℃C.35 ℃D.45 ℃解析:由题意可知U ab=0(即U1=U3或U2=U T)时,恒温箱内电阻丝停止加热,由对称性可知R1R2=R3R T,可得R T=20 kΩ,由题图乙可知对应的温度为35 ℃,应选C。

答案:C5.如图所示,大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计,不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流最小;称物体时,在压力作用下滑片P下滑,滑动变阻器的有效电阻变小,电流变大。

这样把电流对应的重力值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力值。

若滑动变阻器上A、B间距离为L,最大阻值等于定值电阻的阻值R0,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为k,则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()A.G=(2-EIR0)kLB.G=(EIR0-1)kLC.G=(EIR0+1)kLD.G=kIL解析:物体放在磅上时,弹簧压缩量为Δx,则kΔx=mg,滑动变阻器电阻变化R x,则ΔxL=R x R0,所以R x=ΔxLR0=R0kLmg,由欧姆定律I=E2R0-R x,则E=I(2R0-R0kLmg),解得物体的重力G=mg=(2-EIR0)kL,故A正确。

答案:A6.在如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,R1为金属电阻、R2为光敏电阻、R3为负温度系数的热敏电阻。

设电流表A的读数为I,电压表V1的读数为U1,电压表V2的读数为U2,三个电阻中仅有一个电阻的阻值发生变化,则下列分析正确的是()A.给R1升温,I变小,U1变小B.用光照R2,I变小,U2变大C.给R3降温,I变大,U1变大D.给R1降温,I变小,U1变小解析:金属电阻R1随温度升高其电阻值增大,光敏电阻R2随光照强度加大其电阻值减小,热敏电阻R3随温度升高其电阻值减小。

当给R1升温时,电阻增大,外电路电阻增大,路端电压增大,通过R2和R3的电流增大,则U1和U2均增大,因干路电流减小,而R2支路电流反而增大,故通过R1的电流I必定减小,A错;当用光照R2时,电阻减小,外电路电阻减小,路端电压减小,通过R1的电流I减小,因干路电流增大,故通过R2和R3的电流增大,则U2增大,而路端电压U=U1+U2减小,故U1减小,B对;当给R3降温时,电阻增大,外电路电阻增大,路端电压增大,通过R1的电流I增大,因干路电流减小,故通过R2和R3的电流减小,则U1减小,而路端电压U=U1+U2增大,故U2增大,C错;当给R1降温时,外电路电阻减小,路端电压减小,通过R2和R3的电流减小,则U1和U2均减小,因干路电流增大,故通过R1的电流I必定增大,D错。

答案:B7.电吉他之所以能以其独特的魅力吸引较多的音乐爱好者,是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器”的装置,能将琴弦的振动转化为电信号,电信号经扩音器放大,再经过扬声器就能播出优美的音乐。

上图是“拾音器”的结构示意图,多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间,当琴弦沿着线圈振动时,线圈中就会产生感应电流。

关于感应电流,下列说法正确的是()A.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流是变化的B.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小变化,方向不变C.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化D.琴弦振动时,线圈中产生的感应电流大小不变,方向变化解析:由题意及题图可知,电吉他是利用振动的钢质琴弦使线圈切割磁感线而产生感应电流,再将该电流放大并与扩音器相连从而发出声音,属于法拉第电磁感应现象。

因琴弦在振动时速度的大小和方向均变化,故感应电流不是恒定的,故A、C正确。

答案:AC8.如图所示,R T为正温度系数热敏电阻,R1为光敏电阻,R2和R3均为定值电阻,电源电动势为E,内阻为r,V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是()A.热敏电阻温度升高,其他条件不变B.热敏电阻温度降低,其他条件不变C.光照增强,其他条件不变D.光照减弱,其他条件不变解析:电压表示数增大,而R3为定值电阻,说明流经R3的电流增大,由电路结构可知,这可能是由于R T减小或R1增大,由热敏电阻和光敏电阻特性知,可能是由于温度降低或光照减弱,故B、D正确,A、C错误。

答案:BD9.为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中,电容器可通过开关S与线圈L或电源相连,如图所示。

当开关从a拨到b时,由L与C构成的回路中产生周期T=2π√LC的振荡电流。

当罐中的液面上升时()A.电容器的电容减小B.电容器的电容增大C.LC回路的振荡频率减小D.LC回路的振荡频率增大解析:平行板电容器的电容C=εr S4πkd,当液面上升时,极板间不导电液体的相对介电常数比原来的空气的相对介电常数要大,电容C增大,A错误,B正确;f=1T =2π√LC会减小,C正确,D错误。

答案:BC10.某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成。

当右侧线圈L2中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关S,从而切断家庭电路。

仅考虑L1在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有()A.家庭电路正常工作时,L2中的磁通量为零B.家庭电路中使用的电器增多时,L2中的磁通量不变C.家庭电路发生短路时,开关S将被电磁铁吸起D.地面上的人接触火线发生触电时,开关S将被电磁铁吸起解析:由于线圈L1用零线和火线双线绕制而成,正常情况下零线和火线中的电流等大反向,线圈L1内产生的磁场相互抵消,线圈L2中磁通量为零,选项A正确;当家用电器增多时,通过零线和火线的电流同时增大,合磁场仍为零,即线圈L2中磁通量不变,仍为零,选项B正确;家庭电路发生短路时造成通过零线和火线的电流同时增大,线圈L2中磁通量不变,不会产生感应电流,开关S也不会被电磁铁吸起,选项C错误;地面上的人接触火线时,火线和大地构成闭合回路,零线中电流小于火线,此时线圈L1产生变化的磁场,引起线圈L2中磁通量变化产生感应电流,电磁铁线圈有电流通过,产生磁性,将开关S吸起,选项D正确。

答案:ABD二、填空题(本题共2小题,每小题8分,共16分)11.电动机的自动控制电路如图所示,其中R T为热敏电阻,R L为光敏电阻。

当温度升高时,R T的阻值远小于R1;当光照射R L时,其阻值远小于R2。

为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动,电路中虚线框内应选门逻辑电路;若要提高光照时电动机启动的灵敏度,可以(选填“增大”或“减小”)R2的阻值。

解析:增大R2时,R2两端的电压增大,即电动机两端的电压增大,电动机更容易启动。

答案:或增大12.某同学利用定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图甲所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图乙所示的1U −1R关系图线a。

重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,得到图乙中的图线b。

(1)由图线a可知电池a的电动势E a=V,内阻r a=Ω。

(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率P aP b,两电池的效率ηaηb。

(均选填“大于”“等于”或“小于”)解析:(1)由闭合电路欧姆定律得,E=U+UR ·r,整理得1U=1E+rE·1R,将题图乙中的数据代入上式可得E a=2 V,r a=0.5 Ω。

(2)由题图乙中的两图线可知,当R相同时,1U a >1U b,即U a<U b,又P a=U a 2R ,Pb=U b2R,所以P a<P b。

电池的效率η=IUIE ×100%=UE×100%=RR+r×100%,由题图乙可知,r a<r b,所以ηa>ηb。

答案:(1)20.5(2)小于大于三、论述、计算题(本题共4小题,共44分。

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(10分)某同学设计了一路灯控制装置如图所示,R G为光敏电阻,光照射R G时,R G变小。