第2節(jié)常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用 能力提升練習(xí)（含答案）

PAGE第1頁(yè)，共1頁(yè)2021-2022學(xué)年人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)第五章第2節(jié)常見(jiàn)傳感器的工作原理及應(yīng)用能力提升練習(xí)一、單選題1．如圖所示電路，電源內(nèi)阻為r，兩相同燈泡電阻均為R，D為理想二極管（具有單向?qū)щ娦裕?，電表均為理想電表。閉合S后，一帶電油滴恰好在平行板電容器中央靜止不動(dòng)。現(xiàn)把滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)，電壓表示數(shù)變化量絕對(duì)值分別為，電流表示數(shù)變化量為，則下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．兩燈泡逐漸變亮 B．油滴將向下運(yùn)動(dòng)C． D．2．筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件，利用磁體靠近霍爾元件產(chǎn)生霍爾效應(yīng)可控制顯示屏的工作狀態(tài)。如圖，一寬為a、長(zhǎng)為c的長(zhǎng)方形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速率為v。當(dāng)元件處于方向向下且垂直于上表面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，元件的前、后表面間將出現(xiàn)霍爾電壓U，以此控制屏幕的熄滅。此時(shí)（）A．元件前表面的電勢(shì)比后表面的電勢(shì)低B．自由電子受到的洛倫茲力大小為C．霍爾電壓U與磁感應(yīng)強(qiáng)度B成反比D．霍爾電壓U與電子定向移動(dòng)的速度v無(wú)關(guān)3．以下說(shuō)法正確的是（）A．電感器有通交流、阻直流、通高頻、阻低頻的特性B．電容器的電容越小，交流電頻率越低，對(duì)交流電的阻礙作用越小C．傳感器能把被測(cè)的非電信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電信息D．光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成，其電阻不隨光照強(qiáng)度改變4．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，定值電阻R0，A和B是小燈泡，光敏電阻Rt阻值隨光照強(qiáng)度增加而減小。用逐漸增強(qiáng)的光照射光敏電阻Rt過(guò)程中（）A．路端電壓增大 B．R0兩端電壓減小C．燈A變暗，燈B變亮 D．燈A和燈B都變暗5．霍爾元件是一種應(yīng)用霍爾效用的磁傳感器，有一個(gè)沿y軸方向的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度（B0、k均為正的常數(shù)），將一傳感器固定在霍爾元件上，沿y軸方向元件的厚度為d，保持通過(guò)霍爾元件的電流I不變（方向如圖中箭頭所示）．當(dāng)元件沿y軸方向移動(dòng)時(shí)，a、b是垂直于z軸方向上元件的前后兩側(cè)面，在這兩個(gè)側(cè)面產(chǎn)生的電勢(shì)差為U，則下列說(shuō)法正確的是A．若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則后側(cè)面電勢(shì)高B．若I不變，電勢(shì)差U越大，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B越小C．若磁感應(yīng)強(qiáng)度B不變，前后兩側(cè)面的電勢(shì)差U越小，則電流I取值越大D．k越大，傳感器靈敏度越高6．福州一中的同學(xué)總是對(duì)身邊的的事物充滿好奇，某同學(xué)對(duì)智能手機(jī)中的電子指南針（電子羅盤(pán)）產(chǎn)生了興趣，通過(guò)查資料得知其原理是利用重力傳感器和霍爾效應(yīng)來(lái)確定地磁場(chǎng)的方向。如圖，某個(gè)智能手機(jī)中固定著一個(gè)導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件，各邊長(zhǎng)度如圖所示。元件的上表面與手機(jī)平面平行，始終通有從C到D方向的恒定電流I，當(dāng)手機(jī)水平轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件上下表面A、B之間的電勢(shì)差也發(fā)生改變，不考慮地磁場(chǎng)的磁偏角，小范圍內(nèi)的地磁場(chǎng)可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)C端朝著正西方向時(shí)，UAB>0B．當(dāng)C端朝著正西方向時(shí)，僅增大元件的厚度c，則A、B兩表面的電勢(shì)差增大C．CD沿著豎直方向時(shí)，A、B兩表面的電勢(shì)差UAB一定為零D．當(dāng)C端從正西方向緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°到正北方向時(shí)，A、B兩表面的電勢(shì)差不斷減小7．如圖所示，E為電源，其內(nèi)阻不可忽略，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，L為指示燈泡，C為平行板電容器，G為靈敏電流計(jì)．閉合開(kāi)關(guān)S，在環(huán)境溫度明顯升高的過(guò)程中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．L變亮B．RT兩端電壓變小C．C所帶的電荷量保持變小D．G中電流方向由b→a8．能把溫度這個(gè)物理量轉(zhuǎn)化為電阻這個(gè)物理量的元器件是（）A．熱敏電阻 B．光敏電阻 C．電容器 D．電源9．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用壓敏電阻判斷豎直升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理圖如圖甲所示，將壓敏電阻固定在升降機(jī)底板上，其上放置一個(gè)物塊，在升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，已知升降機(jī)靜止時(shí)電流表的示數(shù)為I1。下列判斷正確的是（）A．從0到t1時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)一定靜止B．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度在變化D．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能向下勻加速運(yùn)動(dòng)10．利用霍爾元件可以進(jìn)行微小位移的測(cè)量。如圖甲所示，將固定有霍爾元件的物體置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同極相對(duì)放置的磁體縫隙中，建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。保持沿x方向通過(guò)霍爾元件的電流I不變，當(dāng)物體沿z軸方向移動(dòng)時(shí)，由于不同位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同，霍爾元件將在y軸方向的上、下表面間產(chǎn)生不同的霍爾電壓UH。當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0，UH為0，將該點(diǎn)作為位移的零點(diǎn)。在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和坐標(biāo)z成正比，這樣就可以把電壓表改裝成測(cè)量物體微小位移的儀表。下列說(shuō)法中正確的是（）A．該儀表只能測(cè)量位移的大小，無(wú)法確定位移的方向B．該儀表的刻度線是不均勻的C．若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當(dāng)?z>0時(shí)，上表面電勢(shì)高D．電流I越大，霍爾電壓UH越大二、多選題11．下列說(shuō)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(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)B．熱敏電阻是利用半導(dǎo)體電阻承受隨溫度的變化的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量C．電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器D．空調(diào)機(jī)中控溫的傳感器是光電傳感器12．光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖如圖所示，圖中虛線表示激光，圓柱體表示隨為光敏電阻，R1為定值電阻，R2此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（）A．當(dāng)光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲一次高電壓就計(jì)數(shù)一次13．圖為某種電子秤工作原理的示意圖，被稱物體的質(zhì)量可按照一定的換算關(guān)系通過(guò)電流表的示數(shù)獲得．秤盤(pán)中放入物體后，連桿P將從a點(diǎn)向下滑動(dòng)，最終停在a、b間的某一位置．關(guān)于該電子秤，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體質(zhì)量越小，電流表的示數(shù)越大B．物體質(zhì)量越大，電流表的示數(shù)越大C．物體質(zhì)量越大，電路中的總電阻越大D．物體質(zhì)量越小，電路中的總電阻越大14．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球．小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是（

）A．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做變加速直線運(yùn)動(dòng)C．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做變加速直線運(yùn)動(dòng)D．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)15．平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個(gè)帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向夾角為，如圖所示，那么（

）A．保持電鍵S閉合，將A板稍向上移，則減小B．保持電鍵S閉合，將A板稍向B板靠近，則增大C．電鍵S斷開(kāi)，將A板稍向B板靠近，則不變D．電鍵S斷開(kāi)，將A板稍向上移，則減小三、解答題16．如圖所示電路，電源電壓不變，電表均為理想電表，R1＝30．開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)或都閉合所形成的兩個(gè)電路狀態(tài)中，電壓表示數(shù)之比為3∶8；R2消耗的最大功率和最小功率之比為4∶1；R3的最小功率為0.9W．求：（1）電阻R2的值；（2）電流表的最大示數(shù)。17．如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，不稱物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭P在A端，滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效電阻最大，電流較小；稱重物時(shí)，在壓力作用下滑動(dòng)觸頭下移，滑動(dòng)變阻器有效電阻變小，電流變大。這樣把電流對(duì)應(yīng)的質(zhì)量值刻在刻度盤(pán)上，就可以讀出被稱物體的質(zhì)量，若滑動(dòng)變阻器上A、B間長(zhǎng)度為l，最大阻值為，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k。（1）試導(dǎo)出所稱重物重力G與電路中電流I的函數(shù)關(guān)系（2）該裝置達(dá)到最大量程時(shí)電流表示數(shù)是多少？四、實(shí)驗(yàn)題18．為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強(qiáng)光照射時(shí)電阻的大小關(guān)系，某同學(xué)用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出兩種U-I圖線，如圖乙所示。（1）根據(jù)U-I圖線可知正常光照射時(shí)光敏電阻的阻值為_(kāi)______Ω，強(qiáng)光照射時(shí)的阻值為_(kāi)______Ω；（2）若實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻約為5kΩ，毫安表的內(nèi)阻約為100Ω，考慮到電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，此實(shí)驗(yàn)中_______（選填“正常光照射時(shí)”或“強(qiáng)光照射時(shí)”）測(cè)得的電阻誤差較大。若測(cè)量這種光照下的電阻，則需將實(shí)物圖中毫安表的連接方式采用_______（選填“內(nèi)接”或“外接”）法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確。19．把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器、開(kāi)關(guān)、電源按如圖所示電路連接，制成光電報(bào)警裝置。當(dāng)有光照射報(bào)警裝置且光照不是很弱時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)沒(méi)有光照或者光照很弱時(shí)，蜂鳴器不發(fā)聲。①光敏電阻：受光照射后，阻值會(huì)變小、②干簧管繼電器：由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成，當(dāng)線圈中有一定的電流時(shí)，線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(lái)的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)。當(dāng)線圈中沒(méi)有電流或者電流很微弱時(shí)，磁場(chǎng)消失，簧片在彈力的作用下恢復(fù)到分離狀態(tài)。請(qǐng)將下面的電路完整連接好