2017届高中物理课时跟踪检测十一传感器温度传感器和光传感器教科版选修.docx

课时跟踪检测（十一） 传感器 温度传感器和光传感器1下列关于传感器的说法正确的是()A话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D电子秤中所使用的测力装置是温度传感器解析：选C话筒是一种常用的传感器，其作用是将声音信号转换为电信号，故A错误。在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中既有声音传感器，又有光传感器，故B错误。光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化，故C正确。电子秤中所使用的测力装置是压力传感器，故D错误。2下列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自动恒温冰箱D楼梯口在夜间有声音时就亮的灯解析：选C商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C正确；夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，D错误。3.如图1所示，在电路中接一段钨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器，下面的说法中不正确的是()图1A该传感器利用了钨丝的物理性质B该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性C该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)解析：选D由题目中的实验现象可知，钨丝的电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小，利用该特性可以制成温度传感器，传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。故A、B、C正确，D错误。4(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大，为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图2所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区域进入强磁场区，则()图2A电灯L变亮B电灯L变暗C电流表示数减小 D电流表示数增大解析：选AC探测装置从无磁场区进入强磁场区时，电阻变大，则电路的总电阻变大，根据I可知总电流变小，所以电流表的示数减小，根据UEIr，可知I减小，U增大，所以灯泡两端的电压增大，所以电灯L变亮，故A、C正确。5. (多选)传感器是一种采集信息的重要器件，如图3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，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么()图3A当F向上压膜片电极时，电容将减小B当F向上压膜片电极时，电容将增大C若电流计有示数，则压力F发生变化D若电流计有示数，则压力F不发生变化解析：选BC当F向上压膜片电极时，板间距离减小，由电容的决定式C得到，电容器的电容将增大，故A错误，B正确。当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由QCU，故带电荷量Q发生变化，电容器将发生充、放电现象， 回路中有电流，电流计有示数。反之，电流计有示数时，压力F必发生变化。故C正确，D错误。6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4甲中，电源的电动势E9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值R随温度t的变化关系如图乙的Rt图线所示。闭合开关S，当R的温度等于20 时，电流表的示数I12 mA，当电流表的示数I23.6 mA时，热敏电阻R的温度是()图4A60 B120 C100 D240 解析：选B由图乙查得，当温度等于20 时，R的阻值为R14 k。当电流表示数为I12 mA时，EI1(RgR1)，当电流表示数为I23.6 mA时，设热敏电阻R的阻值为R2，则EI2(RgR2)，解得Rg0.5 k，R22 k。由图乙查得，当R的阻值为R22 k时，温度等于120 。故B对。7.如图5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做简谐运动，则()图5Aa振动过程中，a、b板间的电场强度不变Ba振动过程中，a、b板间所带电荷量不变Ca振动过程中，灵敏电流表中始终有方向不变的电流Da向右的位移最大时，a、b板所构成的电容器的电容最大解析：选D由于平行板电容器两极板与电池两极相连接，因此两极板间的电压U保持不变，根据场强E，C可判断A错、D对。再由QCU可知，B错。由于Q变化，电容器出现充电、放电现象，显然电流表中电流方向不断变化，C错。8. (多选)如图6所示，Rt为热敏电阻，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()图6A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光照减弱，其他条件不变D光照增强，其他条件不变解析：选AC热敏电阻温度升高，其阻值减小，外电路的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则通过光敏电阻的电流减小，则通过R3的电流增大，电压表的示数增大，A正确；热敏电阻温度降低时，其阻值增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压随之增大，通过光敏电阻的电流增大，所以通过热敏电阻的电流减小，电压表的示数减小，B错误；光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，C正确；光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，则电压表的示数减小，D错误。9. (多选)霍尔式位移传感器的测量原理如图7所示，有一个沿z轴方向均匀变化的匀强磁场，磁感应强度BB0kz(B0、k均为常数)。将霍尔元件固定在物体上，保持通过霍尔元件的电流I不变(方向如图)，当物体沿z轴正方向平移时，由于位置不同，霍尔元件在y轴方向的上、下表面的电势差U也不同。则()图7AB越大，上、下表面的电势差U越大Bk越大，传感器灵敏度越高C图中霍尔元件的上板电势可能比下板电势高D电流越大，上、下表面的电势差U越小解析：选ABC电流强度不变就是电荷定向运动的速度v保持不变，最后导体内部的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相等，即BqvEq，最终上下两板间的电势差UEdBdv，因此B越大，上、下表面的电势差U越大，A正确；电流大，表示电荷运动的速度越大，U也越大，D错误；而传感器灵敏度kdv，因此k越大，传感器灵敏度越高，B正确；当导电的电荷为正电荷时，根据左手定则，可知下极板电势高，当导电的电荷为负电荷时，可知下极板电势低，C正确。10(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图8虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 ，电阻R随压力变化的函数式为R300.02 F(F和R的单位分别是N和)。下列说法正确的是()图8A该秤能测量的最大体重是1 400 NB该秤能测量的最大体重是1 300 NC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0.375 A处D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0.400 A处解析：选AC因为理想电流表的量程为3 A，所以电路中允许的最大电流为3 A，因此根据闭合电路欧姆定律，压力传感器的最小电阻应满足R2，R最小为2 ，代入R300.02F，求出最大F1 400 N，A正确，B错误；当F0时，R30 ，这时电路中的电流I A0.375 A，C正确，D错误。11某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性。现用直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线连成如图9所示的实物图。图9(1)实验的主要步骤：正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值；在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_，_，断开开关。重复第步操作若干次，测得多组数据。(2)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图10所示的Rt关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的Rt关系式：R_ t()(保留3位有效数字)。图10解析：(1)因本实验是探究热敏电阻的阻值随温度变化的特性，所以实验需要测出热敏电阻的阻值及相应的温度，热敏电阻的阻值用R间接测量，故需要记录的数据是温度计的示数和电压表的示数。(2)设热敏电阻RR0kt，k0.400。由图乙知，温度为10 时，热敏电阻R104 ，则R0Rkt(1040.40010)100 ，所以R1000.400t()。答案：(1)记录温度计的示数记录电压表的示数(2)1000.40012在开展研究性学习的过程中，某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置，如图11所示，在轮子的边缘贴上一个小磁体，将小线圈靠近轮边放置，接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)。如果小线圈的面积为S，匝数为N，小磁体附近的磁感应强度的最大值为B，小线圈所在回路的总电阻为R，实验发现，轮子转过角，小线圈的磁通量由最大值变为零。因此，他认为