2025高考物理步步高同步練習(xí)選修2第五章 認(rèn)識傳感器 2 常見傳感器的工作原理及應(yīng)用含答案

2025高考物理步步高同步練習(xí)選修2第五章1認(rèn)識傳感器2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道什么是傳感器，了解傳感器的種類.2.知道傳感器的組成與應(yīng)用模式.3.知道光敏電阻、金屬熱電阻、熱敏電阻、電阻應(yīng)變片的工作原理及應(yīng)用．一、傳感器及其工作原理1．傳感器的定義：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的可用信號輸出．通常轉(zhuǎn)換成的可用信號是電壓、電流等電學(xué)量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷．2．非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的意義：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，可以很方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制．3．傳感器的組成：傳感器的基本部分一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件組成．4．傳感器應(yīng)用的一般模式二、光敏電阻光敏電阻在被光照射時(shí)電阻發(fā)生變化，光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量．三、金屬熱電阻和熱敏電阻1．金屬熱電阻：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，利用這一特性，金屬絲可以制作溫度傳感器，稱為熱電阻．2．熱敏電阻：用半導(dǎo)體材料制成，氧化錳制成的熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。?、電阻應(yīng)變片1．電阻應(yīng)變效應(yīng)：金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，其電阻也隨之變化的現(xiàn)象．2．電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片有金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片，半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的壓阻效應(yīng)．3．電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量．判斷下列說法的正誤．(1)傳感器可以把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量．(√)(2)光敏電阻的阻值隨光照的強(qiáng)弱而變化，光照越強(qiáng)電阻越大．(×)(3)熱敏電阻一般用半導(dǎo)體材料制作，導(dǎo)電能力隨溫度的升高而增強(qiáng)，但靈敏度低．(×)(4)電阻應(yīng)變片能夠把物體的形變情況轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓?√)一、傳感器導(dǎo)學(xué)探究干簧管結(jié)構(gòu)：如圖1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)：圖1(1)會發(fā)生什么現(xiàn)象，為什么？(2)干簧管的作用是什么？答案(1)燈泡會亮，因?yàn)楫?dāng)條形磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化而接通．(2)干簧管起到開關(guān)的作用，是一種能夠感知磁場的傳感器．知識深化1．傳感器的核心元件(1)敏感元件：相當(dāng)于人的感覺器官，是傳感器的核心部分，是利用材料的某種敏感效應(yīng)(如熱敏、光敏、壓敏、力敏、濕敏等)制成的．(2)轉(zhuǎn)換元件：是傳感器中能將敏感元件輸出的與被測物理量成一定關(guān)系的非電信號轉(zhuǎn)換成電信號的電子元件．(3)轉(zhuǎn)換電路：將轉(zhuǎn)換元件輸出的不易測量的電學(xué)量轉(zhuǎn)換成易于測量的電學(xué)量，如電壓、電流、電阻等．2．傳感器的工作原理傳感器感受的通常是非電學(xué)量，如壓力、溫度、位移、濃度、速度、酸堿度等，而它輸出的通常是電學(xué)量，如電壓、電流、電荷量等．這些輸出信號是非常微弱的，通常要經(jīng)過放大后再輸送給控制系統(tǒng)產(chǎn)生各種控制動作．傳感器的工作原理如下所示：eq\x(非電學(xué)量)→eq\x(敏感元件)→eq\x(轉(zhuǎn)換元件)→eq\x(轉(zhuǎn)換電路)→eq\x(電學(xué)量)關(guān)于傳感器，下列說法正確的是()A．所有傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成的B．金屬材料也可以制成傳感器C．傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D．水銀溫度計(jì)是一種傳感器答案B解析傳感器材料分為半導(dǎo)體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機(jī)材料等，A錯(cuò)誤，B正確；傳感器是通過非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來傳遞信號的，C錯(cuò)誤；水銀溫度計(jì)根據(jù)熱脹冷縮來測量溫度，不是傳感器，D錯(cuò)誤．許多辦公樓及宿舍樓的樓梯上的電燈白天不亮，到了晚上能夠自動做到“人來即亮，人走即滅”，其神奇功能在于控制燈的“開關(guān)”傳感器，下列有關(guān)該傳感器的說法正確的是()A．該傳感器能夠測量的物理量是位移和溫度B．該傳感器能夠測量的物理量是位移和光強(qiáng)C．該傳感器能夠測量的物理量是光強(qiáng)和聲音D．該傳感器能夠測量的物理量是壓力和位移答案C解析樓道中安裝了自動燈光控制系統(tǒng)，白天燈不亮與光傳感器有關(guān)；晚上有人經(jīng)過時(shí)，燈自動亮起來，與聲音有關(guān)，是聲傳感器，所以該傳感器能夠測量的物理量是光強(qiáng)和聲音，C正確．二、光敏電阻導(dǎo)學(xué)探究在工廠生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線上安裝計(jì)數(shù)器后，就可以準(zhǔn)確得知生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，如圖2所示為光敏電阻自動計(jì)數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻．此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是什么？圖2答案當(dāng)光被產(chǎn)品擋住時(shí)，R1電阻增大，電路中電流減小，R2兩端電壓減小，信號處理系統(tǒng)得到低電壓，每通過一個(gè)產(chǎn)品就獲得一次低電壓，并計(jì)數(shù)一次．知識深化1．光敏電阻一般由半導(dǎo)體材料制成，當(dāng)半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)，載流子增多，導(dǎo)電性能明顯增強(qiáng)，光敏電阻把光照的強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電阻的大?。?．光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng)而明顯減?。軌虬压庹諒?qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量．(多選)如圖3所示，R1、R2為定值電阻，L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時(shí)()圖3A．電壓表的示數(shù)增大B．R2中電流減小C．小燈泡的功率增大D．電路的路端電壓增大答案ABC解析當(dāng)入射光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，外電路總電阻隨R3的減小而減小，由閉合電路歐姆定律知，干路電流增大，R1兩端電壓增大，電壓表的示數(shù)增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路的路端電壓減小，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；因路端電壓減小，且R1兩端電壓增大，故R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，B項(xiàng)正確；因干路電流增大，且R2中電流減小，知流過小燈泡的電流必增大，故小燈泡的功率增大，C項(xiàng)正確．三、金屬熱電阻和熱敏電阻導(dǎo)學(xué)探究如圖4所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，再將多用電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT(溫度升高，電阻減小)的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中央．若在RT上擦一些酒精，多用電表指針將如何偏轉(zhuǎn)？若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向熱敏電阻，多用電表指針將如何偏轉(zhuǎn)？圖4答案由于酒精揮發(fā)，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，多用電表指針將向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向熱敏電阻，熱敏電阻RT溫度升高，電阻值減小，多用電表指針將向右偏．知識深化1．金屬熱電阻：金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大，如圖5圖線①所示．2．熱敏電阻(1)熱敏電阻指用半導(dǎo)體材料制成，電阻值隨溫度變化發(fā)生明顯變化的電阻．如圖5圖線②所示為某熱敏電阻的電阻—溫度特性曲線．圖5(2)熱敏電阻分正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻兩類，電阻值隨溫度升高而增大的是正溫度系數(shù)(PTC)熱敏電阻；電阻值隨溫度升高而減小的是負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻．常用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻．(多選)在溫控電路中，通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對電路相關(guān)物理量的控制．如圖6所示電路，R1為定值電阻，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻(溫度越高，電阻越小)，C為電容器．當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)()圖6A．電容器C的帶電荷量增大B．理想電壓表的讀數(shù)增大C．電容器C兩板間的電場強(qiáng)度減小D．R1消耗的功率增大答案AB解析當(dāng)環(huán)境溫度降低時(shí)，R2的阻值變大，電路的總電阻變大，由I＝eq\f(E,R總)可知I變小，又U＝E－Ir，則電壓表的讀數(shù)增大，B正確；由P1＝I2R1可知，R1消耗的功率P1變小，D錯(cuò)誤；電容器C兩板間的電壓U2＝U－U1，U1＝IR1，可知U1變小，U2變大，由場強(qiáng)E′＝eq\f(U2,d)，Q＝CU2可知，Q、E′都增大，故A正確，C錯(cuò)誤．四、電阻應(yīng)變片導(dǎo)學(xué)探究如圖7所示是一個(gè)應(yīng)變式力傳感器，彈簧鋼制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各貼一個(gè)應(yīng)變片．結(jié)合力傳感器的特點(diǎn)，敘述它的工作原理．圖7答案在梁的自由端施力F，則梁發(fā)生彎曲，上表面拉伸，下表面壓縮，上表面應(yīng)變片的電阻變大，下表面應(yīng)變片的電阻變?。越大，彎曲形變越大，應(yīng)變片的電阻變化就越大．如果讓應(yīng)變片中通過的電流保持恒定，那么上表面應(yīng)變片兩端的電壓變大，下表面應(yīng)變片兩端的電壓變?。畟鞲衅靼堰@兩個(gè)電壓的差值輸出．力F越大，輸出的電壓差值也就越大．有一種測量人體重的電子秤，其原理圖如圖8所示．它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表(其實(shí)質(zhì)是電流表)．其中AO∶BO＝5∶1.已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示：壓力F/N050100150200250300…電阻R/Ω300270240210180150120…踏板的杠桿組件的質(zhì)量不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端電壓恒為4.68V，則：圖8(1)利用表中數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式；(2)該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處？(3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤示數(shù)為20mA，這個(gè)人的體重是多少？(取g＝10N/kg)答案(1)R＝300－0.6F(2)15.6mA(3)55kg解析(1)由表中數(shù)據(jù)可歸納得出：R＝300－0.6F.(2)依題意可知，電子秤空載時(shí)壓力傳感器受到的壓力為零，電阻R1＝300Ω，電路中的電流為I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(4.68,300)A＝15.6mA，所以該秤零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的15.6mA處．(3)當(dāng)電流表刻度盤的讀數(shù)為I2＝20mA時(shí)，壓力傳感器的電阻R2＝eq\f(U,I2)＝eq\f(4.68,20×10－3)Ω＝234Ω，由R＝300－0.6F，解得F2＝110N.再由F2·AO＝G·BO，可得G＝550N.故人的體重為m＝eq\f(G,g)＝55kg.1．(對傳感器的理解)關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說法正確的是()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→電信息答案A2．(光敏電阻的應(yīng)用)(2020·海南?？谒闹懈叨掀谥?如圖9所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，R1為光敏電阻，光照強(qiáng)度增大時(shí)，其阻值減小．現(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷正確的是()圖9A．B燈變暗，A燈變亮 B．R2兩端的電壓變大C．B燈變亮，A燈變暗 D．電源的總功率變小答案B解析增加光照強(qiáng)度時(shí)，R1的阻值減小，電路的總電阻減?。鶕?jù)閉合電路的歐姆定律可知，電路中的總電流增大，電源的總功率增大，路端電壓減小，A燈變暗，A中的電流變小，則R2的電流變大，R2兩端的電壓變大，R1兩端的電壓變小，B燈變暗，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．3．(熱敏電阻的應(yīng)用)(多選)如圖10所示，R1為定值電阻，R2是正溫度系數(shù)的熱敏電阻(即溫度越高，電阻值越大)，L為小燈泡，當(dāng)溫度下降時(shí)()圖10A．理想電流表的示數(shù)增大 B．R1兩端的電壓增大C．小燈泡變亮 D．小燈泡變暗答案ABD解析當(dāng)溫度下降時(shí)，R2減小，外電路的總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，電流表測量總電流，則知其示數(shù)增大，選項(xiàng)A正確；總電流增大，則R1兩端的電壓增大，而路端電壓減小，所以燈泡兩端的電壓減小，燈泡變暗，選項(xiàng)B、D正確，C錯(cuò)誤．4．(電阻應(yīng)變片、力傳感器的應(yīng)用)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)動狀態(tài)的裝置，其工作原理圖如圖11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)動的過程中，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()圖11A．0到t1時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)一定靜止B．t1到t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能做勻加速直線運(yùn)動C．t1到t2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)運(yùn)動時(shí)的加速度在變化D．t2到t3時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能向下勻速運(yùn)動答案C考點(diǎn)一傳感器及其工作原理1．(多選)下列說法正確的是()A．傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)B．干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器C．電視遙控接收器的主要元件不是傳感器D．傳感器是把力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測量轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具答案ABD解析傳感器的任務(wù)就是采集信息，選項(xiàng)A正確；干簧管的主要構(gòu)造是由平時(shí)不接觸的兩個(gè)極易被磁化的軟磁性材料組成的，它們靠近磁場時(shí)被磁化后相互吸引而接觸，選項(xiàng)B正確；電視遙控接收器中使用了紅外線傳感器，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由傳感器的定義知，選項(xiàng)D正確．2．(多選)關(guān)于傳感器的作用，下列說法正確的是()A．通常的傳感器可以直接用來進(jìn)行自動控制B．傳感器可以用來采集信息C．傳感器可以將感受到的一些信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D．傳感器可以將所有感受到的信號都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量答案BC解析通常的傳感器是通過將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量來傳遞信號的，一般不直接用來進(jìn)行自動控制，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于通常的傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，因此傳感器可以用來采集信息，選項(xiàng)B正確；傳感器可以將感受到的一些信號轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，但并不是將所有感受到的信號都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二常見傳感器及其應(yīng)用3.如圖1所示，是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制成的傳感器，話筒的振動膜前面有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極．在兩極間加一電壓U，人對著話筒說話時(shí)，振動膜前后振動，使電容發(fā)生變化，從而使聲音信號被話筒轉(zhuǎn)化為電信號，其中導(dǎo)致電容變化的原因是電容器兩板間的()圖1A．距離變化 B．正對面積變化C．電介質(zhì)變化 D．電壓變化答案A解析振動膜前后振動，使振動膜上的金屬層與金屬板間的距離發(fā)生變化，從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，故A正確．4．(2020·徐州市期末)在公共場所裝有自動干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就會開通電熱器加熱，噴出熱空氣將手烘干．自動干手機(jī)使用的傳感器應(yīng)該是()A．磁傳感器 B．紅外線傳感器C．力傳感器 D．聲傳感器答案B解析手靠近干手機(jī)時(shí)，紅外線傳感器通過接收身體表面輻射出來的紅外線來啟動加熱裝置工作，屬于紅外線傳感器，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．5．(多選)電容式傳感器是將非電信號轉(zhuǎn)換為電信號的裝置．由于電容器的電容C取決于極板正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，如圖2所示是四個(gè)電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用，下列說法正確的是()圖2A．甲圖的傳感器可以用來測量角度B．乙圖的傳感器可以用來測量液面的高度C．丙圖的傳感器可以用來測量壓力D．丁圖的傳感器只能用來測量速度答案ABC6．(多選)如圖3為電阻R隨溫度T變化的圖線．下列說法中正確的是()圖3A．圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的B．圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的C．圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高D．圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高答案BD解析金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，故A錯(cuò)誤，B正確；圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測溫范圍大，但靈敏度低，圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小，但靈敏度高，故C錯(cuò)誤，D正確．7.如圖4所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(溫度越高，其阻值越小)，電流表為值班室內(nèi)的顯示器，a、b之間接報(bào)警器．當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，流過顯示器的電流I2、報(bào)警器兩端的電壓U的變化情況是()圖4A．I2變大，U變大 B．I2變小，U變小C．I2變小，U變大 D．I2變大，U變小答案D解析當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí)，R2的阻值減小，則外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流將增大，由U＝E－Ir可知，路端電壓減小，即報(bào)警器兩端的電壓U將減?。灰蚩傠娏鱅增大，則R1兩端的電壓增大，并聯(lián)部分的電壓減小，則可知流過R3的電流I3減小，流過R2的電流I2＝I－I3變大，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤，D正確．8．(2021·龍巖市漳平一中月考)如圖5是安裝在潛水器上深度表的電路簡圖，顯示器由電流表(電阻不計(jì))改裝而成，壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小，電源電動勢不變，內(nèi)阻為r，定值電阻阻值為R0，在潛水器下潛過程中，電路中有關(guān)物理量的變化情況是()圖5A．通過顯示器的電流減小B．R0兩端的電壓增大C．傳感器兩端的電壓增大D．電路的總功率減小答案B解析在潛水器下潛過程中，壓力傳感器受到的壓力越來越大，壓力傳感器的電阻隨壓力的增大而減小，所以電路中的總電阻減小，由閉合電路歐姆定律I＝eq\f(E,R傳＋R0＋r)可知電路中的總電流增大，即通過顯示器的電流增大，故A錯(cuò)誤；R0兩端的電壓U＝IR0，電路中的電流增大，則U增大，故B正確；傳感器兩端的電壓U傳＝E－I(R0＋r)，由于I增大，E、R0、r都不變，則傳感器兩端的電壓減小，故C錯(cuò)誤；由P＝EI可知，電路的總功率增大，故D錯(cuò)誤．9．(多選)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6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(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí)，光傳感器輸出一個(gè)電信號，并在屏幕上顯示出電信號與時(shí)間的關(guān)系，如圖乙所示．若傳送帶始終勻速運(yùn)動，每兩個(gè)工件間的距離為0.2m，則下述說法正確的是()圖6A．傳送帶運(yùn)動的速度是0.1m/sB．傳送帶運(yùn)動的速度是0.2m/sC．該傳送帶每小時(shí)輸送3600個(gè)工件D．該傳送帶每小時(shí)輸送7200個(gè)工件答案BC解析由題圖乙可知，每隔1s記錄一個(gè)工件，因此傳送帶運(yùn)動的速度是0.2m/s，進(jìn)而可知，每小時(shí)該傳送帶輸送3600個(gè)工件，故選項(xiàng)B、C正確．10．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減?。幸晃煌瑢W(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車運(yùn)動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖7甲所示．將壓敏電阻和一塊擋板固定在水平光滑絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球．小車在水平面內(nèi)向右做直線運(yùn)動的過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，0～t1時(shí)間內(nèi)小車向右做勻速直線運(yùn)動，下列判斷正確的是()圖7A．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動B．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動C．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動D．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動答案D解析分析題圖乙中電流隨時(shí)間的變化關(guān)系可以得出，在t1～t2時(shí)間內(nèi)，電流增大，表明題圖甲中壓敏電阻的阻值逐漸減小，即壓敏電阻受到的壓力逐漸增大，所以可判斷小車在向右做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動；在t2～t3時(shí)間內(nèi)，電流在較大數(shù)值上保持恒定，說明電阻保持一個(gè)較小值，即受到的壓力保持恒定，說明小車在向右做勻加速直線運(yùn)動，故選項(xiàng)D正確.11.(2020·重慶市育才中學(xué)期中)霍爾元件是一種磁傳感器，是實(shí)際生活中的重要元件之一．如圖8所示為長度一定的霍爾元件，在該元件中通有方向從E到F的恒定電流I，在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，霍爾元件中的載流子為負(fù)電荷．則下列說法正確的是()圖8A．該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)換為磁學(xué)量B．左表面的電勢高于右表面C．如果用該元件測赤道處的磁場，應(yīng)保持元件上表面呈水平狀態(tài)D．如果霍爾元件中的電流大小不變，則左、右表面的電勢差與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比答案D解析霍爾元件把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，A錯(cuò)誤；由于霍爾元件中的載流子為負(fù)電荷，則負(fù)電荷的運(yùn)動方向由F到E，由左手定則可知負(fù)電荷向左表面偏轉(zhuǎn)，則右表面的電勢高，B錯(cuò)誤；如果用該元件測赤道處的磁場，由于地磁場與水平面平行，因此如果霍爾元件的上表面保持水平，則左右表面間無電壓產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；根據(jù)qvB＝qeq\f(U,d)得，U＝Bdv，又I＝nqSv，聯(lián)立解得U＝eq\f(IBd,nqS)，可知保持電流不變，則左、右表面的電勢差與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，D正確．12.(多選)如圖9所示，理想變壓器的原線圈與定值電阻r串聯(lián)，副線圈接熱敏電阻RT(溫度升高，阻值減小)，在正弦交流電源的電壓U0不變的情況下，下列說法正確的是()圖9A．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，原線圈兩端的電壓一定減小B．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，原線圈中的電流一定減小C．當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，r消耗的功率一定減小D．當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，r消耗的功率一定增大答案AC解析設(shè)變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，其阻值減小，副線圈的電流I2增大，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，可知原線圈的電流I1增大，根據(jù)U0＝I1r＋U1，可知原線圈兩端的電壓U1減小，故A正確，B錯(cuò)誤；同理，當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，其阻值增大，副線圈的電流I2減小，根據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，可知原線圈的電流I1減小，根據(jù)P＝I12r，可知r消耗的功率一定減小，故C正確，D錯(cuò)誤．13．溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化的特性工作的．在圖10甲中，電源的電動勢E＝9.0V，電源內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為小量程的電流表，電流表內(nèi)阻RG保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙的R－t圖線所示．閉合開關(guān)S.圖10(1)當(dāng)R的溫度等于40℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2.25mA，求電流表內(nèi)阻RG；(2)當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝4.5mA時(shí)，求熱敏電阻R的溫度．答案(1)500Ω(2)140℃解析(1)由R－t圖像得，當(dāng)t＝40℃時(shí)，R1＝3500Ω，再由I1＝eq\f(E,R1＋RG)，得RG＝500Ω(2)I2＝eq\f(E,R2＋RG)，代入數(shù)據(jù)得：R2＝1500Ω由R－t圖像可知，此時(shí)的溫度是140℃.3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.進(jìn)一步理解常用傳感器的工作原理及應(yīng)用.2.學(xué)會利用傳感器制作簡單的自動控制裝置．實(shí)驗(yàn)1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1.圖12．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．用磁體直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動作．(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，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．實(shí)驗(yàn)2光控開關(guān)1．實(shí)驗(yàn)器材和裝置光敏電阻完成光信號向電信號的轉(zhuǎn)變．晶體三極管將電流進(jìn)行放大，同時(shí)具有完成斷路和接通的開關(guān)作用．發(fā)光二極管LED模仿路燈．電路設(shè)計(jì)如圖2甲．圖2為了能夠驅(qū)動更大功率的負(fù)載，需用繼電器來啟、閉另外的供電電路，如圖乙所示．2．電路工作原理(1)光較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值小，三極管不導(dǎo)通，繼電器斷路，處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮．(2)光較弱時(shí)，光敏電阻阻值變大，三極管導(dǎo)通，產(chǎn)生較大的集電極電流，點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合，點(diǎn)亮小燈泡L.3．實(shí)驗(yàn)操作(1)連接電路，檢查無誤后，接通電源．(2)用白光照射光敏電阻，調(diào)節(jié)R1，使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光．(3)減弱光敏電阻的光照強(qiáng)度，當(dāng)光減弱到某種程度時(shí)，發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光．(4)讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí)，發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅.一、光控開關(guān)的應(yīng)用把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器開關(guān)、電源連成電路如圖3所示，制成光電報(bào)警裝置．當(dāng)報(bào)警器有光照射時(shí)，峰鳴器發(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，阻值會變?。诟苫晒芾^電器開關(guān)：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恢復(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．圖3答案見解析圖解析電池、光敏電阻與開關(guān)及干簧管繼電器開關(guān)外面的接線構(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)里面的接線構(gòu)成又一個(gè)回路．當(dāng)有光照時(shí)，光敏電阻阻值變小，使得干簧管繼電器開關(guān)產(chǎn)生磁場，使開關(guān)接通，最終使得蜂鳴器發(fā)聲，電路如圖所示．二、熱敏電阻的應(yīng)用現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏電阻的溫度達(dá)到或超過60℃時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警．提供的器材有：熱敏電阻，報(bào)警器(內(nèi)阻很小，流過的電流超過Ic時(shí)就會報(bào)警)，電阻箱(最大阻值為999.9Ω)，直流電源(輸出電壓為U，內(nèi)阻不計(jì))，滑動變阻器R1(最大阻值為1000Ω)，滑動變阻器R2(最大阻值為2000Ω)，單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干．在室溫下對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)．已知U約為18V，Ic約為10mA；流過報(bào)警器的電流超過20mA時(shí)，報(bào)警器可能損壞；該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，在60℃時(shí)阻值為650.0Ω.(1)完成如圖4所示待調(diào)節(jié)的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線．圖4(2)電路中應(yīng)選用滑動變阻器________(填“R1”或“R2”)．(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報(bào)警系統(tǒng)：①電路接通前，需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，這一阻值為________Ω；滑動變阻器的滑片應(yīng)置于________(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________________________________________________________________________．②將開關(guān)向________(填“c”或“d”)端閉合，緩慢移動滑動變阻器的滑片，直至________________________________________________________________________．(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變，將開關(guān)向另一端閉合，報(bào)警系統(tǒng)即可正常使用．答案(1)見解析圖(2)R2(3)①650.0b接通電源后，流過報(bào)警器的電流會超過20mA，報(bào)警器可能損壞②c報(bào)警器開始報(bào)警解析(1)熱敏電阻工作溫度達(dá)到60℃時(shí)，報(bào)警器報(bào)警，故需通過調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為60℃時(shí)的熱敏電阻的阻值，即將阻值調(diào)節(jié)到650.0Ω，使報(bào)警器能正常報(bào)警，電路圖如圖所示．(2)U＝18V，通過報(bào)警器的電流10mA≤Ic≤20mA，電路中總電阻R＝eq\f(U,Ic)，即900Ω≤R≤1800Ω，故滑動變阻器選R2.(3)熱敏電阻阻值為650.0Ω時(shí)，報(bào)警器開始報(bào)警，模擬熱敏電阻的電阻箱阻值也應(yīng)為650.0Ω，實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)，將開關(guān)置于c端，緩慢調(diào)節(jié)滑動變阻器，直到報(bào)警器開始報(bào)警．為防止通過報(bào)警器電流過大，造成報(bào)警器燒壞，應(yīng)使滑動變阻器的滑片置于b端.1．(光控開關(guān))光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應(yīng)用．街道路燈自動控制就是應(yīng)用之一，如圖5所示電路為模擬電路，其中A為一光敏電阻，B為電磁繼電器，C為電流信號放大器，D為路燈．請連成正確的電路，達(dá)到日出路燈熄、日落路燈亮的效果．圖5答案見解析圖解析當(dāng)有光照射時(shí)，電流經(jīng)過放大器輸出一個(gè)較大的電流，驅(qū)動電磁繼電器吸合，使兩個(gè)觸點(diǎn)斷開；當(dāng)無光照時(shí)，電流減小，放大器輸出電流減小，電磁繼電器釋放銜鐵，使兩個(gè)觸點(diǎn)閉合，控制路燈電路接通，路燈開始工作，電路如圖所示．2．(溫控裝置)如圖6甲所示為一熱敏電阻的R－t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為200Ω.當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電電池的電動勢E＝8V，內(nèi)阻可以不計(jì)．圖中的“電源”是恒溫箱加熱電源．圖6(1)圖甲說明熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而______(選填“增大”“減小”或“不變”)．(2)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)加熱器接________(選填“AB”或“CD”)端．(3)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持100℃，滑動變阻器R1接入電路的電阻值為________Ω.答案(1)減小(2)AB(3)150解析(1)由題圖甲可知熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而減?。?2)當(dāng)溫度較低的時(shí)候，熱敏電阻的阻值較大，電路中的電流較小，此時(shí)繼電器的銜鐵與AB部分連接，此時(shí)是需要加熱的，恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作，所以應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在AB端．(3)當(dāng)溫度達(dá)到100℃時(shí)，加熱電路就要斷開，此時(shí)繼電器的銜鐵要被吸合，即控制電路的電流要達(dá)到20mA＝0.02A，根據(jù)閉合電路歐姆定律可得：I＝eq\f(E,R＋R1＋R0)，解得：R1＝150Ω.考點(diǎn)一門窗防盜報(bào)警裝置1．如圖1所示是某保密室的防盜報(bào)警電路，當(dāng)有人闖入保密室時(shí)會使開關(guān)S閉合．下列說法正確的是()圖1A．電磁繼電器與發(fā)電機(jī)工作原理相同B．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱只與電流大小有關(guān)C．電磁鐵工作時(shí)，上端為S極D．當(dāng)有人闖入保密室時(shí)，b燈亮答案D解析電磁繼電器是利用電流的磁效應(yīng)工作的，發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理制成的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁鐵的磁性強(qiáng)弱和電流大小、線圈的匝數(shù)及有無鐵芯有關(guān)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)安培定則可知，電磁鐵工作時(shí)，上端為N極，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；當(dāng)有人闖入保密室時(shí)會使開關(guān)S閉合，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵向下移動，b燈所在電路接通，b燈亮，選項(xiàng)D正確．2．圖2甲為一種家用門磁防盜報(bào)警器，由磁條和主機(jī)組成，門窗均可使用，乙圖為其簡化示意圖，安裝時(shí)，將磁條固定在門框上，主機(jī)安裝在與其等高的門板邊緣，門關(guān)上時(shí)，兩者剛好靠在一起．當(dāng)主機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，若門被打開，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會工作，帶動報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲．下列有關(guān)說法正確的是()圖2A．觸發(fā)器內(nèi)是一個(gè)開關(guān)，當(dāng)主機(jī)與磁條靠近時(shí)，開關(guān)是斷開的B．觸發(fā)器可以由銅制成C．磁條的兩極對調(diào)后，該報(bào)警器不能正常工作D．本裝置是利用電流的磁效應(yīng)工作的答案A解析門關(guān)上時(shí)，磁條與觸發(fā)器剛好靠在一起，此時(shí)報(bào)警器不工作，說明電路是斷開的；當(dāng)主機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，若門被打開，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會工作，帶動報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，說明此時(shí)觸發(fā)器內(nèi)開關(guān)是閉合的，選項(xiàng)A正確．觸發(fā)器與磁條之間存在磁力的作用，所以觸發(fā)器不可能是銅制成的，因?yàn)殂~沒有磁性，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．無論磁條哪個(gè)磁極靠近觸發(fā)器，都存在磁力作用，所以兩極對調(diào)后，該報(bào)警器仍能正常工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．本裝置是利用磁體能夠吸引磁性物體的特點(diǎn)工作的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．考點(diǎn)二光控裝置與溫控裝置3.(多選)如圖3所示是某小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻、R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置．則()圖3A．當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓升高B．當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓降低C．當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓D．當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓答案BC解析R1是光敏電阻，有光照射時(shí)，電阻變小，當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓U＝IR2減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由閉合電路歐姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，電路中的電流減小，A、B間的電壓U增大，故C項(xiàng)正確；當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．4．如圖4所示為一溫度自動報(bào)警器的原理圖，在水銀溫度計(jì)的頂端封入一段金屬絲，下列說法正確的是()圖4A．溫度升高至74℃時(shí)，燈L1亮報(bào)警B．溫度升高至74℃時(shí)，燈L2亮報(bào)警C．溫度升高至78℃時(shí)，燈L1亮報(bào)警D．溫度升高至78℃時(shí)，燈L2亮報(bào)警答案D解析當(dāng)溫度低于78℃時(shí)，線圈中沒有電流，此時(shí)僅燈L1亮，不報(bào)警；當(dāng)溫度升高到78℃時(shí)，線圈中有電流，磁體吸引銜鐵，燈L2被接通，所以燈L2亮報(bào)警．5．傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù)，在自動控制中發(fā)揮著重要作用，傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(電學(xué)量)，例如熱敏傳感器．某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖5甲所示，圖乙是由該熱敏電阻RT作為傳感器制作的簡單自動報(bào)警器線路圖．問：圖5(1)為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器響鈴，c應(yīng)接在__________(選填“a”或“b”)處．(2)若要使啟動報(bào)警的溫度提高些，應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向________(選填“左”或“右”)移動．(3)如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)到最低報(bào)警溫度時(shí)，無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P都不能使報(bào)警器工作，且電路連接完好，各電路元件都能處于工作狀態(tài)，則造成工作電路不能正常工作的原因可能是______________________________________________________．答案(1)a(2)左(3)電源提供的電壓太小以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大，電磁鐵的吸引力小于彈力解析(1)由題圖甲可知，熱敏電阻RT在溫度升高時(shí)阻值變小，電路中電流變大，電磁鐵磁性增強(qiáng)，把右側(cè)銜鐵吸引過來，與a接觸，故c應(yīng)接在a處．(2)若要使啟動報(bào)警的溫度提高，則應(yīng)使電路中電阻更大，滑動變阻器的滑片P向左移動．6．(2020·梅河口市第五中學(xué)高二月考)電飯煲的工作原理如圖6所示，可分為兩部分，即控制部分：由S1、S2、定值電阻R1和黃燈組成；工作(加熱)部分：由發(fā)熱電阻R3、定值電阻R2和紅燈組成．S1是一個(gè)磁鋼限溫開關(guān)，手動閉合，當(dāng)此開關(guān)的溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103℃)時(shí)，自動斷開，且不能自動復(fù)位，S2是一個(gè)金屬片自動開關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)到70～80℃時(shí)，自動斷開，低于70℃時(shí)，自動閉合，紅燈、黃燈是指示燈，通過其電流必須較小，所以R1、R2起________作用．R3是發(fā)熱電阻，接通電源并閉合S1后，黃燈熄而紅燈亮，R3發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到70～80℃時(shí)，S2斷開，當(dāng)溫度達(dá)到103℃時(shí)飯熟，S1斷開，當(dāng)溫度降到70℃以下時(shí)，S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由以上描述可知R2________R3(選填“<”“＝”或“>”)，當(dāng)用電飯煲燒水時(shí)，S1________(選填“會”或“不會”)自動斷開．圖6答案限流>不會解析通過紅燈、黃燈的電流必須較小，根據(jù)歐姆定律可知R1、R2起限流作用；R3是發(fā)熱電阻，要產(chǎn)生很大的熱量，所以電流要大一點(diǎn)，而通過R2的電流要小一點(diǎn)，且并聯(lián)電路電壓相等，根據(jù)歐姆定律可知R2>R3；當(dāng)用電飯煲燒水時(shí)，溫度達(dá)不到居里點(diǎn)(103℃)，S1不會自動斷開．本章知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建章末檢測試卷(五)(時(shí)間：60分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1．(2020·沈陽市期末)為了防止火災(zāi)的發(fā)生，在賓館房間的天花板上大多裝有一個(gè)傳感器，該傳感器是()A．氣體傳感器 B．聲音傳感器C．壓力傳感器 D．光傳感器答案D解析當(dāng)有煙霧時(shí)，光會發(fā)生漫反射，火災(zāi)報(bào)警器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，從而發(fā)出警報(bào)．所以該傳感器是用光傳感器實(shí)現(xiàn)報(bào)警的，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確．2．話筒內(nèi)有傳感器．其中有一種是動圈式的，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時(shí)，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺铝姓f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．膜片振動時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不變D．膜片振動時(shí)，金屬線圈中不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢答案B解析當(dāng)聲波使膜片前后振動時(shí)，線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，故A錯(cuò)，B對；膜片隨著聲波而振動，穿過金屬線圈的磁通量也是變化的，故C錯(cuò)；膜片振動時(shí)，金屬線圈切割磁感線，會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，故D錯(cuò)．3.如圖1所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，當(dāng)振動膜片在聲音的作用下振動時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號就變成了電信號，則當(dāng)振動膜片向左振動時(shí)()圖1A．電容器的電容增大B．電容器帶電荷量減少C．電容器兩極板間的場強(qiáng)增大D．電阻R中的電流方向自右向左答案B解析振動膜片向左振動時(shí)電容器兩極板間的距離變大，由C＝eq\f(rS,4πkd)可知電容器的電容減小，A錯(cuò)誤；由C＝eq\f(Q,U)可知，在U不變的情況下，C減小則Q減小，電容器處于放電狀態(tài)，R中電流方向自左向右，B正確，D錯(cuò)誤；依據(jù)E＝eq\f(U,d)可知，電容器兩極板間的場強(qiáng)減小，C錯(cuò)誤．4.如圖2所示為一種常見的身高體重測量儀．測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波，超聲波經(jīng)反射后返回，被測量儀接收，測量儀記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔．質(zhì)量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比．當(dāng)測重臺沒有站人時(shí)，測量儀記錄的時(shí)間間隔為t0，輸出電壓為U0，某同學(xué)站上測重臺，測量儀記錄的時(shí)間間隔為t，輸出電壓為U，則該同學(xué)的身高和質(zhì)量分別為()圖2A．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UB.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)UC．v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)D.eq\f(1,2)v(t0－t)，eq\f(M0,U0)(U－U0)答案D解析當(dāng)測重臺沒有站人時(shí)，2x＝vt0，當(dāng)測重臺站人時(shí)，2(x－h(huán))＝vt，聯(lián)立可得h＝eq\f(1,2)v(t0－t)，當(dāng)測重臺沒有站人時(shí)，U0＝kM0g，當(dāng)測重臺站人時(shí)，U＝k(M0g＋mg)，聯(lián)立可得，m＝eq\f(M0,U0)(U－U0)，故選項(xiàng)D正確．5.如圖3所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置．R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?，就可以知道油箱?nèi)油面的高度，當(dāng)滑動變阻器的金屬片向下移動時(shí)()圖3A．電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面降低B．電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面升高C．電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面降低D．電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面升高答案D解析油面升高，金屬片向下移動，R接入電路中的電阻減小，電路中電流增大，所以選項(xiàng)D正確．6．(2020·湖北武漢新洲區(qū)部分學(xué)校期末聯(lián)考)如圖4所示是溫度自動報(bào)警器的工作原理圖，圖中1是電磁鐵，2是銜鐵，3是觸點(diǎn)，4是水銀溫度計(jì)(水銀導(dǎo)電)．則下列說法正確的是()圖4A．溫度高于警戒溫度時(shí)，電鈴不報(bào)警、指示燈亮B．溫度低于警戒溫度時(shí)，電鈴報(bào)警、指示燈熄滅C．溫度高于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴報(bào)警D．溫度低于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴不報(bào)警答案D解析溫度高于警戒溫度時(shí)，控制電路的電磁鐵中有電流通過，電磁鐵有磁性，此時(shí)電鈴?fù)ㄟ^觸點(diǎn)與工作電路接通，電鈴報(bào)警，此時(shí)指示燈的電路中沒有電流，指示燈熄滅，故A、C錯(cuò)誤；溫度低于警戒溫度時(shí)，控制電路處于斷路狀態(tài)，電磁鐵中沒有電流通過，沒有磁性，此時(shí)指示燈通過觸點(diǎn)與工作電路接通，指示燈亮，電鈴不報(bào)警，故B錯(cuò)誤，D正確．7．如圖5所示為某傳感裝置內(nèi)部部分電路圖，RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻，其特性為隨著溫度的升高阻值增大；R1為光敏電阻，其特性為隨著光照強(qiáng)度的增強(qiáng)阻值減小；R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，為理想電壓表．若發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是()圖5①熱敏電阻溫度降低，其他條件不變②熱敏電阻溫度升高，其他條件不變③光照減弱，其他條件不變④光照增強(qiáng)，其他條件不變A．①③B．①④C．②③D．②④答案A解析熱敏電阻溫度降低時(shí)，其阻值減小，外電路總電阻減小，總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓隨之減小，光敏電阻兩端電壓減小，通過光敏電阻的電流減小，通過R3的電流增大，電壓表的示數(shù)增大，符合題意，故①正確．同理可得熱敏電阻溫度升高，其他條件不變，電壓表的示數(shù)減小，不符合題意，故②錯(cuò)誤．光照減弱，光敏電阻的阻值增大，外電路總電阻增大，路端電壓增大，通過R3的電流增大，則電壓表的示數(shù)增大，故③正確．光照增強(qiáng)，光敏電阻的阻值減小，外電路總電阻減小，路端電壓減小，通過R3的電流減小，則電壓表的示數(shù)減小，故④錯(cuò)誤．故A選項(xiàng)正確．8.如圖6所示，橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體，放在磁場中，當(dāng)導(dǎo)體中通有圖示方向電流時(shí)，導(dǎo)體的上表面M、下表面N的電勢有什么關(guān)系()圖6A．φM＞φNB．φM＝φNC．φM＜φND．無法判斷答案A解析霍爾效應(yīng)是因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌鲋惺艿铰鍌惼澚ψ饔米龆ㄏ蛞苿有纬傻?，根?jù)左手定則，電子受到向下的洛倫茲力作用，向N板運(yùn)動，則M板帶正電，所以φM＞φN.二、多項(xiàng)選擇題(本題3小題，每小題8分，共24分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對的得8分，選對但不全的得5分，有選錯(cuò)的得0分)9．如圖7所示為用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下列說法中正確的是()圖7A．嚴(yán)重污染時(shí)，LDR是高電阻B．輕度污染時(shí)，LDR是高電阻C．無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定D．該儀器的使用會因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊懘鸢窤D解析嚴(yán)重污染時(shí)，透過污水照到LDR上的光較弱，LDR電阻較大，A對，B錯(cuò)；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響電阻會發(fā)生變化，光照強(qiáng)度增大，阻值減小，反之阻值增大，C錯(cuò)；白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同，會