人教版高中物理选修3-23-2第六章传感器补充习题

高中物理学习材料

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3-2第六章传感器补充习题

A组

1.传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，

它在自动控制中有着广泛的应用。图6-37是一种测定液面高度的电容式传感器的示意

图。金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极

相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况:①电

源接通后，电容C减小，反映h减小；②电源接通后，电容C减小，反映h增大；③电源

接通再断开后，电压U减小，反映h减小；④电源接通再断开后，电压U减小，反映h

增大。以上判断正确的是( )

A.①③

B.①④

C.②③

D.②④

2.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是利用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.电饭策中控制加热和保温的温控器

3.下列说法正确的是( )

A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号

B.只有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.常见的电热灭蚊器中有一个PTC(以铁酸顿为主要材料的热敏电阻器)元件，其电阻率

随温度变化的规律如图6-38所示，这种元件具有发热、控温双重功能。如果将该元件接

到220 V恒定电压下，以下说法中正确的是( )

A通电后功率先增大，后减小 B.通电后功率先减小，后增大

C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1不变

D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1～T2之间的某一值不变

5.如图6-39所示是一火警报警器的部分电路示意图。其中R2 为用半导体热敏材料制

成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报警器。当传感器Rz所在处出现

火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )

A.I变大，U变大

B. I变大，U变小

C.I变小，U变大

D. I变小，U变小

6.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图6-40所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。O～t时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流t随时间t变化情况如图6-41所示。则下列判断正确的是( )

A.t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态

B.t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态

C.升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在l楼

D.升降机开始时可能停在1楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在 10楼

7.如图6-42所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 A是发光仪器，E是传送带上的物品， R1为光敏电阻， R2为定值电阻，虚线右侧是与RJ相并联的信息处理系统电路(未具体画出)。此光电记数器的基本工作原理是( )

A.当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压

B.当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压

C.信号处理系统每获得一次低电压就记数一次

D.信号处理系统每获得一次高电压就记数一次

8.如图6-43为“用位移传感器和计算机研究加速度和力的关系”的实验装置。

(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持

____________不变，用钩码所受的重力作为

_________，测小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在

某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图6-44所示)。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________

②此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是___________

(A)小车与轨道之间存在摩擦 (B)导轨保持了水平状态 (C)所挂钩码的总质量太大(D)所用小车的质量太大

9.硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用图6-45甲所示的电路探究硅光电池的路端电压U与总电流I的关系。图中R0为已知的定值电阻，电压表视为理想电压表。

(1)请根据图6-45甲，用笔画线代替导线将图6-45乙的实验器材连接成实验电路。

(2)若电压表V2的读数为U0，则I=___________。

(3)实验一：用一定强度的光照射硅光电池，调节滑动变阻器，通过测量得到该电池的U-1曲线a，见图6-46，由此可知电池内阻_________(填“是”或“不是”)常数，短路电流为________

(4)实验二:减小实验一中光的强度，重复实验，测得U-I曲线b，见图6-46。当滑动变阻器的电阻为某值时，若实验一中的路端电压为1.5V。则实验二中外电路消耗的电功率为______mW(计算结果保留两位有效数字)。

10.一块N型半导体薄片(称霍尔元件)，其横截面为矩形，体积为b×c×d，如图6-47所示。已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为ρ、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Z轴方向的电流I。（1)此元件的CC'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CC'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，用毫安表测量电流I，用毫伏表测量C、C'的电压U，就可

测得B。若己知霍尔元件的灵敏度K H=1/ned=10V/A·T，并测得U=0.6 mV， 1=3mA。

试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。