高中物理 第六章 传感器章末检测 新人教版选修32

综合测评(三)命题报告时间：60分钟总分为：100分一、选择题(本大题共10小题，每一小题5分，共50分．在每一小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分．选不全的得3分，有选错或不答的不得分)1．(多项选择)(2014·如皋高二检测)如下说法正确的答案是( )A．热敏电阻是把热量这个热学量转为电阻这个电学量B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C．电熨斗中的双金属片是温度传感器D．霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件【解析】热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，A错误，B、C、D正确．【答案】BCD2．(多项选择)当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中，正确的答案是( )A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B．电子体温计主要是采用了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器D．电子秤主要是采用了力电传感器【解析】电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器，电脑所用的光电鼠标主要采用了光传感器，所以A、C项错误．【答案】BD3．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应〞．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在如下有关其他电阻应用的说法中错误的答案是( )A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用【解析】此题考查了根本物理知识．热敏电阻可应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号转换为电信号的传感器，B说法正确；电阻丝中通过电流时会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误．【答案】D4．某仪器内部电路如图1所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，假设将该仪器固定在一辆汽车上，如下说法正确的答案是( )图1A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮【解析】汽车匀速时，a、b、c金属片不接触，所以甲、乙灯都不亮；当加速前进时，M受合外力向右，故b向后运动与a接触，乙灯亮；同理当刹车时，b向前运动与c接触，甲灯亮，应当选B.【答案】B5．(多项选择)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图2所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，如下说法中正确的答案是( )图2A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数一样，这只元件一定是定值电阻【解析】一般定值电阻的阻值不会随光照强度或温度的变化而变化太大；对于热敏电阻来说，热敏电阻的阻值会随温度的升高而逐渐变小，它对温度的反响是十分灵敏的；对于光敏电阻来说，它的阻值随光照强度的变化而变化，当光照强度增强时光敏电阻的电阻值会随之而减小．此题是采用用黑纸包裹和放入热水中两个条件来改变电阻周围的环境的．不管放入热水中还是用黑纸包裹，一般电阻的阻值都不会发生太大变化；假设电阻是光敏电阻，如此当用黑纸包裹电阻时欧姆表的示数会有明显的改变；而当电阻是热敏电阻时，当把电阻放在热水中时，电阻值会发生明显的变化．所以此题答案是A、C.【答案】AC6．(多项选择)如图3是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度〞为103 ℃时，如下说法中正确的答案是( )图3A．常温下感温磁体具有较强的磁性B．当温度超过103 ℃时，感温磁体的磁性较强C．饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ℃，这时开关按钮会跳起D．常压下只要锅内有水，锅内的温度就不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起【解析】感温磁体在常温下磁性较强，当温度超过“居里温度〞时会突然失去磁性，A项正确，B项错误；只要锅底的温度超过103 ℃，感温磁体就失去磁性，开关按钮会跳起，但常压下烧水，不会超过103 ℃.所以水开后开关按钮不会自动跳起，要想自动跳起，只有水被烧干后，C项、D项正确．【答案】ACD7．(2014·上饶四校联考)如图4是电熨斗的结构图，如下说法不正确的答案是( )图4A．双金属片上层金属的膨胀系数小于下层金属B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点别离C．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断【解析】 由电路可知：温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点别离，因此双金属片上层金属的膨胀系数应大于下层金属，A 错、B 对；需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，双金属片虽发生弯曲也不使触点别离，应使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，C 对；利用双金属片热胀冷缩是控制电路的通断，D 对．【答案】A8．在家用电热灭蚊器中，电热局部主要元件是PTC 元件，PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度t 的变化关系如图5所示，由于这种特性，PTC 元件具有发热、保温双重功能．对此，以下判断正确的答案是( )图5①通电后，其电功率先增大，后减小②通电后，其电功率先减小，后增大③当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1不变④当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1和t 2之间的某一值不变A ．①③B ．②③C ．②④D ．①④【解析】 当电热灭蚊器温度由0升到t 1的过程中，电阻器的电阻率ρ随温度升高而减小，其电阻R 随之减小，由于加在灭蚊器上的电压U 保持不变，由P ＝U 2R知灭蚊器的热功率P 逐渐增大，当t ＝t 1时，P ＝P 1达到最大．当温度由t 1升高到t 2的过程中，ρ增大，R 增大，P 减小；而温度越高，其与外界环境温度的差异也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P ′也就越大；因此在这之间的某一温度t 3会有P ＝P 3＝P ′，电热功率等于散热功率，即达到保温．当t ＜t 3，P ＞P ′，使温度自动升高到t 3；当t >t 3，P <P ′，使温度自动降为t 3，实现自动调温，正确选项为D.【答案】D图69．传感器是一种采集信息的重要器件．如图6所示为测定压力的电容式传感器，A 为固定电极，B 为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现该电容式传感器充电完毕且电荷量不变，将它与静电计相连，如下列图．当待测压力增大时( )A ．电容器的电容将增大，静电计指针偏角将增大B ．电容器的电容将增大，静电计指针偏角将减小C ．电容器的电容将减小，静电计指针偏角将减小D ．电容器的电容将不变，静电计指针偏角不变【解析】 此题考查电容器、传感器等有关知识当压力增大时，平行板间距d 减小，根据C ＝εS 4πkd 可知，电容器的电容增大，电容器所带电荷量Q 不变，根据C ＝QU可知，电压减小，如此静电计指针偏角减小，B 正确．【答案】B10．(多项选择)振弦型频率传感器的结构如图7所示，它由钢弦和永磁铁两局部组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的振动频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．如下说法正确的答案是( )图7A ．当软铁块与磁铁靠近时，a 端电势高B ．当软铁块与磁铁靠近时，b 端电势高C ．膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高D ．膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高【解析】 当铁块靠近磁铁时，铁块被磁化，线圈中的磁通量增加，根据楞次定律可知，感生电流的磁场方向应与原磁场变化方向相反，因此b 端电势比a 端电势高，选项B 正确；膜上压力越小时，钢弦上的张力越大，振动频率越高，线圈中感应电动势的频率越高，所以选项C 正确．【答案】BC二、填空题(此题共3小题，共20分，把答案填在题中的横线上)11．(6分)广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中的温度传感器，是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的．在图8甲中，电源的电动势E ＝9.0 V ，内电阻可忽略；G 为内阻不计的灵敏电流表；R 0为保护电阻；R 为热敏电阻，其电阻值与温度变化关系如图8乙的R ­t 图象所示．如此热敏电阻R 与摄氏温度t 的关系为R ＝________；闭合开关S ，当R 的温度等于40 ℃时，电流表示数I 1＝2.25 mA ，如此当电流表的示数I 2＝3.6 mA 时，热敏电阻R 的温度是________℃.图8【解析】 根据图乙直线的特点求出热敏电阻R 与摄氏温度t 的关系，设R ＝kt ＋b ，根据t ＝0时，R ＝4.25 k Ω(此处易误读为R ＝4.5 k Ω，要小心)，得b ＝4.25 k Ω，再根据t ＝120 ℃时，R ＝2 k Ω，得k ＝2－4.25120＝－0.01875，所以得R 与t 的关系为R ＝－1.875×10－2t ＋4.25.由图甲，有E ＝I (R ＋R 0)，由图乙读出，当t ＝40 ℃时，R ＝3.5 k Ω，代入得9＝2.25×(3.5＋R 0)，可求出R 0＝0.5 k Ω，又有9＝3.6×(0.5＋R )，解得R ＝2 k Ω，查题图乙得t ＝120 ℃.【答案】－1.875×10－2t＋4.25 12012．(6分)如图9(a)是汽车过桥时对不同类型桥面压力变化的实验．采用DIS方法对模型进展测量，其结果如图9(b)中电脑屏幕所示．图9(1)图(a)中的传感器为________传感器；(2)图(a)中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面．对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图(b)电脑屏幕上的________(填“a〞“b〞或“c〞)；(3)如增大小球在斜槽上的高度，在图(b)中大致画出小球能过凸形桥甲时的压力图线．【解析】(1)该传感器把力信号转化为电信号，属于力电传感器；(2)小球经过凸形桥甲的最高点时，压力小于重力，其相对应的图线应是电脑屏幕上的c；(3)增大小球在斜槽上的高度，小球经凸形桥甲的最高点时压力更小，其图线与c相比拟，最低点应更低一些．【答案】(1)力电(2)c(3)图略，图线与c相比拟，最低点更低一些13．(8分)一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否如此不产生臭氧．现在用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光照时能产生臭氧．在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进展控制，R1的阻值在有光照时为100 Ω、黑暗时为1000 Ω，允许通过的最大电流为3 mA；电源E的电压为36 V、内阻不计；另有一个滑动变阻器R2，阻值为0～100 Ω，允许通过的最大电流为0.4 A；一个开关S和导线假设干．臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图10所示．设计一个满足上述要求电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻器两固定接线柱端分别标上字母A、B.(电路图画在方框内)图10【解析】臭氧发生器正常工作时电流I＝2410×103A＝24×10－4 A＝2.4 mA.R1允许通过的最大电流为3 mA，所以用R1与P串联，由于滑动变阻器值R2远小于P的电阻，所以采用滑动变阻器分压式接法．电路如下列图．【答案】见解析三、计算题(此题共3小题，共30分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)14．(8分)用煤气烧水时，如果水开了，不与时关掉煤气，时间长了，会发生火灾，请设计一报警器，水开时，能与时报警，提醒主人与时关掉煤气？【解析】如下列图，当t上升到一定温度时，R t变得较小，AB间电压变得较大，使蜂鸣器D工作报警．【答案】见解析图1115．(10分)在航天事业中要用角速度计测得航天器的自转角速度ω，结构如图11所示，当系统绕轴OO′转动时元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号，成为航天器的制导信号源，A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为l0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为l，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式．(2)电压表示数U与角速度ω的关系式．【解析】(1)由圆周运动规律知kx＝mω2R＝mω2(l0＋x)即kx－mω2x＝mω2l0，所以x＝mω2l0k－mω2.(2)由串联电路的规律知U＝xlE＝mω2l0El〔k－mω2〕.【答案】(1)x＝mω2l0k－mω2(2)U＝mω2l0El〔k－mω2〕16．(12分)图12(甲)为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流．电路中电灯的电阻R1＝6.0 Ω，定值电阻R＝2.0 Ω，AB间电压U＝6.0 V．开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在t1＝1.0×10－3s时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图12(乙)所示．图12(1)求出线圈L的直流电阻R L；(2)指出图(甲)中断开开关后通过电灯的电流方向；(3)在t2＝1.6×10－3 s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？【解析】(1)由图读出，开始时流过电感线圈L的电流I0＝1.5 A由欧姆定律I0＝UR L＋R，解得R L＝UI0－R＝2 Ω.(2)电流方向向左．(3)由图读出，t 2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 的电流I ＝0.30 A线圈L 此时是一个电源，由全电路欧姆定律E ＝I (R L ＋R ＋R 1)，得E ＝3.0 V.【答案】 (1)2 Ω (2)电流方向向左 (3)3.0 V附加题(此题供学生拓展学习，不计入试卷总分)17．如图13是某同学在科技制作活动中自制的电子秤原理图，利用电压表(内阻很大)的示数来指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表的示数为零．设变阻器的总电阻为R ，总长度为L ，电源电动势为E ，内阻为r ，限流电阻为R 0，弹簧的劲度系数为k .假设不计一切摩擦和其他阻力．图13(1)求出电压表示数U x 与所称物体质量m 的关系式；(2)由(1)的计算结果可知，电压表示数与待测物体质量不成正比，不便于制作刻度．为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进展改良，在图的根底上完成改良后的电路原理图，并得出电压表示数U x 与待测物体质量m 的关系式．【解析】 (1)由胡克定律知mg ＝kx ，R 连入电路中的有效电阻R x ＝R L ·x ＝mgR kL ，根据闭合电路的欧姆定律可知I ＝E R 0＋r ＋R x ，如此U x ＝I ·R x ＝mgER kL 〔R 0＋r 〕＋mgR. (2)改良后的电路图如下列图，电路电流I ′＝E R 0＋R ＋r ，电压表示数U x ＝I ′R x ＝E R 0＋r ＋R ·R L ·mg k ＝mERg 〔R 0＋r ＋R 〕Lk.mgERkL〔R0＋r〕＋mgR (2)mERg〔R0＋r＋R〕Lk【答案】(1)。

【优选整合】人教版高中选修3-2《第6章传感器》章末总结（测）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器的说法中，不正确的是()A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B．电子体温计中主要是采用了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器D．电子秤中主要是采用了力电传感器2．电子打火机的点火原理是压电效应．压电片在受到压力时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比，现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示．压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合电路用来测量压电片两侧形成的电压，若发现电压表示数增大，下列说法正确的是()A．电梯一定加速上升B．电梯一定减速下降C．电梯加速度一定向上D．电梯加速度一定向下3．如图所示，会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡住了光线，使光线三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报C．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报D．以上说法均不正确4．关于传感器，下列说法正确的是()A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的B．金属材料不可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确5．在电梯门口放置一障碍物，会发现电梯门不停地开关，这是由于在电梯门上装有的传感器是()A．光传感器B．温度传感器C．声传感器D．压力传感器6．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是()A．金属导体B．绝缘体C．半导体D．超导体二、多选题7．如图所示，R t为正温度系数热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()A．热敏电阻温度升高，其他条件不变B．热敏电阻温度降低，其他条件不变C．光照增强，其他条件不变D．光照减弱，其他条件不变8．电吉他之所以能以其独特的魅力吸引众多的音乐爱好者，是因为它的每一根琴弦下面都安装了一种叫作“拾音器”的装置，能将琴弦的振动转化为电信号，电信号经扩音器放大，再经过扬声器就能播出优美的音乐．如下图是“拾音器”的结构示意图，多匝绕制的线圈置于永久磁铁与钢质的琴弦之间，当琴弦沿着线圈振动时，线圈中就会产生感应电流，关于感应电流以下说法正确的是()A．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流是变化的B．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小变化，方向不变C．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小和方向都会发生变化D．琴弦振动时，线圈中产生的感应电流大小不变，方向变化三、实验题9．影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小．某课题研究小组在研究用某种材料制作的用电器件Z的导电规律时，利用如图(a)所示的分压电路测得其电压与电流的关系如下表所示：图(a)图(b)(1)根据表中数据，判断用电器件Z可能属于________材料．(2)把用电器件Z接入如图(b)所示的电路中，闭合开关电流表的读数为1.8 A，电池的电动势为3 V，内阻不计，则电阻R的电功率为________．四、解答题10．角速度计可测得航天器自转的角速度ω，其结构如图所示，当系统绕OO′轴转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式．(2)电压表的示数U与角速度ω的函数关系．参考答案1．C【解析】电视机对无线遥控信号的接收采用了红外线传感器，选项A错误；电子体温计主要是采用了温度传感器，选项B正确；电脑所用的光电鼠标主要采用了光传感器，所以C项错误．电子秤主要是采用了力电传感器，选项D正确；故选BD.2．C【解析】【详解】电压表示数增大说明人对地板的压力变大，对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力，即人的加速度一定向上，所以电梯可能向上加速，也可能向下减速，故C正确，ABD 错误。

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了()A．温度传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器2.下列情况中，应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．夜间有声音时就亮的楼梯灯D．自动恒温冰箱3.诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用5.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()A．B．C．D．6.关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C．干簧管是能够感知电场的传感器D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大7.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是()A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确8.下列说法中正确的是()A．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态9.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小10.在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同11.如图所示的电路中，两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不远，下列说法中正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B．光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器13.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是()A．用遥控器控制电视机的开关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．电饭煲中控制加热和保温的温控器14.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是()A．位移量B．湿度C．烟雾浓度D．温度15.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是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．电饭煲中控制加热和保温的温控器第II卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________ W.三、计算题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R T和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？18.如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？四、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)19.目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．答案1.【答案】B【解析】自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开；家电遥控系统会发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作；人体能自动发出红外线，可以通过红外线传感器接收；防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外线传感器，B正确，A、C、D错误．2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】B【解析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，从而控制了电路的通断．5.【答案】C【解析】电路C中，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开，电路的电阻变大，根据P＝，电阻的发热功率减小；当加热到一定时间时，“定时开关”断开，切断这个电路，使电阻停止发热，所以C是这种“聪明电路”．6.【答案】A7.【答案】C【解析】由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．8.【答案】B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A错误；机械式鼠标中的传感器接收连续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．9.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．10.【答案】D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确．11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】A【解析】光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件，热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻与金属热电阻是两个不同的概念，热敏电阻和光敏电阻都是用半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，故C错误．13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，A 正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】C【解析】气敏传感器是一种检测特定气体的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警等．故选C.15.【答案】A16.【答案】(1)(2)增大(3)甲(4)0.15【解析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18 Ω＝22.5 Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15 W＝0.15 W.17.【答案】温度不小于50 ℃【解析】热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于Ic＝20 mA，则总电阻不大于R总＝＝300 Ω.由于R总＝R T＋Rx，则R T不大于250 Ω.由甲图可看出，当R T＝250 Ω时，温度t＝50 ℃，即温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光．18.【答案】(1)10 Ω0.3 A(2)6 V(3)可使用 3 V【解析】(1)传感器的电阻R传＝＝Ω＝10 Ω传感器的额定电流I传＝＝A＝0.3 A(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3 A此时电源电压最大值U m＝U传＋U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10 Ω时，R0两端的电压，即U0＝I传R0m＝0.3×10 V＝3 V，所以电源电压最大值U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有：U＝0.16×R传′＋1.48根据第二次记录数据有U＝0.22×R传′＋0.91解得，R传′＝9.5 Ω，U＝3 V传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′＝0.5 Ω ＜1 Ω所以此传感器仍可使用．19.【答案】发光的1熄灭的≫【解析】开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足R≫R L.。

第六章传感器章末检测(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分)1．下列说法正确的是( )A．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C．电熨斗中的双金属片是温度传感器D．霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器2．唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个很小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是( )A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈不会产生感应电动势3．用多用电表的同一档位测量热敏电阻和光敏电阻的阻值时，下列说法正确的是( ) A．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越大B．测热敏电阻时，温度越高，多用电表指针偏角越小C．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越大D．测光敏电阻时，光照越弱，多用电表指针偏角越小4．下列说法中正确的是( )A．机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，它的作用就是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)B．机械式鼠标器中的光传感器是由两个滚轴、两个码盘、两个红外线发射管(LED)和两个红外接收管组成的C．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它的作用是把光信号转换成电信号D．火灾报警器是利用烟雾对光的散射作用来工作的5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图1甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是( )图1A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动B．0～t1时间内，升降机可能减速上升C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升6．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了一个判断小车运动状态的装置，其工作原理如图2(a)所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数变化与时间t的关系如图(b)所示，下列判断正确的是( )图2A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动7．如图3所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属片向下移动时( )图3A．电路中的电流减小，油箱内油面降低B．电路中的电流减小，油箱内油面升高C．电路中的电流增大，油箱内油面降低D．电路中的电流增大，油箱内油面升高8．如图4所示的是一个电容式传感器，在金属线a的外面涂一层绝缘的电介质后放在导电液体中构成一个电容器，a与导电液体就是该电容器的两极．今使该电容器充电后与电源断开，并将a与静电计的导体球相连，插入导电液体中的电极b与静电计外壳相连，则当导电液体深度h变大时( )图4A ．引起两极间正对面积变大B ．电容器的电容将变小C ．电容器两极间的电压将变大D ．以上说法都不正确 9．计算机键盘是由两片金属切片组成的小电容器，该电容器的电容可用公式C ＝εr S d计算，式中εr ＝9×10－12F/m ，S 为金属片的正对面积，d 表示两金属片的间距．当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm.如果电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下( )A ．0.15 mmB ．0.25 mmC ．0.35 mmD ．0.45 mm10．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器．这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图5所示的电路中，电压表示数U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是( )图5A ．U 越大，表示c 越大，c 与U 成正比B ．U 越大，表示c 越大，但是c 与U 不成正比C ．U 越大，表示c 越小，c 与U 成反比11．如图6所示，将万用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻R T 两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往R T 上擦一些酒精，表针将向________(填“左”或“右”)移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________(填“左”或“右”)移动．图6姓名：________ 班级：________ 学号：________ 得分：________12.图7为在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图．图7箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图8所示．当a、b端电压U ab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当U ab>0时，电压鉴别器会使S断开，停止加热．则恒温箱内的温度保持在________℃.图8三、计算题(本题共3小题，共40分)13．(12分)一热敏电阻阻值随温度变化的图象如图9甲所示，请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路，当温度高于某一值后红色指示灯亮，而温度低于这一值时绿色指示灯亮，并且说明滑动变阻器的作用．图9给你的器材有：如图乙所示的继电器一只(a、b为常闭触点，c、d为常开触点)、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红、绿指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干．14．(13分)一热敏电阻在温度为80℃时阻值很大，当温度达到100℃时阻值就很小，今用一电阻丝给水加热，并配以热敏电阻以保持水温在80℃到100℃之间，可将电阻丝与热敏电阻并联，一并放入水中，如图10所示，图中R1为热敏电阻，R2为电阻丝．请简述其工作原理．图1015．(15分)用如图11所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组合成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg 的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a 、b 上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b 在前，传感器a 在后．汽车静止时，传感器a 、b 的示数均为10 N ．(g取10 m/s 2)图11(1)若传感器a 的示数为14 N ，b 的示数为6.0 N ，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a 的示数为零．第六章 传感器 章末检测 答案1．BCD [热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，A 错误；B 、C 、D 正确．]2．B [当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，使处于永磁体磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生改变，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是电磁感应的工作原理，所以B 选项正确．]3．AD [热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，而多用电表的零刻度在表盘的右侧，所以温度越高，多用电表指针偏角越大，选项A 正确，选项B 错误．光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小，所以光照越弱，阻值越大，故多用电表指针偏角越小，选项C 错误，选项D 正确．]4．ACD [机械式鼠标器中的光传感器就是两个红外线接收管，作用是把光信号(红外线脉冲)转换成电信号(电脉冲)，故选项A 正确，选项B 错误．火灾报警器中的光传感器是光电三极管，它是利用烟雾对光的散射作用来工作的，因此C 、D 正确．]5．B [在0～t 1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动的状态，故A 选项错误，B 选项正确；t 1～t 2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C 、D 两项都错．]6．D [从题图(b)可以看出，在t 1到t 2时间内，电流表示数逐渐增大，则压敏电阻的阻值逐渐减小，说明压敏电阻受到重球的压力越来越大，小车的加速度增大，故小车做变加速运动，A 、B 均错；在t 2到t 3时间内，电流不变，则说明重球对压敏电阻的压力不变，故小车做匀加速直线运动，C 错，D 对．]7．D [油面升高，金属片向下移动，R 接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，所以选项D 正确．]8．A [当导电液体深度h 变大时，相当于电容器的两极板的正对面积变大，由C ＝εr S 4πkd知，电容C 变大，而电容器充电后与电源断开，所以电容器所带电荷量Q 不变，由U ＝Q C知，电容器两极间的电压将变小．]9．A [由题给公式可知，键未按下时电容C 0＝εr S d ＝9×10－12×50×10－60.6×10－3 F ＝0.75×10－12 F 恰能检测出信号时的电容C ′＝C 0＋ΔC ＝(0.75＋0.25) pF ＝4C 03故d ′＝3d 4，Δd ＝d 4＝0.15 mm 所以A 正确．]10．B [题中给出传感器电阻r ′的倒数与酒精气体浓度c 是正比关系，即1r ′＝kc ， 电压表示数U ＝R 0E r ′＋R ＋R 0＋r ＝R 0E 1kc＋R ＋R 0＋r ＝kR 0E k (R ＋R 0＋r )＋1c，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增大而增大．] 11．左 右解析 若往R T 上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻R T 温度降低，电阻值增大，指针应向左偏；用吹风机将热风吹向电阻，电阻R T 温度升高，电阻值减小，指针向右偏．12．35解析 设电路路端电压为U ，当U ab ＝0时，有UR 1＋R 2R 1＝U R 3＋R t R 3，解得R t ＝20 k Ω 由R t －t 图可知，当R t ＝20 k Ω时，t ＝35℃13．设计的电路图如下图所示．此方案中滑动变阻器的作用：主要是通过调节满足对热敏电阻的要求．14．见解析解析 开始水温较低时，R 1阻值较大，电阻丝R 2对水进行加热；当水温达到100℃左右时，R 1阻值变得很小，R 2被短路，将停止加热；当温度降低到80℃时，R 1阻值又变得很大，R 2又开始加热．这样就可达到保温的效果15．(1)4 m/s 2 向右 (2)10 m/s 2 向左解析 传感器上所显示出力的大小，即弹簧对传感器的压力，据牛顿第三定律知，此即为弹簧上的弹力大小，亦即该弹簧对滑块的弹力大小．(1)如右图所示，依题意：左侧弹簧对滑块向右的推力F 1＝14 N ，右侧弹簧对滑块向左的推力F 2＝6.0 N. 滑块所受合力产生加速度a 1，根据牛顿第二定律有F 1－F 2＝ma 1得a 1＝F 1－F 2m ＝14－6.02.0m/s 2＝4 m/s 2 a 1与F 1同方向，即向前(向右)．(2)a 传感器的读数恰为零，即左侧弹簧的弹力F 1′＝0，因两弹簧相同，左弹簧伸长多少，右弹簧就缩短多少，所以右弹簧的弹力变为F 2′＝20 N ，方向向左．滑块所受合力产生加速度，由牛顿第二定律得 F 合＝F 2′＝ma 2得a 2＝F 2′m＝10 m/s 2 a 2与F 2′同方向，即向后(向左)．。

学年人教版高中物理选修32第六章传感器章节测试一、单项选择题1.遥控器能互换电视机频道，应用的是光传感器。

以下属于运用这类传感器的是〔〕A. 红外报警装置B. 金属电阻温度计C. 电子电路中运用的干簧管D. 霍尔元件2.金属铂的电阻值对温度上下十分敏感，如图中能够表示金属铂电阻的U－I图线是( )A. B. C. D.3.光敏电阻能将光信号转化为电信号是由于〔〕A. 光照强度发作变化时，光敏电阻的阻值也发作变化B. 光照强度发作变化时，光敏电阻的体积也发作变化C. 光照强度发作变化时，光敏电阻的长度也发作变化D. 光照照度发作变化时，光敏电阻的横截面积也发作变化4.关于传感器任务的普通流程，以下说法中正确的选项是〔〕A. 非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B. 电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C. 非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D. 非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量5.如图甲所示为某工厂成品包卸车间的光传感记载器，光敏电阻R1能接纳到发光元件A收回的光，每当工件挡住A收回的光，光传感器B就输入一个电信号，并经信号处置器处置后在屏幕显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．假定传送带坚持匀减速运动，每个工件均相对传送带运动，且相邻工件间距依次为5、10、15、20…(单位：cm)，那么下述说法正确的选项是(不计工件挡住的时间)( )A. 工件减速度为0.1 m/s2B. 工件减速度为0.4 m/s2C. 当无光照射R1时，光传感器就输入一次高电压D. 当无光照射R1时，光传感器就输入一次低电压6.以下运用了温度传感器的是〔〕A. 商场里的自动玻璃门B. 夜间自动翻开的路灯C. 自动恒温冰箱D. 楼梯口的夜间有声响时就亮的灯7.传感器是一种采集信息的重要器件，如下图是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中错误的选项是〔〕A. 假定F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B. 假定F向上压膜片电极，电容器的电容增大C. 假定F向上压膜片电极，电流表指针发作偏转D. 假定电流表有示数，那么说明压力F发作变化8.传感器在各种范围中有着普遍运用，是自动控制设备中不可缺少的元件。

2021年高中物理第六章传感器测试1 新人教版选修3-2一、选择题1．下列说法正确的是（）A．话筒是一种常用的声电传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有光电传感器C．电子秤使用了力传感器，将力的大小转换为电信号D．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量2．关于传感器，下列说法正确的是（）A．所有传感器都是由半导体材料做成的B．金属材料也可以制成传感器C．干簧管是一种能够感知电场的传感器D．传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的3．霍尔元件能够实现的两个物理量之间的转换，下面的说法中正确的是（）A．把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B．把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C．把力这个力学量转换成电压这个电学量D．把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量4．自动控温的空调机、电冰箱和电熨斗都使用了（）A．温度传感器B．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器5．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图1-a所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图1-b所示。

若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.2 m，则下述说法正确的是（ ）A ．传送带运动的速度是0.1 m/sB ．传送带运动的速度是0.2 m/sC ．该传送带每小时输送3 600个工件D ．该传送带每小时输送7 200个工件6．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。

如图2所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。

键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。

第六章水平测试测试时间:90分钟满分:100分一、选择题( 本大题共10小题,每小题4分,共40分。

在第1～6题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第7～10题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

)1．下列说法正确的是( )A．凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B．湿敏传感器只能是物理传感器C．物理传感器只能将采集到的信息转化为电压输出D．物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应正确答案 D详细解析各种传感器虽然工作原理不同,但基本功能相似,多数是将非电学量转化为电学量,故A错;湿敏传感器为化学传感器,故B 错;传感器既可将信息转化为电压输出,也可转化为电流、电阻等输出,故C错;由物理传感器定义知D正确。

2．[2015·德州高二检测]下列有关传感器的说法中错误的是( )A．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器B．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器D．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器正确答案 D详细解析生命探测仪是利用生物传感器,立体相机是利用光学传感器,电子秤是利用压力传感器,火灾报警是在烟雾浓度达到一定程度时能够输出电信号,使警铃发声或使红灯闪烁,自动报警,利用了光学传感器而不是利用了温度传感器,A、B、C对,D错。

3．如图是用电流传感器( 相当于电流表,其电阻可以忽略不计)研究自感现象的实验电路,图中两个电阻的阻值均为R,L是一个自感系数足够大的自感线圈,其直流电阻值也为R。

图中是某同学画出的在t0时刻开关S由闭合变为断开,通过传感器的电流随时间变化的图象。

关于这些图象,下列说法中正确的是( )A．甲图是通过传感器1的电流随时间变化的情况B．乙图是通过传感器1的电流随时间变化的情况C．丙图是通过传感器2的电流随时间变化的情况D．丁图是通过传感器2的电流随时间变化的情况正确答案 C详细解析开关S由闭合变为断开,传感器1中的电流立刻变为零,如丁图;传感器2中的电流由于线圈的自感作用,电流反向并逐渐减小,C正确,A、B、D错误。

《传感器》单元检测题一、单选题1.传感器的输出量通常为( )A．非电量信号 B．电量信号 C．位移信号 D．光信号2.如图所示，有电流流过长方形金属块，磁场的方向垂直于前后表面，由于发生霍尔效应，下列说法中正确的是( )A．金属块上表面a电势高 B．金属块下表面b电势高C．金属块前表面c电势高 D．金属块后表面d电势高3.关于传感器，下列说法正确的是( )A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器C．干簧管是能够感知电场的传感器D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大4.如图甲所示是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，板极上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q＝(a、b为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、图丁中反映极板间场强大小E和待测物体速度v随t变化的图线可能是( )A．①和③ B．①和④ C．②和③ D．②和④5.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其他物理量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容两极板间的( )A．距离变化 B．正对面积变化 C．介质变化 D．电压变化6.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )A．生物传感器 B．红外传感器 C．温度传感器 D．压力传感器7.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是( )A．位移量 B．湿度 C．烟雾浓度 D．温度8.下列器件不是应用温度传感器的是( )A．电熨斗 B．电子秤 C．电饭锅 D．测温仪9.热敏电阻能将热信号转换为电信号是因为( )A．电阻阻值的大小随热量的变化而变化B．电阻阻值的大小随温度的变化而变化C．电阻体积的大小随热量的变化而变化D．电阻体积的大小随温度的变化而变化10.下列家用电器的自动控制中没有用到温度传感器的是( )A．电冰箱 B．微波炉 C．消毒柜 D．电炒锅二、多选题11. 电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法正确的是( )A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度12. 全自动洗衣机中的排水阀是由程序控制器控制其动作的，当进行排水和脱水工序时，控制铁芯1的线圈通电，使铁芯2运动，从而牵引排水阀的阀门，排除污水(如图所示)．以下说法中正确的是( )A．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为N极，B端为S极B．若输入的控制电流由a流入，由b流出，则铁芯2中A端为S极，B端为N极C．若a、b处输入交变电流，铁芯2不能被吸入线圈中D．若a、b处输入交变电流，铁芯2仍能被吸入线圈中13. 下列器件中应用光传感器的是( )A．光电鼠标器 B．火灾报警器 C．测温仪 D．电子秤14. 下列说法正确的是( )A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种能够感知磁场的传感器C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件D．传感器是把力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具15. 为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图．轻质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计)，弹簧劲度系数为100 N/cm.定值电阻R0＝5 Ω，ab是一根长为5 cm的均匀电阻丝，阻值R1＝25 Ω，电源输出电压恒为U＝3 V，理想电流表的量程为0～0.6 A，当拉环不受力时，滑片P处于a 端．下列关于这个电路的说法正确的是(不计电源内阻)( )A．小明在电路中连入R0的目的是保护电路B．当拉环不受力时，闭合开关后电流表的读数为0.1 AC．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.3 A处D．当拉力为400 N时，电流表指针指在0.5 A处三、实验题16.气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将等)浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料：可燃气体或有毒气体(CO、CH4U＝220 V的电源、排风扇M、继电器G、控制电源A、控制开关S，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．17.如图所示，一热敏电阻R T放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为 3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S为开关．已知R T在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95～20 ℃之间的多个温度的阻值．RT(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M内的温度，使得R T的温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全．④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________．⑤将R T的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．⑥温度为T1的热敏电阻的电阻值R T1＝________.⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.四、计算题18.如图所示，图甲是我市某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑片恰好停在变阻器R的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力．(1)推导出电压表示数U用所称物体质量m表示的关系式；(2)为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在图乙的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U用所称物体质量m表示的关系式．19.用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度．该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器．用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后．汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N(取g＝10 m/s2)．(1)若传感器a的示数为14 N，b的示数为6.0 N，求此时汽车的加速度大小和方向．(2)当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数为零？20.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器．电容的计算公式是C＝ε，其中常量ε＝9.0×10－12F·m－1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号．已知两金属片的正对面积为50 mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达0.25 pF，电子线路就能发出相应的信号．那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？答案解析1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.C8.B9.B 10.D11.ABC 12.AD 13.AB 14.ABD 15.ABC16.17.(1)实验原理电路图如图所示(2)④电阻箱的读数R0⑤仍为I0电阻箱的读数R1⑥R0－R1＋150 Ω18.(1)(2)19.(1)4.0 m/s2方向向右(2)汽车以方向向左、大小为10 m/s2的加速度运动20.0.15 mm。

本套资源目录2019_2020学年高中物理第六章章末过关检测三含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第1节传感器及其工作原理课后达标能力提升练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第1节传感器及其工作原理随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第2节传感器的应用课后达标能力提升练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第2节传感器的应用随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修3_22019_2020学年高中物理第六章第3节实验：传感器的应用随堂检测巩固落实练习含解析新人教版选修3_2章末过关检测(三)(时间：60分钟分值：100分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)1．现在不少公共场所设置的自动感应产品方便了广大市民和游客，若一伸手，龙头里自动流出水、给皂器自动流出洗手液等．这类产品通常感应人体辐射出的( ) A．红外线B．紫外线C．X射线D．γ射线解析：选A.红外线的显著特性是热作用，人体所辐射出的红外线使自动感应器工作，故选A.2．很多汽车的车窗有防夹手功能．车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开．实现该功能可能使用的传感器是( )A．生物传感器B．气体传感器C．温度传感器D．压力传感器解析：选D.汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用压力传感器，故D正确，A、B、C错误．3．电磁炉里面安装了温度感应装置，可以感应器皿温度的变化，控制加热的温度，这种装置最重要的元件是热敏电阻，其特点是( )A．温度变化，电阻值随之变化B．温度变化，电阻内部会产生感应电流C．温度变化，电阻值保持恒定D．以上说法都不对解析：选A.热敏电阻，其特点是温度变化，电阻值随之变化，即温度越高阻值越小，故A正确，B、C、D错误．4．有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是( )A．温度传感器B．压力传感器C．声音传感器D．红外线传感器解析：选B.洗衣机内水位高低不同，对洗衣机水桶的压力不同，因此该装置采用的是压力传感器，故B正确，A、C、D错误．5．如图所示为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、负温度系数半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲、乙、丙分别是( )A．小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡B．半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡C．绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻D．半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃解析：选B.甲的回路应为控制电路，甲当然是半导体热敏电阻；热敏电阻的特点是温度高，电阻小，电流大，继电器工作，触头被吸下，乙被接通应报警，即乙是小电铃；平常时，温度低，电阻大，电流小，丙导通，丙应是绿灯泡，即B正确．6．如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)( )A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为用半导体材料制成的热敏电阻，读数变化非常明显D．如果R为用半导体材料制成的热敏电阻，读数变化不明显解析：选C.金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差，而热敏电阻的阻值随温度的升高电阻减小，且灵敏度高，故选项C正确．二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)7．如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置．则( )A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压解析：选BC.R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B 间的电压U增大，故C项正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误．8．如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值．实验中观察到当温度升高时灯更亮．对于实验现象分析正确的有( )A．温度升高，电路中的电流减小B．温度升高，电路中的电流增大C ．温度升高，热敏电阻的阻值增大D ．温度升高，热敏电阻的阻值减小解析：选BD.当温度升高时，电路中的热敏电阻的阻值减小，由闭合电路殴姆定律可知：电路中的电流增大，导致灯泡变亮，故B 、D 正确，A 、C 错误．9．如图所示为用热敏电阻R 和电磁铁L 等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小．电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接．则( )A ．当温度降低到某一数值时，衔铁P 将会被吸下B ．当温度升高到某一数值时，衔铁P 将会被吸下C ．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C 、D 端D ．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A 、B 端解析：选BD.温度升高时，热敏电阻阻值减小，电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁P 吸下，选项B 正确；温度低时，要求加热器工作，所以加热器应接在A 、B 端，选项D 正确．10．如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R 3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R 2两端电压U R 2与门关闭时相比( )A ．红灯亮，U R 2变大B ．绿灯亮，U R 2变大C ．绿灯灭，U R 2变小D ．红灯亮，U R 2变小解析：选CD.门打开时R 3减小，导致R 总减小和I 总增加，U r 和U R 1变大，U R 2＝E －(U R 1＋U r )减小，I R 3＝I 总－U R 2R 2增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，选项A 、B 错误，选项C 、D 正确．三、非选择题(本题共4小题，共40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)11．(10分)太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国举办的世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I －U 特性．所用的器材包括：太阳能电池，电源E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，开关S 及导线若干．(1)为了达到上述目的，请将图甲连成一个完整的实验电路图．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙的I －U 图象．由图可知，当电压小于2.00 V 时，太阳能电池的电阻________(选填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V 时，太阳能电池的电阻约为________ Ω.解析：(1)探究I －U 特性时需要多组数据，故滑动变阻器应采用分压接法．连线见答案．(2)根据R ＝U I ，结合I －U 图可知U ＜2.00 V 时R 很大；U ＝2.80 V 时R ＝ 2.802.8×10－3 Ω＝1.0×103Ω.答案：(1)连线如图(2)很大 1.0×103(965～1 040)12．(10分)如图所示，一热敏电阻R T 放在控温容器M 内；A 为毫安表，量程为6 mA ，内阻为数十欧姆；E 为直流电源，电动势约为3 V ，内阻很小；R 为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T 在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω.现要求在降温过程中测量在95 ℃至20 ℃之间的多个温度下R T 的阻值．(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图．(2)完成下列实验步骤中的填空．①依照实验原理电路图连线．②调节控温容器M 内的温度，使得R T 的温度为95 ℃.③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全．④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I 0，并记录____________．⑤将R T 的温度降为T 1(20 ℃<T 1<95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录________．⑥温度为T 1时热敏电阻的电阻值R T1＝________________________________________________________________________.⑦逐步降低T 1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥.解析：热敏电阻的阻值随温度发生变化，无法直接测量，但可以通过间接的方式进行测量．本题中可以保持电流不变，总电阻不变来达到目的．由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表，所以应该用“替代法”，考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变，因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联组成测量电路，如图所示．热敏电阻R T 在95 ℃和20 ℃的阻值是已知的，所以热敏电阻的初始温度为95 ℃，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持150 Ω和电阻箱的初值之和不变；如果热敏电阻的初始温度为20 ℃，则电流表示数不变时，电阻箱和热敏电阻的阻值应保持550 Ω和电阻箱的初值之和不变．因此可以测量任意温度下的电阻．答案：(1)实验原理电路图如解析图所示(2)④电阻箱的读数R 0 ⑤仍为I 0 电阻箱的读数R 1⑥R 0－R 1＋150 Ω13．(10分)有一种测量压力的电子秤，其原理如图所示．E 是内阻不计、电动势为6 V 的电源．R 0是一个阻值为300 Ω的限流电阻．G 是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R 是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小的变化而改变，其关系如表所示．C 是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计，试分析：压力F /N0 50 100 150 200 250 300 … 电阻R /Ω 300 280 260 240 220 200 180 …(2)若电容器的耐压值为5 V ，该电子秤的最大称量值为多少？(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是否均匀？解析：(1)由表中数据可知，k ＝ΔR ΔF ＝120 Ω300 N＝0.4 Ω/N 所以电阻R 随压力F 变化的函数表达式为R ＝(300－0.4F ) Ω.(2)R 上受到的压力越大，R 的阻值越小，电容器两极板电压越大，但不能超过5 V ，所以5 V R 0＝6 V R ＋R 0，解得R ＝60 Ω，又因为R ＝(300－0.4F )Ω，得F ＝600 N. (3)电流表中的电流I ＝E R 0＋R ＝E600－0.4F 电流I 与压力F 不是线性关系，该测力显示器的刻度不均匀．答案：(1)R ＝(300－0.4F )Ω (2)600 N (3)不均匀14．(10分)有一种测量物体重量的电子秤，其电路主要由三部分构成：踏板、压力传感器R (实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表)，原理图如图中的虚线所示，不计踏板的质量．已知电流表的量程为2 A ，内阻为1 Ω，电源电动势为12 V ，内阻为1 Ω，电阻R 随压力F 变化的函数式为R ＝30－0.01F (F 和R 的单位分别为N 和Ω)．(1)求该秤能测量的最大体重；(2)通过计算，得出该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘的哪个刻度处？(3)写出该秤测量的重力与电流表中电流的函数关系．解析：(1)由电流表量程可知电路中最大电流为2 A由闭合电路欧姆定律E ＝I (R ＋r ＋r g )可解得压力传感器R 的最小值为4 Ω由电阻R 随压力F 变化的函数式为R ＝30－0.01F可得压力最大值F ＝2 600 N ，即该秤能测量的最大体重为2 600 N.(2)踏板空载时，F ＝0，R ＝30 Ω由闭合电路欧姆定律，E ＝I (R ＋r ＋r g )可解得I ＝0.375 A即该秤零刻度线应标在电流表G 刻度盘的0.375 A 刻度处．(3)由E ＝I (R ＋r ＋r g )和R ＝30－0.01F 可得E ＝I (30－0.01F ＋r ＋r g )将电动势E ＝12 V 、内阻r ＝1 Ω、电流表内阻r g ＝1 Ω代入化简得F ＝3 200－1 200I. 答案：(1)2 600 N (2)0.375 A (3)F ＝3 200－1 200I传感器及其工作原理(建议用时：30分钟)【A组基础巩固】1．2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是( )A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析：选D.热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电热设备，A、B、C正确；交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，D错误．2．许多饮水机，可以保证出水温度恒定，采取的方法是( )A．持续加温B．设定程式，固定各次加温时间及加热时间间隔C．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热D．人工控制加温按钮解析：选C.饮水机温度控制系统以调节饮水机中水的温度为目的，其输入参数主要是水温信号和设置的设定温度．输出信号主要是温度显示、声光报警和执行加热．工作时传感器将温度传给单片机，当水温低于设定温度时，单片机控制加热模块加热，当温度高于设定温度时，继电器断开，加热停止．从而实现温度控制的目标，故选C.3．当你走近某些宾馆、酒店的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在你身后自动关上．你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息( ) A．温度B．运动C．可见光D．红外线解析：选D.自动门的自动控制要求灵敏、可靠，若以温度控制，人的体温与夏季气温接近，则在夏季自动门将无法使用．自动门实际使用的是红外线传感器，红外线不属于可见光，人在白天或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开、关门，故选项D正确．4．如图所示，某半导体热敏电阻的I－U图线可能是( )解析：选B.热敏电阻I－U图线是非线性的，并且随电流增大温度升高，电阻减小，故A、C、D错误，B正确．5.如图所示，将一光敏电阻接在多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针自左向右的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针自左向右的偏角为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定解析：选B.光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，由欧姆挡的特点知，指针左偏，故指针自左向右的偏转角度变小．6．(多选)如图所示是一种油箱内油面高度检测装置的示意图．图中油量表由电流表改装而成，金属杠杆的一端接浮标，另一端触点O接滑动变阻器R.当油箱内油面下降时，下列分析正确的有( )A．触点O向下滑动B．触点O向上滑动C．电路中的电流增大了D．电路中的电流减小了解析：选BD.当油箱内油面下降时，浮标下降，由杠杆可以看出触点O向上滑动，变阻器R的阻值变大，电流减小，所以选项A、C错误，B、D正确．7．(2019·福建莆田一中月考)居民楼的楼道里，夜里只是偶尔有人经过，电灯如果总是亮着会造成很大浪费．科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”，天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”，当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．若将这两种开关配合使用，下列电路符合要求的是( )解析：选D.根据题意可得，声控开关和光控开关串联后共同控制灯泡，即用导线将各元件依次连接起来，故选D.【B组素养提升】8．(多选)如图所示是用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是( )A．严重污染时，LDR是高电阻B．轻度污染时，LDR是高电阻C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响解析：选AD.严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B 错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对．9．(2019·包头高二检测)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图甲所示，电源的电动势E＝9 V，内阻不计；G为灵敏电流表，内阻R g保持不变；R为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当R的温度等于20 ℃时，电流表示数I1＝2 mA；当电流表的示数I2＝3.6 mA时，热敏电阻的温度是( )A．60 ℃ B．80 ℃C．100 ℃D．120 ℃解析：选D.在20 ℃时，E＝(R g＋R1)I1，得R g＝500 Ω；设温度为t时，E＝(R g＋R2)I2，代入数据得R2＝2 000 Ω，从题图乙中可以看出t＝120 ℃，故选D.10．如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)( )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动D．向左偏到某一刻度后不动解析：选A.压力F 作用时，极板间距d 变小，由C＝εr S 4πkd知，电容器电容C 变大，又根据Q ＝CU ，极板带电荷量变大，所以电容器应充电，电流从灵敏电流表正接线柱流入，所以指针将向右偏．F 不变时，极板保持固定后，充电结束，指针回到零刻度．11．(2019·北京师大附中月考)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M 是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M 发生变化，导致S 两端电压U 增大，装置发出警报，此时( )A ．R M 变大，且R 越大，U 增大越明显B ．R M 变大，且R 越小，U 增大越明显C ．R M 变小，且R 越大，U 增大越明显D ．R M 变小，且R 越小，U 增大越明显解析：选C.当R M 变大时，回路的总电阻R 总变大，根据I 总＝E R 总，得干路中的电流变小，S 两端的电压U ＝I 总R S 变小，故选项A 、B 错误；当R M 变小时，回路的总电阻R 总＝11R ＋1R M＋R S 变小，根据I 总＝E R 总，得干路中的电流变大，S 两端的电压U ＝I 总R S 变大，而且R 越大，R M 变小时，对回路的总电阻变化的影响越明显，故选项C 正确，D 错误．12．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成为品种多样的磁传感器产品族，得到广泛的应用．如图所示为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I 由正电荷的定向运动形成．下列说法正确的是( )A ．M 点电势比N 点电势高B ．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C ．用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D ．若保持电流I 恒定，则霍尔电压U H 与B 成正比解析：选BCD.当正电荷定向运动形成电流时，正电荷在洛伦兹力作用下向N 极聚集，M 极感应出等量的负电荷，所以M 点电势比N 点电势低，选项A 错误；根据霍尔元件的特点可知，选项B 、C 正确；因霍尔电压U H ＝k IB d，保持电流I 恒定时，霍尔电压U H 与B 成正比，选项D 正确．13．传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R (电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)、显示体重大小的仪表A(实质是理想的电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107 Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如表所示．设踏板和压杆的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，g 取10 m/s 2.请回答： 压力F /N0 250 500 750 1 000 1 250 1 500 … 电阻R /Ω 300 270 240 210 180 150 120 …(1)该秤零起点(即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘________A 处．(2)如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，则这个人的体重是________kg.解析：(1)由图表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300 Ω，此时A 中电流I ＝U R ＝4.8300A ＝1.6×10－2A. (2)当电流I ＝20 mA ＝20×10－3A 时，压力传感器的电阻R ＝U I ＝ 4.820×10－3Ω＝240 Ω，对应表格中，这个人的质量为50 kg.答案：(1)1.6×10－2 (2)50传感器及其工作原理1．(多选)下列关于传感器的说法正确的是( )A ．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B ．霍尔元件能够把磁学量(如磁感应强度)转化为电学量(如电压)C ．光敏电阻随光照强度增加电阻增大D ．电子秤应用的是力传感器解析：选BD.干簧管接入电路中相当于开关的作用，所以选项A 错误；霍尔元件把磁学量转化为电学量，所以选项B 正确；光敏电阻随光照强度增加电阻减小，所以选项C 错误；电子秤应用了力的传感器，所以选项D 正确．2．(多选)如图所示是观察光敏电阻随光照强弱变化情况的示意图．现把滑片P 向下移动，欧姆表示数变大，下列说法正确的是( )A ．光照增强，光敏电阻阻值变小B ．光照增强，光敏电阻阻值变大C ．用黑纸遮光时，欧姆表示数变小D ．用黑纸遮光时，欧姆表示数变大解析：选AD.滑片下移，小灯泡两端电压减小，灯变暗，电阻变大，所以光照增强时，电阻变小，A 正确，B 错误；用黑纸遮光时，光照减小，电阻变大，C 错误，D 正确．3．遥控器能调换电视机频道，利用的是光传感器．下列属于应用这类传感器的是( )A ．红外报警装置B ．金属电阻温度计C ．电子电路中使用的“干簧管”D ．霍尔元件解析：选A.红外线报警传感器是光传感器，其他都不是．4．(多选)如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d 表示薄片的厚度，k 为霍尔系数，对于一个霍尔元件d 、k 为定值，若保持电流I 恒定，则可以验证U H 随B 的变化情况．下列说法正确的是( )A ．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，U H 将变大B ．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C ．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D ．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H 将发生变化解析：选ABD.一个磁极靠近霍尔元件工作面时，B 增强，由U H ＝k IB d知U H 将变大，故选项A 正确；地球两极处磁场可看做与地面垂直，所以工作面应保持水平，故选项B 正确；地球赤道处磁场可看做与地面平行，所以工作面应保持竖直，故选项C 错误；若磁场与工作面的夹角为θ，则在载流子受力平衡时，应有evB sin θ＝U Hd MNe，I＝nevd·d MN，可见U H＝k IB sin θd，θ变化时，U H将变化，故选项D正确．传感器的应用(建议用时：30分钟)【A组基础巩固】1．某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是( )A．热敏电阻和光敏电阻B．金属热电阻和光敏电阻C．热敏电阻和霍尔元件D．光敏电阻和驻极体话筒解析：选D.两种传感器分别把声音信号转换为电信号、把光信号转换为电信号，所以选项D正确．2．(多选)下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是( )A．应变片是由导体材料制成B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C．传感器输出的是应变片上的电压D．外力越大，输出的电压差值也越大解析：选BD.应变片多用半导体材料制成，故选项A错误；当应变片拉伸时，其电阻变大，故选项B正确；传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，故C错误，D正确．3．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图所示，键盘上每一个键的下面都连有一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两个金属片组成一个小电容器．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化．与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是( )A．温度传感器B．压力传感器C．磁传感器D．光传感器解析：选B.小金属片被按下时，作用的压力不一样，小金属片下移的距离不同，两个极板之间的距离不同，电容就不同，即将压力这个力学量转换为电容这个电学量，所以计算机键盘使用的是压力传感器，选项B正确，选项A、C、D错误．4．电子打火机的点火原理是压电效应，压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比．现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示．压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压．若发现电压表示数增大，下列说法正确的是( )A．电梯一定加速上升B．电梯一定减速下降。