高中物理 第6章 1 传感器及其工作原理课后巩固练习 新人教版选修32.doc

第六章传感器1传感器及其工作原理一、单项选择题1关于传感器的作用，下列说法正确的是( b )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传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量d以上说法都不正确2如图616所示是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化( a )图616a电介质进入极板的长度 b两极板间距c两极板正对面积 d极板所带电量解析：当电介质进入极板的长度变化时，使电容器的介电常数发生了变化3用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是( a )a红外报警装置 b走廊照明灯的声控装置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解析：红外线警报器的工作原理是：如果有人通过红外线可以察觉得到的范围，那么红外线报警器就会发出信号，并与触点接通，使灯点亮且发出警报4下列说法中错误的是( c )a传感器担负着信息采集的任务b干簧管是一种磁传感器c传感器不是电视遥控接收器的主要元件d传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具5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( c )a金属导体 b绝缘体c半导体 d超导体解析：半导体电阻率随温度的升高而减小6如图617是观察电阻值随温度变化情况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( c )图617a如果r为金属热电阻，读数变大，且变化很明显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：金属热电阻随温度的升高，电阻增大，但变化不是太明显热敏电阻随温度的升高，电阻减小，变化明显二、双项选择题7关于干簧管，下列说法正确的是( cd )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干簧管接入电路中相当于开关的作用d干簧管是作为电控元件以实现自动控制的8图618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是光敏电阻下列说法中正确的是( ad )图618a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：光敏电阻的阻值随着光照的增强而减小当传送带无物品挡住光信号时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，路端电压减小，即电压表读数变小；当传送带有物品挡住光信号时，光敏电阻的阻值变大，电路中电流减小，路端电压增大，即电压表读数变大9图619是霍尔元件的工作原理示意图，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，如果保持i恒定，则可以验证uh随b的变化情况以下说法中正确的是( bd )图619a将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，uh将变小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，uh将发生变化解析：当霍尔元件在匀强磁场中且电流与磁场垂直时：uhk，垂直时，uh最大10家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是ptc元件，ptc元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图6110所示，由于这种特性，ptc元件具有发热、控温两重功能，对此以下说法中正确的是( ac )图6110a通电后其功率先增大后减小b通电后其功率先减小后增大c当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2的某一值不变d当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变解析：根据ptc元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下(0t1)，它的电阻是相当小的，通入电流以后，随着温度的升高，其电阻率先变小后增大，那么它的功率先变大，后变小，温度保持在在t1至t2的某一值不变，这时候电路处于稳定状态，如果温度再升高，电阻率变大，导致电流变小，温度就会降下来；如果温度降低，电阻率减小，导致电流变大，温度就会升上去，所以本题正确答案为a、c.11如图6111所示，r1、r2为定值电阻，l是小灯泡，r3为光敏电阻，当照射光强度增大时( ab )图6111a电压表的示数增大 br2中电流减小c小灯泡的功率减小 d电路的路端电压增大解析：当光照增强，使得r3的阻值减小，电路中的总电阻减小，总电流增大，内电压增大，外电压减小r1中两端的电压增大并联部分的电压减小，r2中的电流减小，l中的电流增大，l的功率增大12传感器是一种采集信息的重要器件如图6112所示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成闭合电路，那么( bc )图6112a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：当f向上压膜片电极时，电容器的电容将增大，电流计有示数，则压力f发生了变化三、非选择题13如图6113所示，厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为b的均匀磁场中，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、电流i和b的关系为uk， 式中的比例系数k称为霍尔系数图6113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，电量为e，求：(1)电子所受的洛伦兹力的大小；(2)当导体板上下两侧之间的电势差为u时，电子所受静电力的大小；(3)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数为k，其中n代表导体板单位体积中电子的个数解：(1)洛伦兹力fevb.(2)电子受静电力f电eee.(3)由f电f得eevb，uvbh通过导体的电流inevdh由uk得vbhk得k.14如图6114所示，电源电压恒定，r3是光敏电阻，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 )图6114ar3的电阻变小，a点电势高于b点电势br3的电阻变小，a点电势低于b点电势cr3的电阻变小，a点电势等于b点电势dr3的电阻变大，a点电势低于b点电势解析：当有光照时，r3的电阻减小，其电阻两端的电势差减小，a点的电势升高15(双选)某位移传感器的工作原理如图6115甲所示，物体m在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属杆p，通过理想电压表显示的数据来反映物体的位移x.设电源电动势为e，内阻不计，滑动变阻器的长度为l，物体m以o点为平衡位置做简谐运动(取向右为正方向)，振幅为l/2, 物体经过o点时p恰好位于滑动变阻器的中点若电压表的示数u随时间t的变化关系如图6115乙所示，则下列说法中正确的是( ad )图6115a在t1时刻m具有正方向最大速度b在t2时刻m的速度为零c在t1时刻到t2时刻时间内，m的加速度先减小后增大d在t1时刻到t2时刻时间内，m的加速度先增大后减小解析：0t1时电压是从0到最大，所以滑块是从负的最大位置向平衡位置移动，t1时刻刚到o点且向右t2时刻是从正的最大位置又返回到平衡位置，速度最大t1t2是从平衡位置到正的最大，又从正的最大返回到平衡位置，所以加速度是先增大后减小16(双选)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)的一种元件如图6116所示中的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是 ( bd )图6116a图甲中两极间的电量不变，若电压减少，则h变小b图乙中两极间的电量不变，若电压增加，则变大c图丙中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变大d图丁中两极