教科版高中物理選擇性必修第二冊第五章測試題含答案

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁教科版高中物理選擇性必修第二冊第五章測試題含答案第五章傳感器§5.1認(rèn)識(shí)傳感器一、選擇題（共15題）1．下列說法正確的是()A．傳感器將感受到的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷B．傳感器將感受到的電學(xué)量轉(zhuǎn)換為非電學(xué)量C．傳感器只能將感受到的非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電路的通斷D．以上說法都不對2．樓道燈的聲控開關(guān)，主要原理是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，下列常見的數(shù)碼產(chǎn)品中應(yīng)用了這種傳感器技術(shù)是（

）A．收音機(jī) B．話筒 C．揚(yáng)聲器 D．耳機(jī)3．關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是（）A．非電信息→敏感元件→處理電路→電信息B．電信息→處理電路→敏感元件→非電信息C．非電信息→敏感元件→電信息→處理電路D．非電信息→處理電路→敏感元件→電信息4．定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2采用如圖方式接在電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r的電源上，利用電壓傳感器和電流傳感器研究R2上的電壓與電流變化關(guān)系．當(dāng)自下向上滑動(dòng)R2上的滑片時(shí)，通過數(shù)據(jù)采集器將電壓與電流信號輸入計(jì)算機(jī)后，在屏幕上得到的U-I圖像應(yīng)為下圖中的（

）A．B．C．D．5．唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，下列說法正確的是（）A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C．該傳感器的敏感元件是線圈D．該傳感器的轉(zhuǎn)換元件是永磁體6．用電流傳感器可以清楚地演示一些電學(xué)組件對電路中電流的影響.如圖所示，在電路中接入電感線圈，閉合開關(guān)時(shí)，計(jì)算機(jī)顯示的電流隨時(shí)間變化的圖像會(huì)是圖中的（）A．B．C．D．7．我國于2011年5月1日起，醉酒駕駛由交通違法行為升級為犯罪行為．“陶瓷氣敏傳感器”可以用于分析氣體中酒精蒸汽的含量．如果司機(jī)飲酒，血液中的酒精成分?jǐn)U散到呼出的氣體中，呼出的氣體噴在傳感器上，傳感器的電阻將隨酒精蒸汽濃度發(fā)生相應(yīng)的變化，從而可以檢測血液中的酒精含量．某種陶瓷氣敏傳感器的電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）與氣體中酒精蒸汽濃度C的關(guān)系如圖甲所示．現(xiàn)用其組成如圖乙所示的檢測電路（電池內(nèi)阻為r，電流表內(nèi)阻不計(jì)）．以下判斷正確的是（

）A．此陶瓷氣敏傳感器的電阻與氣體中酒精蒸汽的濃度C成正比B．氣體中酒精蒸汽的濃度C越大，則電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度越小C．氣體中酒精的蒸汽濃度C越大，則電池路端電壓越小，傳感器上電壓也越小D．氣體中酒精的蒸汽濃度C越大，則傳感器電阻越小，電源的總功率越小8．擁有多名長江學(xué)者的天津大學(xué)自動(dòng)化與信息工程學(xué)院，為全國傳感器類生產(chǎn)企業(yè)輸送了眾多人才．傳感器指的是能將感受到的物理量（如力、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量量（一般是電學(xué)量）的一種元件，在自動(dòng)控制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器，從電容C大小的變化情況就能反應(yīng)出液面高度h的高低情況，則下列說法正確的是A．C增大表示h增大B．C增大表示h減小C．金屬芯線與電介質(zhì)構(gòu)成一個(gè)電容器D．圖中液體可以不是導(dǎo)電液體9．2008年5月12日我國四川省汶川縣發(fā)生了8.0級的大地震，救援隊(duì)員用多種生命探測儀搜尋廢墟下幸存者發(fā)出的具有生命跡象的信息．有一種生命探測儀與自動(dòng)門、家電遙控系統(tǒng)應(yīng)用的是同一種類型的傳感器．這種傳感器是（

）A．濕度傳感器 B．氣體傳感器C．紅外傳感器 D．壓力傳感器10．如圖所示為某電容式話筒的原理示意圖。Q為絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器，被直流電源充電。對著話筒說話時(shí)，M振動(dòng)而N可視為不動(dòng)。下列說法正確的是（）A．該話筒的傳感器是薄金屬膜MB．傳感器的敏感元件是M、N組成的電容器C．M、N間的電壓始終等于電源電壓D．傳感器將聲波信號轉(zhuǎn)換為電容器的電容11．為了做好新冠疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進(jìn)行體溫檢測。紅外測溫儀是一種利用紅外線來測量體溫的設(shè)備，被測人員輻射出的紅外線可被測溫儀捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號。下列與紅外測溫儀屬于同類傳感器的是（）A．飲水機(jī)中自動(dòng)控制加熱和保溫的溫控器B．走廊照明燈的聲控開關(guān)C．火災(zāi)紅外報(bào)警器D．電子體重計(jì)的壓力傳感裝置12．下列說法正確的是（）A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號B．電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷C．霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電流這個(gè)電學(xué)量D．半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，溫度升高，它的電阻值變大13．如圖甲所示為一種電容式位移傳感器的原理圖，當(dāng)被測物體在左右方向發(fā)生位移時(shí)，電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動(dòng)．已知電容器的電容與電介質(zhì)板進(jìn)入電容器的長度x之間的關(guān)系如圖乙所示，其中C0為電介質(zhì)沒有插入電容器時(shí)的電容．為判斷被測物體是否發(fā)生微小移動(dòng)，將該電容式位移傳感器與電源、電流表、開關(guān)組成串聯(lián)回路(圖中未畫出)．被測物體的初始位置如圖甲所示．電路閉合一段時(shí)間后，下列說法正確的是()A．若電源為直流電源且直流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動(dòng)B．若電源為直流電源且直流電流表示數(shù)變大，說明物體一定在向右發(fā)生移動(dòng)C．若電源為交流電源且交流電流表示數(shù)不為零，說明物體一定在發(fā)生移動(dòng)D．若電源為交流電源且交流電流表示數(shù)變大，說明物體一定在向右發(fā)生移動(dòng)14．傳感器的功能與人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等功能相似。不只在科研領(lǐng)域，在人們的日常生活中，也會(huì)用到傳感器以實(shí)現(xiàn)某種功能。關(guān)于圖中應(yīng)用傳感器的實(shí)際情景，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．甲圖傳感器用來測量位移的微小變化，是位移傳感器B．乙圖光電計(jì)數(shù)器用到了光敏電阻這個(gè)傳感元件，是光傳感器C．丙圖利用霍爾元件可以測量微小位移，是位移傳感器D．傳感器感受力、溫度、光、聲等信號，把電學(xué)信號轉(zhuǎn)換成非電學(xué)信號15．遙控器能調(diào)換電視機(jī)頻道，利用的是光傳感器．下列屬于應(yīng)用這類傳感器的是A．紅外報(bào)警裝置 B．金屬電阻溫度計(jì)C．電子電路中使用的“干簧管” D．霍爾元件二、綜合題16．門窗防盜報(bào)警裝置（1）實(shí)驗(yàn)器材和裝置干簧管作為傳感器，用于感知磁體磁場是否存在。繼電器（虛線框部分）作為執(zhí)行裝置。發(fā)光二極管LED作為電路正常工作提示，R為發(fā)光二極管的限流電阻，起保護(hù)作用。蜂鳴器H作為報(bào)警提醒。電路設(shè)計(jì)如圖。（2）電路工作原理當(dāng)門窗緊閉時(shí)，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩簧片被磁化相吸，繼電器接通而工作。當(dāng)門窗開啟時(shí)，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電，動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。（3）實(shí)驗(yàn)操作①檢查干簧管：用_____直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動(dòng)作。②連接電路：連接電路前，要檢查其他元件是否也能正常工作。③接通電源后，將_____，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。17．國家有關(guān)酒駕的裁量標(biāo)準(zhǔn)如下：駕駛員血液酒精含量，≥8行為定性飲酒駕駛醉酒駕駛酒精檢測儀是交警執(zhí)法時(shí)通過呼氣來檢測司機(jī)飲酒多少的檢測工具．現(xiàn)有一個(gè)酒精檢測儀的主要原件“酒精氣體傳感器”，其阻值隨氣體酒精濃度變化的情況如下表．6040302010氣體酒精濃度（mg/m3）05090140360(1)請根據(jù)上表數(shù)據(jù)在右上圖中描繪出“R—?dú)怏w酒精濃度”的關(guān)系曲線______．(2)已知人體血液酒精濃度是所呼出氣體酒精濃度的2200倍．若測得某司機(jī)小明，經(jīng)過氣體酒精濃度測試，顯示呼氣酒精濃度為120mg/m3，則司機(jī)小明應(yīng)該是屬于_________駕駛，此時(shí)R的阻值為_________Ω．(3)現(xiàn)有一個(gè)電源，電動(dòng)勢為4.5V，內(nèi)阻約為1Ω；電壓表V，量程為3V，內(nèi)阻約為2000Ω；電流表A，量程為3A，內(nèi)阻約為5Ω；滑動(dòng)變阻器R1，阻值0~50Ω；滑動(dòng)變阻器R2，阻值0~500Ω；開關(guān)、導(dǎo)線若干若要用以上器材和上述“酒精氣體傳感器”組成一個(gè)測定氣體酒精濃度的電路．該電路只使用一個(gè)電表，且正常工作時(shí)，被測氣體酒精濃度若為0，則電表指針滿偏．且該電路可以在電源老化，內(nèi)阻變大的情況下，通過調(diào)節(jié)變阻器，保證被測氣體酒精濃度為0時(shí)，電表指針仍能滿偏．則，該電路應(yīng)選用的電表是_________(填字母代號，下同)，應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是_________．請?jiān)谔摼€框中完成設(shè)計(jì)電路圖_________．18．如圖所示為光電式煙塵濃度計(jì)的原理圖，試說明其工作原理。19．干簧管結(jié)構(gòu)：如圖甲所示，玻璃管內(nèi)封入了兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片，接入圖乙電路，當(dāng)條形磁體靠近干簧管時(shí)：（1）會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象，為什么？（2）干簧管的作用是什么？20．參考“信息瀏覽”中所列的敏感元件，到電子元件市場調(diào)查有哪些敏感元件可以用來做傳感器。觀察各種敏感元件，了解它們的型號、價(jià)格和用途，寫一份調(diào)查報(bào)告，并與同學(xué)交流。21．某同學(xué)想把彈簧振子振動(dòng)位移的變化情況直觀地表現(xiàn)出來。他做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在陶瓷壓電片下掛一個(gè)彈簧振子，陶瓷壓電片的兩極引線與示波器“Y輸入”端相連。讓彈簧振子振動(dòng)起來，選擇適當(dāng)?shù)腦掃描頻率，他會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？分析形成這種現(xiàn)象的原因。第五章傳感器§5.2常見傳感器的工作原理一、選擇題（共15題）1．傳感器能夠把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，可以很方便地測量、傳輸、處理和控制。關(guān)于霍爾元件在傳感器中的作用，下列說法中正確的是（）A．能夠?qū)嵝盘栟D(zhuǎn)化為電信號B．能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號C．能夠?qū)⒘π盘栟D(zhuǎn)化為電信號D．能夠?qū)⒋判盘栟D(zhuǎn)化為電信號2．如圖所示，RT為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，R為定值電阻，若往RT上擦些酒精，在環(huán)境溫度不變的情況下，關(guān)于電壓表示數(shù)的變化情況，下列說法中正確的是()A．變大B．變小C．先變大后變小再不變D．先變小后變大再不變3．某樓梯口的電燈開關(guān)裝有傳感器，天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音才能發(fā)光，而白天即使有聲音，電燈也不能發(fā)光，該開關(guān)中有兩種傳感器，它們可能是(

)A．光敏電阻和駐極體話筒 B．金屬熱電阻和光敏電阻C．熱敏電阻和霍爾元件 D．熱敏電阻和光敏電阻4．如圖，在電路中接一段鎢絲（從舊白熾燈中取出），閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)用打火機(jī)給鎢絲加熱時(shí)燈泡亮度明顯變暗，根據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來制作一個(gè)溫度傳感器，下面的說法中正確的是（）A．該傳感器利用了鎢絲的化學(xué)性質(zhì)B．該傳感器的原理是把電學(xué)量（電阻）轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量（溫度）C．該傳感器的敏感元件是鎢絲，轉(zhuǎn)換元件是燈泡D．該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化而變化的特性5．有一個(gè)消毒用電器P，電阻為20kΩ，它只有在電壓高于24V時(shí)才能工作．今用一個(gè)光敏電阻R1對它進(jìn)行控制，光敏電阻在光照時(shí)為100Ω，黑暗時(shí)為1000Ω．電源電動(dòng)勢E為36V，內(nèi)阻不計(jì)，另有一個(gè)定值電阻R2，電阻為1000Ω．下列電路電鍵閉合后能使消毒用電器在光照時(shí)正常工作，黑暗時(shí)停止工作的是A． B． C． D．6．將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，然后進(jìn)行歐姆調(diào)零。如圖所示，將一光敏電阻連在多用電表兩表筆之間，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為θ，現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角為θ'，則可判斷（）A．θ'=θ B．θ'<θC．θ'>θ D．不能確定θ和θ'的關(guān)系7．如圖所示的電路中，R為光敏電阻(增大照射光的強(qiáng)度電阻會(huì)減小)、C為電容器，燈泡L的額定電壓為50V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為2:1．閉合電鍵S，在a、b兩端輸入正弦交變電流(V)，則下列說法正確的是（

）A．燈泡會(huì)正常發(fā)光B．光敏電阻中的電流和燈泡中的電流相等C．增大照射光的強(qiáng)度照射光敏電阻，燈泡會(huì)變亮D．?dāng)嚅_電鍵S，燈泡會(huì)熄滅8．自行車速度計(jì)的工作原理主要依靠的就是安裝在前輪上的一塊磁鐵，當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)到霍爾傳感器附近時(shí)，就產(chǎn)生了霍爾電壓，霍爾電壓通過導(dǎo)線傳入一個(gè)小型放大器中，放大器就能檢測到霍爾電壓，這樣便可測出在某段時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)．當(dāng)自行車以某個(gè)速度勻速直線行駛時(shí)，檢測到單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)為N，已知磁鐵和霍爾傳感器到前輪輪軸的距離均為R1，前輪的半徑為R2，脈沖的寬度為，峰值為Um，下列說法正確的是A．車速越快，脈沖的峰值Um越大B．車速越快，脈沖的寬度越大C．車速為D．車速為9．如圖所示為用熱敏電阻R和繼電器L等組成的一個(gè)簡單的恒溫控制電路，其中熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的升高而減小。電源甲與繼電器、熱敏電阻等組成控制電路，電源乙與恒溫箱加熱器（圖中未畫出）相連接。則(

)A．當(dāng)溫度降低到某一數(shù)值，銜鐵P將會(huì)被吸下B．當(dāng)溫度升高到某一數(shù)值，銜鐵P將會(huì)被吸下C．工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在C、D端D．工作時(shí)，應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、C端10．2007年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家．某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強(qiáng)度變化的曲線如圖甲所示，其中R、R0分別表示有、無磁場時(shí)磁敏電阻的阻值．為檢驗(yàn)其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路．關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是A．閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，伏特表的示數(shù)增大B．閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小時(shí)，安培表的示數(shù)增大C．閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場方向改為與原來方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)減小D．閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場方向改為與原來方向相反時(shí)，安培表的示數(shù)減小11．如圖所示，E為電源，其內(nèi)阻為r，L為小燈泡(其燈絲電阻可視為不變)，、為定值電阻，為光敏電阻．閉合開關(guān)S后，若照射R3的光強(qiáng)度減弱，則（??）A．兩端的電壓變大 B．小燈泡消耗的功率變小C．通過的電流變小 D．電源兩極間的電壓變小12．如圖所示，厚度為、寬為的金屬導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)電流通過金屬導(dǎo)體板時(shí)，在金屬導(dǎo)體板的上側(cè)面和下側(cè)面之間會(huì)產(chǎn)生電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，電勢差、電流和的關(guān)系為，式中的比例系數(shù)稱為霍爾系數(shù)。下列說法正確的是（）A．達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，金屬導(dǎo)體板上側(cè)面的電勢一定高于下側(cè)面的電勢B．達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，金屬導(dǎo)體板上側(cè)面的電勢一定低于下側(cè)面的電勢C．增大導(dǎo)體的厚度時(shí)，之間的電勢差將變大D．增大磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)，之間的電勢差將變小13．如圖所示是利用硫化鎘制成的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)的示意圖，其中A是發(fā)光儀器，B是光敏電阻，R是普通定值電阻，下列說法中正確的是（）A．當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電壓表讀數(shù)變大B．當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時(shí)，光敏電阻的阻值變大，電壓表讀數(shù)變小C．當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時(shí)，光敏電阻的阻值變小，電壓表讀數(shù)變小D．當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時(shí)，光敏電阻的阻值變大，電壓表讀數(shù)變大14．下列關(guān)于信息化社會(huì)的說法不正確的是()A．現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)是信息的拾取、傳輸和處理B．傳感器能代替、補(bǔ)充、延伸人的感覺器官功能C．日光燈的啟動(dòng)器利用了雙金屬溫度傳感器D．光敏電阻傳感器無光照射時(shí)電路中電流大，有光照射時(shí)電路中電流小15．下列說法正確的是（）A．奧斯特發(fā)現(xiàn)了磁生電B．熱敏電阻是把熱量轉(zhuǎn)化為電阻的敏感性元件C．楞次定律是用來計(jì)算感應(yīng)電流大小的物理規(guī)律D．我國采用高壓輸電是為了減小輸電線上的功率損失二、填空題（共4題）16．如圖所示為包含某邏輯電路的一個(gè)簡單的電路圖，L為小燈泡．光照射電阻R′，其阻值將變得遠(yuǎn)小于R接入電路的阻值，無光照射R′其阻值將變得遠(yuǎn)大于R接入電路的阻值．(1)該邏輯電路是________門電路（選填“與”、“或”、“非”）．

(2)當(dāng)電阻R′到光照射時(shí)，小燈泡L將________（選填“發(fā)光”、“不發(fā)光”）．17．如圖所示，為定值電阻，為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，L為小燈泡、當(dāng)溫度降低時(shí)，兩端的電壓______，電流表的示數(shù)______，小燈泡的亮度變______。18．在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的自動(dòng)恒溫箱簡圖如圖甲所示，箱內(nèi)電阻R1=20kΩ，R2=10kΩ，R3=40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖像如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab<0時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab≥0時(shí)，電壓鑒別器使S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在____℃。19．當(dāng)光照射到光敏電阻上時(shí)，光敏電阻的阻值_______（填“變大”、“不變”或“變小”）．半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨________變化而改變的特性制成的．三、綜合題（共4題）20．請?jiān)O(shè)計(jì)測定銅或鐵的電阻率與溫度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。21．霍爾元件是一種能將磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這一電學(xué)量的傳感器，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示，M為半導(dǎo)體薄片（砷化鎵），B為外加與薄片垂直的磁場，a、b、c、d為霍爾電極。若在ab方向通以恒定電流I，請簡要分析霍爾電勢的形成過程及方向。22．請從網(wǎng)上或參考資料上查找傳感器技術(shù)的最新進(jìn)展，寫一篇調(diào)研報(bào)告。23．小明同學(xué)想用一只半導(dǎo)體熱敏電阻制作一支能測量水溫的溫度計(jì)。通過查閱資料，他獲得該熱敏電阻的特性曲線如圖1所示。他要求所制作的溫度計(jì)的測量范圍是，且在水溫是時(shí)，電壓表指針偏轉(zhuǎn)達(dá)到最大位置。根據(jù)特性曲線，他設(shè)計(jì)的水溫溫度計(jì)的電路如圖2所示，圖中的定值電阻，電壓表的量程是，電源電壓恒定。（1）根據(jù)特性曲線，該熱敏電阻在、、時(shí)，阻值分別為多大？（2）通過計(jì)算說明，當(dāng)水溫是、時(shí)，電壓表的指針分別指在什么位置？當(dāng)電壓表的指針指在和時(shí)，水溫各是多少？（3）小明需要將電壓表的刻度盤改成直接顯示溫度的刻度盤。如果每畫一條刻度線，那么溫度刻度線是否均勻分布？請你幫小明畫出顯示溫度的刻度線。已知電壓表的指針從的偏轉(zhuǎn)角是。試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁參考答案：1．D2．D3．A4．D5．C6．B7．C8．C9．B10．A11．B12．B13．D14．D15．D16．

非；

不發(fā)光17．

減小

減小

亮18．3519．

變小

溫度20．將金屬用薄膜包裹并與多用電表串聯(lián)，放入溫度不同的水中，測出其電阻值隨溫度變化的幾組值，用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測出金屬長度及直徑，結(jié)合電阻定律得出電阻率與溫度的關(guān)系。21．根據(jù)左手定則知，自由電子向d電極偏轉(zhuǎn)，所以d電極這一側(cè)聚集負(fù)電荷，另一端聚集正電荷，所以d點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)的電勢，cd兩點(diǎn)間形成電勢差，方向在半導(dǎo)體外部由c指向d。22．光敏電阻：光敏電阻能夠把光照強(qiáng)度這個(gè)非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量；熱敏電阻和金屬熱電阻：熱敏電阻和金屬熱電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量；霍爾元件：霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量；應(yīng)變式力傳感器：應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量；干簧管：干簧管將磁場的變化轉(zhuǎn)換成電路的通斷。23．（1）；（2）1.0V；3.0V；；；（3）由于結(jié)合圖1可知，溫度刻度線不均勻。由解析（2）的方法計(jì)算出每隔時(shí)的電壓表示數(shù)，繪圖如下：第五章傳感器§5.3傳感器的應(yīng)用舉例§5.4自制簡單的控制電路1．如圖所示為小型電磁繼電器的構(gòu)造示意圖，其中L為含鐵芯的線圈，P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個(gè)接線柱。電磁繼電器與傳感器配合，可完成自動(dòng)控制的要求。其工作方式是()A．A與B接信號電壓，C與D可跟被控電路串聯(lián)B．A與B接信號電壓，C與D可跟被控電路并聯(lián)C．C與D接信號電壓，A與B可跟被控電路串聯(lián)D．C與D接信號電壓，A與B可跟被控電路并聯(lián)解析：由題圖可知A、B是繼電器線圈的接線柱，所以A、B應(yīng)接信號電壓，線圈隨信號電壓變化而使繼電器相吸或排斥，從而使C、D接通或斷開，進(jìn)而起到控制作用，所以選項(xiàng)A正確。答案：A2．街道旁的路燈、江海里的航標(biāo)燈都要求夜晚亮、白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的()A．壓敏性 B．光敏性C．熱敏性 D．三特性都利用了解析：由于此自動(dòng)控制利用的是光線強(qiáng)弱的變化，利用半導(dǎo)體的光敏性，故選B。答案：B3．(多選)關(guān)于電飯鍋的說法，正確的是()A．電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是感溫鐵氧體B．感溫鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時(shí)失去鐵磁性C．用電飯鍋燒水，水開時(shí)能自動(dòng)斷電D．用電飯鍋煮飯時(shí)，若溫控開關(guān)自動(dòng)斷電后，它不能自動(dòng)復(fù)位解析：電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是感溫鐵氧體，它是由氧化錳、氧化鋅和氧化鐵粉末混合燒結(jié)而成。其特點(diǎn)是常溫下具有鐵磁性，能夠被磁體吸引，溫度達(dá)到約103℃，就失去鐵磁性。水沸騰后，由于鍋內(nèi)保持100℃不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至103℃時(shí)，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點(diǎn)分離，切斷電源，它不能自動(dòng)復(fù)位，從而停止加熱。答案：ABD4．(多選)傳感器在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，它的種類多種多樣，其性能也各不相同。以下有關(guān)傳感器的說法正確的是()A．辦公大樓的大門能“看到”人的到來或離開而自動(dòng)開或關(guān)，是光傳感器的應(yīng)用B．非觸摸式自動(dòng)水龍頭(自動(dòng)感應(yīng)水龍頭)應(yīng)用的傳感器是生物傳感器C．空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一功能的傳感器是溫度傳感器D．電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，能控制電路的通斷解析：辦公大樓的大門能“看到”人的到來或離開而自動(dòng)開或關(guān)，是由于人體會(huì)發(fā)出紅外線，當(dāng)傳感器探測到人體發(fā)出的紅外線后，門會(huì)自動(dòng)打開，是光傳感器的應(yīng)用，故A正確；利用紅外線的熱效應(yīng)可以制成多種開關(guān)，本題所涉及的水龍頭和智能門就是這一應(yīng)用的體現(xiàn)，是利用光傳感器而制成的，故B錯(cuò)誤；空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，這是因?yàn)榭照{(diào)機(jī)使用溫度傳感器，故C正確；電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷，原理是不同的金屬膨脹系數(shù)不同，故D正確。故選A、C、D。答案：ACD5．(多選)如圖所示，RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻，R1為光敏電阻，R2和R3均為定值電阻，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，電壓表為理想電壓表，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是()A．熱敏電阻溫度升高，其他條件不變B．熱敏電阻溫度降低，其他條件不變C．光照增強(qiáng)，其他條件不變D．光照減弱，其他條件不變解析：電壓表示數(shù)增大，而R3為定值電阻，說明流經(jīng)R3的電流增大，由電路結(jié)構(gòu)可知，這可能是由于RT阻值減小或R1阻值增大，由熱敏電阻和光敏電阻特性知，可能是由于溫度降低或光照減弱，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。答案：BD6．如圖所示，雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數(shù)________(填“大于”“等于”或“小于”)下層金屬，常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點(diǎn)是接觸的，通電后，電熱絲發(fā)熱，當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，雙金屬片上層的金屬受熱膨脹，形變量大于下層金屬，雙金屬片向下彎曲，使觸點(diǎn)分離，切斷電路；隨著溫度的降低，當(dāng)降到某一溫度時(shí)，雙金屬片收縮恢復(fù)原狀，兩觸點(diǎn)又接觸，接通電路。調(diào)溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點(diǎn)分離的溫度________(填“升高”或“降低”)；上提彈性銅片，可________(填“升高”或“降低”)觸點(diǎn)的分離溫度，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)溫控制。解析：雙金屬片上層金屬的熱膨脹系數(shù)大于下層金屬，常溫下，彈性銅片和雙金屬片觸點(diǎn)是接觸的，通電后，電熱絲發(fā)熱，當(dāng)溫度升高到某一值時(shí)，雙金屬片上層的金屬受熱膨脹，形變量大于下層金屬，雙金屬片向下彎曲，使觸點(diǎn)分離，切斷電路；隨著溫度的降低，當(dāng)降到某一溫度時(shí)，雙金屬片收縮恢復(fù)原狀，兩觸點(diǎn)又接觸，接通電路。調(diào)溫旋鈕下壓彈性銅片，可使觸點(diǎn)分離的溫度升高；上提彈性銅片，可降低觸點(diǎn)的分離溫度，從而實(shí)現(xiàn)了調(diào)溫控制。答案：大于升高降低[能力提升練]7．如圖所示是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門報(bào)警器的簡化電路示意圖。門打開時(shí)，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減?。婚T關(guān)閉會(huì)遮蔽紅外線源(紅外線源沒有畫出)。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，燈的亮滅能反映門的開、關(guān)狀態(tài)。門打開時(shí)兩燈的發(fā)光情況以及R2兩端電壓UR2與門關(guān)閉時(shí)相比()A．紅燈亮，UR2變大B．綠燈亮，UR2變大C．綠燈亮，UR2變小D．紅燈亮，UR2變小解析：當(dāng)門打開時(shí)，R3受到紅外線照射，電阻減小，從而使并聯(lián)電路電阻減小，總電阻減小，總電流I＝eq\f(E,R＋r)增大，R2兩端電壓UR2＝E－I(R1＋r)減小，R2中電流減小，R3中電流增大，線圈產(chǎn)生的磁場增強(qiáng)，把銜鐵吸引，紅燈亮，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。答案：D8．某光敏電阻RT沒有受到光照射(或光較暗)時(shí)，阻值較大，有光照射時(shí)，阻值較小。現(xiàn)利用該光敏電阻、低壓電源和電磁繼電器設(shè)計(jì)了自動(dòng)控制電路，如圖所示。下列說法正確的是()A．白天流過R1的電流小于晚上流過R1的電流B．該控制電路用到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C．該電路能實(shí)現(xiàn)燈泡晚上亮白天不亮的功能D．繼電器所在電路，電源的輸出功率晚上比白天的大解析：圖中光敏電阻RT與R2串聯(lián)后與R3并聯(lián)，最后串聯(lián)R1；白天光強(qiáng)，則光敏電阻的阻值小，則光敏電阻支路的電阻值小，電路中的總電阻也小，所以電路中的總電流較大，則流過電阻R1的電流值也大，故A錯(cuò)誤；該控制電路利用了電流的磁效應(yīng)，故B錯(cuò)誤；白天流過R3的電流值小，則銜鐵沒有被吸引時(shí)，照明電路斷開；晚上流過R3的電流值大，則銜鐵被吸引，照明電路接通，所以該控制電路能實(shí)現(xiàn)燈泡晚上亮白天不亮的功能，故C正確；電源的輸出功率隨外電阻的變化圖像如圖所示，當(dāng)內(nèi)、外電阻相等時(shí)，電源輸出功率最大，由于不知道內(nèi)、外電阻的大小關(guān)系，所以不能判斷輸出功率的變化，故D錯(cuò)誤。答案：C9．目前有些居民區(qū)內(nèi)樓道燈的控制，使用的是一種延時(shí)開關(guān)。該延時(shí)開關(guān)的簡化原理如圖所示。圖中D是紅色光發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光)，R為限流電阻，K為按鈕式開關(guān)，虛線框內(nèi)S表示延時(shí)開關(guān)電路，當(dāng)按下K接通電路瞬間，延時(shí)開關(guān)觸發(fā)，相當(dāng)于S閉合。這時(shí)釋放K后，延時(shí)開關(guān)S約在1min后斷開，電燈熄滅。根據(jù)上述信息和原理圖，我們可推斷：按鈕開關(guān)K按下前，發(fā)光二極管是________(填“發(fā)光的”或“熄滅的”)，按鈕開關(guān)K按下再釋放后，電燈L發(fā)光持續(xù)時(shí)間約________min。這一過程中發(fā)光二極管是________。限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比，應(yīng)滿足R________RL的條件。解析：開關(guān)K按下前，S為斷開，有電流經(jīng)過發(fā)光二極管，故發(fā)光二極管是發(fā)光的。當(dāng)按下開關(guān)K后，延時(shí)開關(guān)S閉合，二極管和R被短路，二極管不發(fā)光，由于延時(shí)開關(guān)S約1min后斷開，故電燈L能持續(xù)發(fā)光1min，由于R為限流電阻，且二極管只要有很小的電流通過就能發(fā)光，故應(yīng)滿足R?RL。答案：發(fā)光的1熄滅的?[創(chuàng)新應(yīng)用練]10．如圖所示是一種自動(dòng)控制水溫裝置。加熱電路的兩個(gè)端點(diǎn)P、Q應(yīng)接在觸頭a、b之間還是c、d之間？負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻兩端M、N接在哪兩個(gè)觸頭之間？解析：工作過程：當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器的電流不能使它工作，電爐絲被接通加熱。當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值，熱敏電阻阻值減小到某一值時(shí)，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，電爐絲被斷開，停止加熱。答案：端點(diǎn)P、Q應(yīng)接在觸頭a、b之間端點(diǎn)M、N應(yīng)接在觸頭e、f之間11．把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器開關(guān)、電源連成如圖所示電路，制成光電報(bào)警裝置。當(dāng)報(bào)警器有光照射時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)沒有光照或者光照很弱時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。①光敏電阻：光敏電阻受光照后，阻值會(huì)變小。②干簧管繼電器開關(guān)：由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成，如圖所示。當(dāng)線圈中有一定的電流時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場使密封在干簧管內(nèi)的兩個(gè)鐵質(zhì)簧片磁化，兩個(gè)簧片在磁力作用下由原來的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)。當(dāng)線圈中沒有電流或者電流很微弱時(shí)，磁場消失，簧片在彈力的作用下回復(fù)到分離狀態(tài)。電路已經(jīng)連接一部分，請將電路完整連接好。解析：電池、光敏電阻與開關(guān)及干簧管繼電器開關(guān)外面線圈的兩個(gè)接線構(gòu)成一個(gè)回路；而另一組電池、蜂鳴器與干簧管繼電器開關(guān)里面的兩個(gè)接線構(gòu)成另一個(gè)回路。當(dāng)有光照時(shí)，光敏電阻變小，使得干簧管繼電器開關(guān)存在磁場，導(dǎo)致開關(guān)接通，最終使得蜂鳴器發(fā)聲。答案：圖見解析12．如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個(gè)溫控開關(guān)，手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103℃)時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開。S2是一個(gè)