高中物理《選擇性必修第二冊》課后習(xí)題 1　認(rèn)識傳感器-2　常見傳感器的工作原理及應(yīng)用

第五章傳感器1認(rèn)識傳感器2常見傳感器的工作原理及應(yīng)用必備知識基礎(chǔ)練1.位移傳感器的工作原理如圖所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬滑片P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),來反映物體M位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想電表,物體M不動時,滑片P位于滑動變阻器正中間位置,則下列說法正確的是()A.物體M運動時,電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化B.物體M運動時,電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C.物體M不動時,電路中沒有電流D.物體M不動時,電壓表沒有示數(shù)2.如圖所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號,該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個電容器,a、b通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接。若振動膜a周期性振動,則()A.a振動過程中,a、b板間的電場強度不變B.a振動過程中,a、b板所帶電荷量不變C.a振動過程中,靈敏電流計中始終有方向不變的電流D.a向右的位移最大時,a、b板所構(gòu)成的電容器的電容最大3.如圖所示為測定壓力的電容式傳感器,將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路,當(dāng)壓力F作用于可動膜片電極上時,膜片發(fā)生形變,引起電容的變化,導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn),在開始對膜片施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實線位置并保持固定的過程中,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從靈敏電流表右接線柱流入時指針向右偏)()A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不動D.向左偏到某一刻度后不動4.如圖所示是一個測定液面高度的傳感器,在導(dǎo)線芯的外面涂上一層絕緣物質(zhì),放在導(dǎo)電液體中,導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液構(gòu)成電容器的兩極,把這兩極接入外電路,當(dāng)外電路的電流變化說明電容值增大時,則導(dǎo)電液體的深度h變化為()A.h增大 B.h減小C.h不變 D.無法確定5.如圖所示,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,LED為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)出的光越強),且R與LED間距不變,閉合開關(guān)S后,下列說法中正確的是()A.當(dāng)滑片P向左移動時,L消耗的功率增大B.當(dāng)滑片P向左移動時,L消耗的功率減小C.當(dāng)滑片P向右移動時,L消耗的功率可能不變D.無論怎樣移動滑片P,L消耗的功率都不變6.(多選)電阻R隨溫度T變化的圖線如圖所示。下列說法中正確的是()A.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、靈敏度高關(guān)鍵能力提升練7.如圖所示,R3是光敏電阻(光照時電阻變小),當(dāng)開關(guān)S閉合后,在沒有光照射時,a、b兩點等電勢。當(dāng)用光照射電阻R3時,則()A.a點電勢高于b點電勢B.a點電勢低于b點電勢C.a點電勢等于b點電勢D.a點電勢和b點電勢的大小無法比較8.如圖所示,將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上,將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋,用光照射光敏電阻時表針自左向右的偏角為θ,現(xiàn)用手掌擋住部分光線,表針自左向右的偏角變?yōu)棣?,則可判斷()A.θ'=θ B.θ'<θC.θ'>θ D.不能確定9.(多選)如圖所示是利用硫化鎘制成的光敏電阻自動計數(shù)的示意圖,其中A是發(fā)光儀器,B是光敏電阻(光照增強時電阻變小),下列說法正確的是()A.當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變小B.當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大C.當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時,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,光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大10.電容式位移傳感器的工作原理如圖所示。當(dāng)被測物體在左右方向發(fā)生位移時,電介質(zhì)板隨之在電容器兩極板之間移動。如果測出了電容的變化,就能知道物體位置的變化。電容式位移傳感是把這個力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電容這個電學(xué)量。在某次測量中,電容增大了,則被測物體向(選填“左”或“右”)移動。

答案：1.B電壓表為理想電表,則電壓表不分流,故觸頭移動時不會改變電路的電阻,也就不會改變電路中的電流,故A錯誤;電壓表測的是滑片P左側(cè)電阻分得的電壓,故示數(shù)隨物體M的移動亦即觸頭的運動而變化,故B正確,C、D錯誤。2.D由于平行板電容器兩極板與電池兩極相連接,兩極板間的電壓U保持不變,根據(jù)電場強度E=Ud,C=εrS4πkd可判斷A錯誤,D正確。再由Q=CU可知,B錯誤。由于Q變化3.A壓力F作用時,極板間距d變小,由C=εrS4πkd知,電容器電容C變大,又電壓U不變,根據(jù)Q=CU知,極板帶電荷量變大,所以電容器應(yīng)充電,電流由右接線柱流入靈敏電流表,所以指針將右偏。F不變時,極板保持固定后,4.A由題意知,導(dǎo)線芯和導(dǎo)電液體構(gòu)成電容器的兩極,類似于平行板電容器的兩極,當(dāng)液面高度發(fā)生變化時,相當(dāng)于兩極正對面積發(fā)生變化,會引起電容的變化,與平行板電容器類比可得,導(dǎo)電液體深度h增大時,導(dǎo)電芯和導(dǎo)電液體正對面積增大,電容器的電容值變大,故選項A正確。5.A當(dāng)滑片P向左移動時,使其電阻減小,則流過二極管的電流增大,從而發(fā)光增強,使光敏電阻R的阻值減小,通過燈泡L的電流增大,則L消耗的功率增大,A正確,B、D錯誤;當(dāng)滑片P向右移動時,可分析出L消耗的功率變小,C錯誤。6.BD金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而增大,半導(dǎo)體材料的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小,所以A錯誤,B正確;圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好但靈敏度低,圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差但靈敏度高,所以C錯誤,D正確。7.AR3是光敏電阻,當(dāng)有光照射時R3電阻變小,R3兩端電壓減小,故a點電勢升高,因其他電阻的阻值不變,所以a點電勢高于b點電勢。8.B光敏電阻的阻值隨光照強度的增強而減小,用手掌擋住部分光線,阻值變大,指針自左向右偏轉(zhuǎn)角度變小,故B正確。9.AD光敏電阻的阻值與光照強度有關(guān),光照強度越大,光敏電阻阻值越小。當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號時,光敏電阻阻值變小,電路中電流變大,電源內(nèi)阻上的電壓變大,路端電壓變小,所以電壓表讀數(shù)變小,選項A正確;相反,當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值