高二物理下冊(cè)傳感器及其工作原理課時(shí)練習(xí)題(帶參考答案)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
6.1 傳感器及其工作原理 每課一練(人教版選修3-2)
1.關(guān)于傳感器,下列說(shuō)法正 確的是(  )
A.光敏電阻和熱敏電阻都是由半導(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(guò)感知電阻的變化來(lái)傳遞信號(hào)的
D.以上說(shuō)法都不正確
2.光敏電阻能將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)是因?yàn)?  )
A.光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),光敏電阻的阻值也發(fā)生變化
B.光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),光敏電阻的體積也發(fā)生變化
C.光照強(qiáng)度發(fā)生變 化時(shí),光敏電阻的長(zhǎng)度也發(fā)生變化
D.光照照度發(fā)生變化時(shí),光敏電阻的橫截面積也發(fā)生變化
3.如圖10所示是觀(guān)察電阻值隨溫度變化 情況的示意圖,現(xiàn)在把杯中的水由冷水變?yōu)闊崴,關(guān)于歐姆表的讀數(shù)變化情況正確的是(設(shè)水對(duì)電阻阻值的影響不計(jì))(  )
圖10
A.如果R為金屬熱電阻,讀 數(shù)變大,且變化非常明顯
B.如果R為金屬熱電阻,讀數(shù)變小,且變化不明顯
C.如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成),讀數(shù)變化非常明顯
D.如果R為熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成),讀數(shù)變化不明顯
4.如圖11所示,R3是光敏電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后,在沒(méi)有光照射時(shí),a、b兩點(diǎn)等電勢(shì).當(dāng)用光照射電阻R3時(shí),則(  )
[
圖11
A.R3的電阻變小,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
B.R3的電阻變小,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
C.R3的電阻變大,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)
D.R3的電阻變大,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì)
5.在溫控電路中,通過(guò)熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對(duì)電 路相關(guān)物理量的控制.如圖12所示電路,R1為定值電阻,R 2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12[
A.電容器C的帶電荷量增大
B.電壓表的讀數(shù)增大
C.電容器C兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小
D.R1消耗的功率增大
6.如圖13所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻,RG為光敏電阻,閉合開(kāi)關(guān)后,小燈泡L正常發(fā)光,由于環(huán)境條件改變(光照或溫度),發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗,則引起小燈泡變暗的原因可能是(  )
圖13
A.溫度不變,光照增強(qiáng) B.溫度升高,光照不變
C.溫度降低,光照增強(qiáng) D.溫度升高,光照減弱
7.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中,安裝好如圖14所示裝置,向杯內(nèi)加入冷水,溫度計(jì)的示數(shù)為20 ℃,多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵,讀出熱敏電阻的阻值R1,然后向杯內(nèi)加入熱水,溫度計(jì)的示數(shù)為60 ℃,發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大,則下列說(shuō)法正確的是(  )
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圖1 4
A.應(yīng)選用電流擋,溫度升高換用大量程測(cè)量
B.應(yīng)選用電流擋,溫度升高換用小量程測(cè)量
C.應(yīng)選用歐姆擋,溫度升高時(shí)換用倍率大的擋
D.應(yīng)選用歐姆擋,溫度升高時(shí)換用倍率小的擋
8.傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件.如圖15所示的甲、乙、丙、丁是四種常見(jiàn)的電容式傳感器,下列說(shuō)法正確的是(  )
圖15
A.甲圖中兩極板帶電荷量不變,若電壓變小,可判斷出 h變小
B.乙圖中兩極板帶電荷量不變,若電壓變大,可判斷出θ變大
C.丙圖中兩極間的電壓不變,若有電流流向傳感器的負(fù)極,則x變小
D.丁圖中兩極間的電壓不變,若有電流流向傳感器的正極,則F變大
9.如圖16所示為測(cè)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(dòng)膜片電極上時(shí),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),在對(duì)膜片開(kāi)始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線(xiàn)推到圖中實(shí)線(xiàn)位置并保持固定的過(guò)程中,靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線(xiàn)柱流入時(shí)指針向右偏)(  )
圖16
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(dòng)
D.向左偏到某一刻度后不動(dòng)
10.傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、壓力、流量、聲強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件.如圖17所示為一種電容式傳感器,電路可將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào).電路中a、b構(gòu)成一個(gè)電容器,b是固定不動(dòng)的金 屬板,a是能在聲波驅(qū)動(dòng)下沿水平 方向振動(dòng)的鍍有金屬層的振動(dòng)膜.若聲源S發(fā)出頻率恒定的聲波使a振動(dòng),則a在振動(dòng)過(guò)程中(  )
圖17
A.a(chǎn)、b板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變
B.a(chǎn)、b板所帶的電荷量不變
C.電路中始終有方向不變的電流
D.向右位移最大時(shí),電容器的電容量最大
11.有一些星級(jí)賓館的洗手間裝有自動(dòng)干手機(jī),洗手后將濕手靠近,機(jī)內(nèi)的傳感器就開(kāi)通電熱器加熱,有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出,將濕手烘干,手靠近干手機(jī)能使傳 感器工作,是因?yàn)?  )
A.改變濕度 B.改變溫度
C.改變磁場(chǎng) D.改變電容
題號(hào)1234567891011
答案
12.按圖18所示連接好電路,合上S,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,原因是____________________;用電吹風(fēng)對(duì)熱敏電阻吹一會(huì)兒,會(huì)發(fā)現(xiàn)小燈泡________,原因是________________________;把熱敏電阻放入冷水中會(huì)發(fā)現(xiàn)__________.
圖18
參考答案
課后鞏固練
1.AB
2.A [光敏電阻的特性是光照強(qiáng)度變化時(shí),電阻率發(fā)生明顯變化,而長(zhǎng)度、體積、橫截面積等基本不變,故光敏電阻阻值大小會(huì)發(fā)生變化,A正確.]
3.C [金屬熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大,但靈敏度較差.而熱敏電阻(用半導(dǎo)體材料制成)靈敏度高,所以選C.]
4.A [R3是光敏電阻,當(dāng)有光照射時(shí)電阻變小,R3兩端電壓降減小,故a點(diǎn)電勢(shì)將升高,因其它阻值不變,所以a點(diǎn)電勢(shì)將高于b點(diǎn)電勢(shì).][
5.AB [降溫,則R2↑,I總↓,所以UR2=E-(r+R1)I總↑則UC=UR2↑,Q=CUC↑,A項(xiàng)正確.I總↓,則U外=E-I總r↑,○V↑ ,B項(xiàng)正確.I總↓,P1=I2總R1↓,D項(xiàng)錯(cuò)誤.C板間E=UCd↑,故C項(xiàng)錯(cuò)誤.]
6.AC [由題圖可知,當(dāng)光敏電阻阻值減小或熱敏電阻阻值增大時(shí),小燈泡L都會(huì)變暗,結(jié)合光敏電阻特性可知,A正確,B錯(cuò)誤.若光敏電阻阻值減小的同時(shí),熱敏電阻的阻值增大,小燈泡L變暗,C正確.若熱敏電阻減小,光敏電阻增大,則小燈泡變亮.D錯(cuò)誤.]
7.D [多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源,故不能用電流擋,A、B均錯(cuò).當(dāng)溫度升高時(shí)多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大,說(shuō)明熱敏電阻的阻值變小了,應(yīng)該換用倍率小的擋,C錯(cuò)誤,D正確.]
8.BD [A選項(xiàng)若Q不變,由C=QU知U變小,C變大,可知h變大,A錯(cuò).B選項(xiàng)若Q不變,由C=QU知U變大,C變小,可知θ變大,B對(duì).C中若U不變,電流流向負(fù)極表示正在放電,Q減小,可知C減小,x變大,C錯(cuò).D中若U不變,電流流向正極表示在充電,Q增加,可知C增大,d減小,F(xiàn)增大,D對(duì).]
9.A [壓力F作用時(shí),極板間距d變小,由C=εrS4πkd,電容器電容C變大,又根據(jù)Q=CU,極板帶電荷量 變大,所以電容器應(yīng)充電,靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線(xiàn)柱流入的電流,所以指針將右偏,極板保持固定后,充電結(jié)束,指針回到零刻度.]
10.D [a、b始終跟電源相連,電勢(shì)差U不變,由于a、b間距離變化,由E=Ud知場(chǎng)強(qiáng)變化, A錯(cuò)誤;由C=εrS4πkd知d變化時(shí)C變化,a向右位移最大時(shí),電容最大,D正確;由Q=CU知a、b所帶電荷量變化,電路中電流方向改變,B、C錯(cuò)誤.]
11.D [根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征,手靠近干手機(jī)電熱器工作,手撤離后電熱器停止工作,人是一種導(dǎo)體,可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器.手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容器,可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器,由于手的靠近改變了電容大小,故D正確;用濕度和溫度來(lái)驅(qū)動(dòng)電熱器工作,理論上可行,但是假如干手機(jī)是由于溫度、濕度的變化工作就成了室內(nèi)烘干機(jī).
12.溫度低,熱敏電阻阻值大,電磁鐵磁性弱,觸點(diǎn)斷開(kāi) 發(fā)光 溫度升高,熱敏電阻阻值變小,電磁鐵磁性增強(qiáng),觸點(diǎn)接觸 燈泡熄滅


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