高中物理选修3-2：第六章第一节传感器及其工作原理同步练习题含答案解析

人教版高二选修3-2第六章传感器1传感器及其工作原理学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．下列关于传感器的说法正确的是（）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．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确2．下列关于传感器的说法中正确的是（）A．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器B．电饭锅通过压力传感器实现温度的自动控制C．干簧管是一种能够感知电场的传感器D．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断3．办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，利用的传感器是（）A．生物传感器B．红外线传感器C．温度传感器D．压力传感器4．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．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5．人类发射的绕地球运转的所有航天器在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的.要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求，用来感知太阳方位的传感器应为（）A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．生物传感器6．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是（）①温度传感器，②光传感器，③声音传感器，④热传感器A ．①②B ．②③C ．③④D ．②④7．如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，测光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断（ ）A ．θ′＝θB ．θ′＜θC ．θ′＞θD ．不能确定 8．如图所示，截面为矩形的金属导体放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上、下表面的电势M ϕ、N ϕ的关系为（）A ．M N ϕϕ>B ．M N ϕϕ=C ．M N ϕϕ<D ．无法判断9．将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测.闭合开关S ，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O 点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器的正中央，此时，电压表指针指在表盘刻度中央.当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P 随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转.当火车向左加速运动时，电压表的指针向右偏，则（）A ．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运动B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运动C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运动D．电压表指针向左偏，说明火车可能在向左做加速运动10．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，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化情况如图乙所示，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（）0t时间内，升降机一定匀速运动A．10t时间内，升降机可能减速上升B．1t t时间内，升降机可能匀速上升C．12t t时间内，升降机可能匀加速上升D．1211．如图5所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时A．R1两端的电压增大B．电流表的示数变小C．小灯泡的亮度变亮D．小灯泡的亮度变暗12．如图所示，3R是光敏电阻，开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势；当用光照射3R时，则（）A ．3R 的电阻变小，a 点电势高于b 点电势B ．3R 的电阻变小，a 点电势低于b 点电势C ．3R 的电阻变大，a 点电势高于b 点电势D ．3R 的电阻变大，a 点电势低于b 点电势13．有一种自动恒温的电烤箱，其温度控制电路如图所示，控制的核心是一密封智能开关，内部结构不明，它有四个接线柱．a 、b 之间接的是两个相同的加热电阻R 与220V 电源，c 、d 之间接有一个叫作“水银接点温度计”的温控组件，它比普通水银温度计多出了两个电极，温度升高时，水银膨胀，将两个电极接通；温度降低时，水银收缩，将两个电极断开．该智能开关会根据“水银接点温度计”的通断自动控制R 的发热功率，稳定烤箱内的温度.用ab U 表示a 、b 两点间的电压，Ab U 表示A 、b 两点间的电压，以下说法可能正确的是（）A ．当水银接点温度计接点接通时，220ab U V =，110Ab U V =B ．当水银接点温度计接点接通时，220ab U V =，220Ab U V =C ．当水银接点温度计接点断开时，0ab U =，220Ab U V =D ．当水银接点温度计接点断开时，0ab U =，220Ab U V =二、多选题14．关于传感器的作用，下列说法正确的是（）A ．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B ．传感器可以用来采集信息C ．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D ．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量15．美国科学家Willard S ． Boyle与George E ． Snith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有（）A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池16．传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示的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，以下说法中正确的是( )A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化参考答案1．B【详解】半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度传感器，A错误，B正确；传感器主要是感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并将其转换成电压、电流等电学量或电路的通断，从而传递信号，CD错误.故选B2．D【详解】金属热电阻作为温度传感器是利用导体的电阻随温度变化来工作的，可以将热学量转换为电学量，故A错误；电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，故B错误；干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故C错误;传感器作为一种将其他形式的信号转换为电信号的装置，能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断，故D正确.故选D3．B【详解】人的到来或离开而自动开和关，说明传感器为红外传感器，故选B。

第六章　传感器 DI LIU ZHANG | 第六章　传感器第1节　传感器及其工作原理对应学生用书P41 一、选择题1．下列说法不正确的是( )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、化学成分等转换为电信号的主要工具答案　C解析　逐项分析如下：选项诊断结论A传感器的任务就是采集信息√B 干簧管的主要构造是由平行不接触的两个极易被磁化的软磁性材料制成的簧片组成的，它靠近磁场时簧片被磁化后相互吸引而接触√C电视遥控接收器是将遥控器发出的光信号转化为电信号的仪器×D传感器是能把非电学量转换为电学量的元件√2．当你走近某些宾馆、酒楼的大门时，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。

你觉得这种传感器可能是将下列哪种信息转换为控制门开、关的信息( )A．温度B．运动C．人D．光答案　D解析　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，红外线属于不可见光，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D。

3．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容答案　D解析　手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为改变了传感器的电容，发送启动信号给控制芯片，控制芯片再启动电机工作和加热装置工作。

故选D。

4．(多选)如图所示是三种电容式传感器的示意图，关于这三个传感器，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的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．这三个传感器都是利用改变极板间的正对面积来改变电容的答案　ABC解析　甲、乙、丙中的电容器分别与θ、h、F有关，均能测量对应的物理量，甲、乙是通过改变极板间的正对面积改变电容，丙是通过改变极板间的距离改变电容，故D错误。

2020—2021学年物理人教选修3—2第6章：传感器含答案人教选修3--2第6章：传感器1、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2、(双选)如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b通过导线与恒定电源两极相接．若声源S发出频率恒定的声波使a 振动，则()A．a振动过程中，a、b板间的电场强度不变B．a振动过程中，a、b板所带电荷量不变C．a振动过程中，灵敏电流表中的电流方向不断变化D．a向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大3、传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。

常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路。

下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关)连接正确的是()4、（双选）下列关于光传感火灾报警器说法正确的是（）A．发光二极管、光电三极管都是由半导体材料制成的B．光电三极管与光敏电阻一样都是光敏感元件，都是将光信号转换为电信号C．发光二极管发出的是脉冲微光D．如果把挡板撤去，火灾报警器照样工作5、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的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电压D．外力越大，输出的电压差值越小6、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()A．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7、如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是()A．温度升高至74 ℃时，L1亮灯报警B．温度升高至74 ℃时，L2亮灯报警C．温度升高至78 ℃时，L1亮灯报警D．温度升高至78 ℃时，L2亮灯报警8、如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈。

山东省高中物理人教版选修3-2第六章第1节传感器及其工作原理同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共4题；共8分)1. （2分）电梯门不会夹伤人的手，是因为电梯门安装了什么传感器（）A . 温度传感器B . 红外线传感器C . 压力传感器D . 生物传感器2. （2分）下列仪器内部装有传感器的是（）A . 天平B . 刻度尺C . 红外测温仪D . 弹簧测力计3. （2分）办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，利用了下列哪种传感器（）A . 生物传感器B . 红外传感器C . 温度传感器D . 压力传感器4. （2分）关于打点计时器的使用说法正确的是（）A . 纸带上打的点越密，说明物体运动的越慢B . 电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源C . 在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源D . 纸带必须穿过限位孔，并把纸带放在复写纸的上面二、多项选择题 (共4题；共12分)5. （3分） (2018高二下·烟台期中) 下列关于传感器元件的说法正确的是（）A . 热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量B . 热敏电阻与金属热电阻相比，热敏电阻化学稳定性好，灵敏度较差C . 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量D . 霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量6. （3分） (2017高二下·晋中期末) 自行车速度计是利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔元件的工作原理图．当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差．下列说法正确的是（）A . 根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮上的磁铁所在圆的半径即可获知车速大小B . 自行车的车速越大，霍尔电势差越高C . 图乙中霍尔元件的电流I是由正电荷定向运动形成的D . 如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小7. （3分）如图是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是（）A . 常温时上下触点是接触的B . 双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲C . 原来温度控制在80 ℃断开电源，现要求60 ℃断开电源，应使调温旋钮下调一些D . 由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些8. （3分）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。

传感器及其工作原理基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中,第1～5题只有一项符合题目要求,第6题有多项符合题目要求)1．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【答案】A【解析】遥控器是利用红外线传输信号的,故A项正确．2．(2019·广东广州模拟)下列电器中,应用了压力传感器的是( )A．红外数字温度计B．天黑自动开启的路灯C．数字体重计D．白炽灯泡【答案】C【解析】红外数字温度计应用了红外传感器,不符合题意,故A错误；天黑自动开启的路灯使用了光敏电阻传感器,不符合题意,故B错误；数字体重计采用了压力传感器,符合题意,故C正确；白炽灯泡将电能转化为热,然后转化为光,不符合题意,故D错误．3．(2019·广西校级期末)关于传感器工作的一般流程,下列说法中正确的是( )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【答案】C【解析】传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,故C正确,A、B、D错误．故选C.4．(2019·湖南校级)在“传感器的简单应用”实验中,用光照射半导体做成的光敏电阻时,光敏电阻的阻值将( )A．大大增大B．保持不变C．大大减小D．如何变化不能确定【答案】C【解析】光照射半导体做成的光敏电阻的阻值大小大大减小,故A、B、D错误,C正确．5．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近干手机能使传感器工作,是因为( ) A．改变温度B．改变湿度C．改变磁场D．改变电容【答案】D【解析】干手机是一个电容器,当手靠近时,手本身是导体, 电容器中放入导体后,改变了电容器的电容,从而传感器感知到这个变化,干手机开始工作,故选项D正确．6．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以及极板间的介电常数这几个因素,当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化,从而又可推出另一个物理量的变化,如图是四种电容式传感器的示意图,关于这四个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体的浓度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【答案】AC【解析】甲的电容器的电容与θ有关,可以用来测量动片转过的角度；乙的电容器的电容与h有关,可以用来测量液面的高度；丙中的电容器的电容与F有关,可以用来测量压力；丁中的电容与s有关,只能测量位移s,故A、C正确．二、非选择题7．按图所示接好电路,合上S1、S2,发现小灯泡不亮,原因是__________________________________________________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风,会发现小灯泡________,原因是________________________________________________；停止吹风,会发现__________________；把热敏电阻放入冷水中会发现____________．【答案】由于热敏电阻在常温时阻值较大,左侧电路中电流较小,电磁铁磁性较弱,触点断开变亮电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁,使右侧电路接通小灯泡不会立即熄灭小灯泡熄灭【解析】根据热敏电阻的性质进行分析,由于热敏电阻在常温时阻值较大,左侧电路中电流较小,电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小时,电路中电流增大,电磁铁吸住衔铁,使右侧电路接通,小灯泡亮了；停止吹风后,小灯泡不会立即熄灭,因为热敏电阻温度仍然较高,当把热敏电阻放入冷水后,热敏电阻温度降低很快,阻值变大,故小灯泡熄灭．8．一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为“霍尔元件”,这种材料有可定向移动的电荷,称为“载流子”,每个载流子的电荷量大小为1个元电荷量,即q＝1.6×10－19 C,霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用,如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动控制升降电动机的电源的通断等．在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽ab＝1.0×10－2m、长bc＝4.0×10－2m、厚h＝1×10－3m,水平放置在竖直方向上的磁感应强度B＝1.5 T的匀强磁场中,bc方向通有I＝3.0 A的电流,如图所示,沿宽度产生1.0×10－5 V的横向电压．(1)假定载流子是电子,a、b两端中哪端电势较高？(2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率多大？【答案】(1)a (2)6.7×10－4 m/s【解析】(1)根据左手定则可确定a端电势高．(2)当导体内由于载流子有沿电流方向所在的直线定向运动时,受洛伦兹力作用而产生横向分运动,产生横向电场,横向电场的电场力与洛伦兹力平衡时,导体横向电压稳定．设载流子沿电流方向所在直线定向移动的速度为v,横向电压为U ab,横向电场强度为E,电场力为F e＝eE＝e U abab,磁场力F B＝evB,平衡时U ababe＝evB,得v＝U abab B＝6.7×10－4 m/s.能力提升9．如图所示,R3是光敏电阻(光照时电阻变小),当开关S闭合后,在没有光照射时,a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时,则( )A ．a 点电势高于b 点电势B ．a 点电势低于b 点电势C ．a 点电势等于b 点电势D ．a 点电势和b 点电势的大小无法比较 【答案】A【解析】R 3是光敏电阻,当有光照射时电阻变小,R 3两端电压减小,故a 点电势升高,因其他电阻的阻值不变,所以a 点电势高于b 点电势．10．(2019·河南一模)物理学家霍尔于1879年在实验中发现,当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时,在材料的上下两个端面之间产生电势差．这一现象被称作霍尔效应,产生这种效应的元件叫霍尔元件,在现代技术中被广泛应用．如图为霍尔元件的原理示意图,其霍尔电压U 与电流I 和磁感应强度B 的关系可用公式U H ＝k H IBd 表示,其中k H 叫该元件的霍尔系数．根据你所学过的物理知识,判断下列说法正确的是( )A ．霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势B ．公式中的d 指元件上下表面间的距离C ．霍尔系数k H 是一个没有单位的常数D ．霍尔系数k H 的单位是m 3·s －1·A －1【答案】D【解析】载流子受洛伦兹力向上,但载流子的电性是不确定的(正负离子、电子等),故无法判断上表面的电性,故无法比较上下表面的电势高低,故A 错误；对于载流子,静电力和洛伦兹力平衡,故qvB ＝q U HH .电流微观表达式为I ＝nqSv,故U H ＝BHv ＝HIB nSq ,由于S ＝Hd,故U H ＝IBnqd ,那么公式中的d 指元件前后侧面间的距离,故B 错误；依据公式U H ＝k H IB d 中,U H 、I 、B 、d 的单位,可知,系数k H 的单位是m 3·s －1·A －1,故C 错误,D正确．11．如图所示,图甲为热敏电阻的Rt 图象,图乙为用此热敏电阻R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为100 Ω.当线圈的电流大于或等于20 mA 时,继电器的衔铁被吸合．为继电器线圈供电的电池的电动势E ＝9.0 V,内阻可以不计．图中的“电源”是恒温箱加热器的电源．则：(1)应该把恒温箱内的加热器接在________(填“A、B 端”或“C、D 端”)． (2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ℃,可变电阻R′的阻值应调节为________Ω. 【答案】(1)A 、B 端 (2)260【解析】(1)恒温箱内的加热器应该接在A 、B 端．当线圈中的电流较小时,继电器的衔铁在上方,恒温箱的加热器处于工作状态,恒温箱内温度升高．(2)随着恒温箱内温度升高,热敏电阻R 的阻值变小,则线圈中的电流变大,当线圈中的电流大于或等于20 mA 时,继电器的衔铁被吸到下方来,使恒温箱加热器与电源断开,加热器停止工作,恒温箱内温度降低．随着恒温箱内温度降低,热敏电阻R 的阻值变大,则线圈中的电流变小,当线圈的电流小于20 mA 时,继电器的衔铁又被释放到上方,则恒温箱加热器又开始工作,这样就可以使恒温箱内保持在某一温度．要使恒温箱内的温度保持50 ℃,即50 ℃时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路欧姆定律I ＝ER ＋R′＋r,r 为继电器的电阻．由题图甲可知,50 ℃时热敏电阻的阻值为90 Ω,所以R′＝260 Ω.12．如图所示,厚度为h,宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中,当电流通过导体时,在导体板的上侧面A 和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应．实验表明,当磁场不太强时,电势差U 、电流I 和B 的关系为U ＝k IBd,式中的比例系数k 称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I 是由电子的定向流动形成的,电子的平均定向速度为v,电荷量为e,回答下列问题：(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A 的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)．(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________．(3)当导体板上下两侧面之间的电势差为U 时,电子所受静电力的大小为________．(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数k ＝1ne,其中n 代表单位体积中电子的个数． 【答案】(1)低于 (2)evB (3)e Uh(4)见解析【解析】(1)电子向左移动,由左手定则知,电子受洛伦兹力向上,故上侧面A 聚积负电荷,下侧面A′聚积正电荷,故上侧面电势低于下侧面．(2)洛伦兹力F ＝evB. (3)电子受静电力eE ＝e U h.(4)电子受纵向静电力和洛伦兹力的作用,两力平衡, 有eE ＝e Uh ＝evB.得U ＝hvB通过导体的电流I ＝nev·d·h由U ＝k IB d ,有hvB ＝k·nev·d·h·B d ,得k ＝1ne .。

1 传感器及其工作原理记一记传感器及其工作原理1个定义——传感器的定义4种传感器——光传感器、温度传感器、霍尔元件、电容式传感器辨一辨1.传感器可以把非电学量转化为电学量．(√)2．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的．(×)3．金属热电阻随温度的升高导电能力增强．(×)4．热敏电阻一般用半导体材料制作，导电能力随温度的升高而增强，但灵敏度低．(×) 5．霍尔元件一共有两个电极，电压这个电学量就通过这两个电极输出．(×)想一想1.光照越强，光敏电阻的阻值越大还是越小？为什么？提示：越小．光敏电阻的构成物质为半导体材料，无光照时，载流子少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好．2．热敏电阻与金属热电阻一样吗？提示：不一样．热敏电阻是半导体元件，其电阻随温度的升高而减小，灵敏度较高；金属热电阻是金属导体，电阻随温度的升高而增大，稳定性好，测温范围大．3．为解决楼道里的照明问题，在楼道内安装一个传感器与控制电灯的电路连接．当楼道内有人走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器是什么传感器，它的输入、输出信号各是什么？提示：它是声电传感器，输入的是声信号，输出的是电信号．思考感悟：练一练1.有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度地减小，则这种元件使用的材料可能是( )A．金属导体 B．绝缘体C．半导体 D．超导体解析：金属导体的电阻随温度的升高而增大，超导体的电阻几乎为零，半导体(如热敏电阻)的阻值随温度的升高而大幅度地减小．C项正确．答案：C2．关于传感器及其作用，下列说法正确的是( ) A ．传感器一定是把非电学量转换为电学量 B ．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C ．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D ．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器解析：传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器，C 项正确．答案：C 3.如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中R 2为用NTC 半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a 、b 之间接报警器，当传感器R 2所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是( )A ．I 变大，U 变大B ．I 变小，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变大，U 变小解析：当R 2处出现火情时，NTC 热敏材料制成的传感器的电阻将减小，则此时电路中的总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知：外电路电压将减小，U 减小；电路中的总电流增大，所以R 1上的电压增大，显示器两端的电压将减小，电流I 减小，B 项正确．答案：B 4.(多选)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：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，A 项错误；根据霍尔元件的特点可知，B 、C 两项正确；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，D 项正确．答案：BCD要点一 传感器1.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能是( )A ．将力学量(如形变量)转换成磁学量B ．将电学量转换成热学量C ．将光学量转换成电学量D．将电学量转换成力学量解析：传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量或转换为控制电路的通断的一类元件，故只有C 项正确．答案：C2．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．磁传感器解析：电梯门上安装的是光传感器．答案：A要点二光敏电阻和热敏电阻3.有一电学元件，温度升高时其电阻减小，这种元件可能是( )A．金属导体 B．光敏电阻C．NTC热敏电阻 D．PTC热敏电阻解析：金属导体电阻值一般随温度升高而增大，光敏电阻电阻值是随光照强度的增大而减小，PTC热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，只有NTC热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C4.如图所示是观察电阻R的阻值随温度变化情况的示意图，现在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( )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为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显解析：如果R为金属热电阻，则读数变大，但不会非常明显，故A、B均错误；如果R 为热敏电阻，读数变化非常明显，故C项正确，D项错误．答案：C5.(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大解析：当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A 项正确，D 项错误；由路端电压减小，而R 1两端电压增大知，R 2两端电压必减小，则R 2中电流减小，故B 项正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，C 项正确．答案：ABC 6.如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R 为光敏电阻，R 和L 之间用挡板(未画出)隔开，LED 为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R 与LED 间距不变，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 消耗的功率都不变解析：滑动触头P 左移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R 减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果，L 消耗的功率增大．答案：A要点三 霍尔元件 7.(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，相对于一个霍尔元件d 、k 为定值，如果保持电流I 恒定，则可以验证U H 随B 的变化情况．以下说法中正确的是( )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：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，A 项正确；地球两极处磁场可看作与地面垂直，所以工作面应保持水平，B 项正确；赤道处磁场可看作与地面平行，所以工作面应保持竖直，C 项错误；若磁场与工作面夹角为θ，则应有qvB sin θ＝q U H d，可见θ变化时，U H 将变化，D 正确．答案：ABD8.(多选)如图所示是霍尔元件的示意图，一块通电的铜板放在磁场中，板面垂直于磁场，板内通有如图所示方向的电流，a 、b 是铜板上、下边缘的两点，则( )A ．电势φa ＞φbB ．电势φb ＞φaC ．电流增大时，|φa －φb |增大D ．其他条件不变，将铜板改为NaCl 溶液时，电势结果仍然一样解析：铜板中的自由电荷是电子，电子定向移动的方向与电流的方向相反，由左手定则可判断出电子因受洛伦兹力作用而向b 侧偏转，所以φa ＞φb ，A 项正确，B 项错误；因|φa －φb |＝k IB d，所以电流增大时，|φa －φb |增大，C 项正确；若将铜板改为NaCl 溶液，溶液中的正、负离子均向b 侧偏转，|φa －φb |＝0，即不产生霍尔效应，故D 项错误．答案：AC基础达标1.关于传感器的下列说法正确的是( )A ．所有传感器的材料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 ．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D ．以上说法都不正确解析：半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物——氧化锰就可以制成温度计，A 项错误，B 项正确；传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量的变化，C 项错误．答案：B2．(多选)电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件(如图所示)，它的结构很简单，只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片．当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”．关于干簧管，下列说法正确的是( )A ．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B ．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C ．两个磁性材料制成的簧片接通的原因是被磁化后相互吸引D ．干簧管接入电路中相当于开关的作用解析：当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化相互吸引而接通，故B 项错误，C 项正确；当磁体远离干簧管时，软磁性材料制成的簧片失去磁性，所以两簧片又分开，因此干簧管在电路中相当于开关的作用，A 项错误，D 正确．答案：CD 3.如图所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，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，从而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器两板间的 ( )A．距离变化 B．正对面积变化C．电介质变化 D．电压变化解析：振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号，故A项正确．答案：A4.(多选)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，下列说法中正确的是( )A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化的一定是定值电阻C．用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻D．用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数相同的一定是定值电阻解析：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度发生变化，故A项正确，B项错误；光敏电阻的阻值随光照的变化而变化，而定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照的变化而变化，故C项正确，D项错误．答案：AC5.如图所示，R3是光敏电阻(光照时电阻变小)，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b 两点等电势．当用光照射电阻R3时，则( )A．a点电势高于b点电势B．a点电势低于b点电势C．a点电势等于b点电势D．a点电势和b点电势的大小无法比较解析：R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压减小，故a点电势升高，因其他电阻的阻值不变，所以a点电势高于b点电势，故A项正确．答案：A6.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，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的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为θ′，则可判断( )A．θ′＝θB．θ′<θC．θ′>θD．不能确定解析：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，指针自左向右偏转角度变小．答案：B7.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数(阻值随温度升高而减小)的热敏电阻，L 为小灯泡，当温度降低时( )A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱解析：R2与灯泡L并联后再与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，热敏电阻R2电阻值增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯泡L两端的电压增大，灯泡的亮度变强，R1两端的电压减小，故只有C项正确．答案：C8．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判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，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，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是( )A．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解析：在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，由小球的受力不变可知，小车可能做匀速或匀加速直线运动，在t1～t2内，I变大，压敏电阻阻值变小，压力变大，小车做变加速运动，A、B两项错误；在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C项错误，D项正确．答案：D9.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两端的电压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：当R M 变大时，回路的总电阻R 总变大，根据I 总＝ER 总，得干路中的电流减小，S 两端的电压U ＝I 总R S 减小，A 、B 两项错误；当R M 变小时，回路的总电阻R 总变小，根据I 总＝ER 总，得干路中的电流增大，S 两端的电压U ＝I 总R S 增大，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，即U 增大越明显，C 项正确，D 项错误．答案：C 10.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(即单位时间内通过管内横截面的流体的体积)．为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，中空部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c .流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线)．图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料．现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前、后两面．当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值．已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为( )A.I B ⎝⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a B.I B ⎝⎛⎭⎪⎫aR ＋ρb cC.I B ⎝⎛⎭⎪⎫cR ＋ρa bD.I B ⎝⎛⎭⎪⎫R ＋ρbc a解析：如图甲，导电流体在管中流量Q ＝v ·Δt ·b ·c Δt＝v ·b ·c ①导电流体流经流量计时，在其上、下两表面产生的电动势E ＝B ·c ·v ② 等效电路如图乙，E ＝I ·⎝⎛⎭⎪⎫R ＋ρc ab③由①②③可得Q ＝I B ⎝⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a，A 项正确．答案：A能力达标11.(多选)如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A 是发光仪器，B 是光敏电阻(光照增强时电阻变小)，下列说法中正确的是 ( )A．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D．当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大解析：光敏电阻的阻值与光照强度有关，光照强度越大，光敏电阻阻值越小．当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻阻值变小，电路中电流变大，电源内阻上的电压变大，路端电压变小，所以电压表读数变小，A项正确；相反，当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电路中电流变小，电源内阻上的电压变小，路端电压变大，所以电压表读数变大，D项正确．答案：AD12．(多选)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是( )A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D．丁图表示电梯可能做匀减速下降运动解析：甲图中电流表示数和静止时相等，故可能做匀速直线运动，A项正确．乙图中电流表示数为2I0，且保持不变，故压敏电阻所受压力增大，电阻变小，物体处于超重状态，电梯可能匀加速上升，B项正确．丙、丁图中电流表的示数随时间变化，故电梯的加速度是变化的，不可能是匀加速或匀减速，C、D两项错误．答案：AB13.全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，某同学自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置．如图所示，其中电源电压保持不变，R 是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端．该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的________两点之间，按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将________(选填“增大”或“减小”)．解析：由题图可知当油箱内液面高度变化时，R 的金属滑片将会移动，从而引起R 两端电压的变化，且当R ′≫R 时，U R ＝IR 可视为U R 与R 成正比，所以电压表应接在b 、c 两点之间；当油量减少时，电压表示数将增大．答案：b 、c 增大 14.如图所示，厚度为h 、宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面A ′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U H 、电流I 和B 的关系为U H ＝k IB d，式中的比例系数k 称为霍尔系数．霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场．横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧面之间就会形成稳定的电势差．电流I 是自由电子的定向移动形成的，电子的平均定向速率为v ，电荷量为e .回答下列问题：(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A 的电势________(选填“高于”“低于”或“等于”)下侧面A ′的电势．(2)电子所受洛伦兹力的大小为________．(3)当导体板上、下两侧面之间的电势差为U H 时，电子所受静电力的大小为________．(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k ＝1ne，其中n 代表导体板单位体积中电子的个数．解析：(1)电子向左做定向移动，由左手定则知电子受洛伦兹力的方向向上，故上侧面A 积聚电子，下侧面A ′积聚正电荷，上侧面的电势低于下侧面的电势．(2)F 洛＝evB .(3)F 电＝Ee ＝U H he .(4)当静电力和洛伦兹力平衡时：e U H h＝evB ，U H ＝vBh . 又I ＝nevdh由U H ＝k IB d，得k ＝kU H IB ＝dvBh nevdhB ＝1ne. 答案：(1)低于 (2)evB (3)U Hhe (4)见解析。

第六章第1节一、选择题1．(多选)美国科学家Willard S·Boyle与George E·Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖。

CCD是将光学量转变成电学量的传感器。

下列器件可作为传感器的有()A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池答案BC解析传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件。

发光二极管是电学元件，是电能转换成光能的元件，不是传感器，A错误；干电池是一种电源，不是传感器，D错误；热敏电阻受热时，其电阻会发生变化，能把热学量转换成电学量，是传感器，B正确；霍尔元件能够把磁感应强度这个非电学量转换成电压这个电学量，是传感器，C正确。

2．当你走近某些宾馆、酒楼的大门时，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．人D．光线答案 D解析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，红外线属于不可见光，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。

3．金属铂的电阻值对温度高低非常敏感，下图中可能表示金属铂电阻的U－I图线是()答案 B解析金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感，电阻随温度的升高而增大，在一定温度下其U－I图线是非线性的且图线的斜率越来越大，故B正确。

4．如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针自左向右的偏转角度为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．不能确定答案 B解析光敏电阻受光照射阻值变小，且电阻值随光照强度的增大而减小，当用手挡住部分光线，光照强度变小，电阻值会变大，指针偏角变小，所以B项正确。

人教版选修3-2高二（上）第六章1.传感器及其工作原理课后作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术，下列有关传感器的判断正确的是（）A．传感器是将电学量（如电压、电流等）转化成非电学量（如压力温度、位移等）的装置B．热敏电阻的电压随温度变化而变化C．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的D．光敏电阻在有光照射时，电阻会变小2．测温仪使用的是（）A．光传感器B．红外线传感器C．温度传感器D．超声波传感器3．办公楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，原因是该大门安装了( ) A．声音传感器B．红外传感器C．温度传感器D．压力传感器二、多选题4．湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于制作湿度传感器．在室内设计如图电路，当周围环境的湿度增加时A．电灯L变暗B．电流表的示数变大C．流过湿敏电阻的电流变大D．电源的总功率变小三、解答题5．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻R G保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示．闭合开关S.甲乙(1)当R的温度等于40 ℃时，电流表示数I1＝2.25 mA，求电流表内阻R G；(2)当电流表的示数I2＝4.5 mA时，求热敏电阻R的温度T.6．加速度计是测定物体加速度的仪器．在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源．如图所示为应变式加速度计．当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态．敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，架与待测系统固定在一起，敏感元件下端可在滑动变阻器R上自由滑动．当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出，就可以根据输出电压的大小求出物体的加速度．已知：敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时，输出电压为U0，试写出加速度a随输出电压U变化的关系式．参考答案1．D【解析】【详解】A. 传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力角度等转换成电学物理量（如电压、电流、电量等)的一种元件，故A不符合题意；B. 热敏电阻的电阻随温度变化而变化将热量转化为电流这个电学量故B不符合题意；C. 干簧管是将一对磁性材料制成的弹性舌簧片密封于玻璃管中，舌簧端面互叠，但留有空隙，当干簧管处在磁场中，舌簧由于磁化而吸引，利用磁化及磁极间的相互作用，故C不符合题意。

2019-2020学年人教版物理选修3-26.1传感器及其工作原理课时训练一、不定项选择题1．关于传感器，下列说法正确的是()A．所有传感器的材料都是由半导体材料制成的B．金属材料也可以制成传感器C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D．以上说法都不正确2．随着电子技术的发展，霍尔传感器被广泛应用在汽车的各个系统中。

其中霍尔转速传感器在测量发动机转速时，情景简化如图甲所示，被测量转子的轮齿(具有磁性)每次经过霍尔元件时，都会使霍尔电压发生变化，传感器的内置电路会将霍尔电压调整放大，输出一个脉冲信号，霍尔元件的原理如图乙所示。

下列说法正确的是()A．霍尔电压是由于元件中定向移动的载流子受到电场力作用发生偏转而产生的B．若霍尔元件的前端电势比后端低，则元件中的载流子为负电荷C．在其他条件不变的情况下，霍尔元件的厚度c越大，产生的霍尔电压越高D．若转速表显示1 800 r/min，转子上齿数为150个，则霍尔传感器每分钟输出12个脉冲信号3．[多选]对负温度系数的热敏电阻，正确的叙述是()A．受热后，电阻随温度的升高而迅速减小B．受热后，电阻基本不变C．热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高D．以上说法都不对4.[多选]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．当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮住光线时，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5.如图所示是观察电阻值随温度变化情况示意图。

现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况，下列说法正确的是()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NTC热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化非常明显D．如果R为NTC热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变小，读数变化不明显6.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断()A．θ′＝θB．θ′＜θC．θ′＞θD．不能确定7.如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时()A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱8．[多选]霍尔元件的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1 MHz)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及烟雾等的污染或腐蚀，所以得到了广泛的应用。

1 传感器及其工作原理课后篇稳固提升根底稳固1.关于传感器,以下说法正确的选项是( )解析大多数传感器是由半导体材料制成的,某些金属也可以制成传感器,如金属热电阻,故A 错,B对;传感器将非电学量转换为电学量,因此传感器感知的应该是“非电信号〞,故C错;水银温度计能感受热学量,但不能把热学量转化为电学量,因此不是传感器,故D错。

答案B2.(多项选择)传感器担负着信息采集的任务,它可以( )A.将力学量(如形变量)转变成电学量解析传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,应选项A、B、C对,D错。

答案ABC3.(多项选择)关于干簧管,以下说法正确的选项是( )解析干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片所处位置的磁场方向相同时,两个簧片被磁化而接通,所以是做开关来使用的,当磁场靠近或远离的时候,就会实现闭合或断开。

答案CD4.如下图是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路的电流变化说明电容值减小时,那么导电液体的深度h变化为( )解析根据电容的决定式C=知,其他量不变时,电容减小,两极板正对面积减小,那么知深度h减小,故A正确,B、C、D错误。

答案A5.如下图,电源两端的电压恒定,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间距不变,闭合开关S后,以下说法中正确的选项是( )A.当滑片P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑片P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑片P向右移动时,L消耗的功率可能不变D.无论怎样移动滑片P,L消耗的功率都不变解析当滑片P向左移动时,使其电阻减小,那么流过二极管的电流增大,从而发光增强,使光敏电阻R的阻值减小,通过灯泡L的电流增大,那么L消耗的功率增大,A正确,B、D错误;当滑片P向右移动时,可分析出L消耗的功率变小,C错误。