2019_2020学年高中物理第三章传感器34简单的光控和温控电路（选学）练习（含解析）教科版.docx

简单的光控和温控电路（选学）一、单项选择题1电子秤使用的传感器是()A超声波传感器B温度传感器C压力传感器 D红外线传感器解析：电子秤通过感知物体对它的压力，将其转换为电信号，并由仪表显示，来测量物体质量，所以它感知的是压力，使用了压力传感器，故C正确答案：C2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红外传感器C温度传感器 D压力传感器解析：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，在夏季自动门可能做出错误动作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，实现自动开门答案：B3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，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位()A力传感器 B光传感器C温度传感器 D生物传感器解析：太阳能的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当正对太阳时电流最大，所以应用的是光传感器，B正确，A、C、D错误答案：B4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解析：遥控器发出红外线，电视机中的传感器感知红外线是红外线传感器，所以A选项正确答案：A5.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发生火灾时，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发生火灾时，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以上说法均不正确解析：平时，光电三极管收不到LED发出的光，呈现高电阻状态当有烟雾散射的光照射到光电三极管上时，其电阻变小，所连接的电路接通，就会发出警报，C正确答案：C二、多项选择题6电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大，压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两脉冲电流，如图乙所示，即表现为“闯红灯”，电子眼拍照，则红灯亮时()甲乙A车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流B车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电C车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流先增加后减小D汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照解析：车轮停在感应线上时，压力不变，则电压不变，电容器不充电，也不放电，电阻R上没有电流，故A错误；由乙图可知，当车轮经过时电流先增大后减小，然后再反向增大减小，电容器先充电后放电，故B正确，C错误；若汽车前轮越过感应线，又倒回线内，则前轮两次压线，仍形成两个脉冲电流，符合拍照条件，电子眼仍可拍照，故D正确答案：BD7下列说法正确的是()A话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C电子秤所使用的测力装置是力传感器D负温度系数热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大解析：话筒是将声音信号转化为电信号的装置，A错；电熨斗内的双金属片，是利用它的热胀冷缩程度的不同，使电路随温度的改变实现通、断的，B正确；电子秤所使用的测力装置是力传感器，C正确；负温度系数热敏电阻温度越高，它的电阻值越小，D错答案：BC8.如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间被释放则()A由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D如果断开B线圈的开关S2，延时将变长解析：图示的延时开关是因为B线圈的电磁感应现象，所以正确选项为B、C.答案：BC9.电热灭蚊器中，电热部分主要是PTC元件，它是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率随温度t的变化关系如图所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温双重功能以下判断正确的是()A通电后，其电功率先增大，后减小B通电后，其电功率先减小，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和t2之间的某一值不变解析：从图中可知，PTC的电阻率先减小后增大，电阻的变化规律也是如此，电压一定时，电功率P，所以电功率先增大，后减小通电时(当加在PTC元件上的电压一定)，PTC元件发热，温度升高，电阻(率)减小，功率增大，发热快，温度迅速升至t1.温度再升高，电阻率(电阻)却迅速增大，因电压一定，故功率减小，发热慢当产生的热量与散发的热量相等时，温度保持不变因此，PTC元件具有发热、控温双重功能答案：AD10.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甲图表示电梯一定处于静止状态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变减速下降运动解析：根据欧姆定律可知电流表示数为I，而R的阻值又取决于其与受压面的压力，即取决于运动状态若为甲图，电流恒定且等于电梯静止时电流表示数I0，故可判断此时电梯处于平衡状态，即有可能静止，也有可能做匀速直线运动，故A错误；若电梯做匀加速上升运动，物体所处支持力恒定，压敏电阻阻值恒定，故电流恒定，且大于I0，故B错误，C正确；根据牛顿第二定律可知物体加速度a，若a恒定，则N恒定，R恒定，电流恒定，若a变化N变化R变化电流I变化，故D正确答案：CD三、非选择题11利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变_(选填“大”或“小”)(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度如果刻度盘正中的温度为20 (如图甲)，则25 的刻度应在20 的刻度的_(选填“左”或“右”)侧(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路解析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大，故电路中电流会减小(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 的刻度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧(3)如图所示答案：(1)小(2)右(3)图见解析12全自动洗衣机有一个水位开关，它是一个压力开关水位开关的工作原理是利用开关内的空气随着水位上升所增加的压力，使开关动作，关闭水阀在排水时，随着水位的下降，空气室内的压力随之下降，开关回复到初始位置从图中可看到当水注进洗衣机桶后，空气很快被封闭在左侧小管中，随着水位的上升，封闭空气的压强增大通常桶内外液面差H为1535 cm，设大气压为1105 Pa.(g取10 m/s2)求：(1)封闭空气的压强数值大约有多大？(2)若橡胶膜片的半径为2.5 cm，则压缩空气对橡胶膜片的压力有多大？(3)右图是一全自动洗衣机中的脱水桶，脱水桶的直径为38 cm，脱水桶工作时的转速为820 r/min，则脱水桶工作时衣服所具有的向心加速度为多少？是重力加速度的几倍？为什么脱水桶能使衣服脱水？解析：(1)封闭空气的压强数值可根据洗衣桶的水位差来确定因pp0水gH，故封闭空气的压强在1.0151051.035105 Pa之间(2)由FpS得压缩空气对橡胶膜片的压力大小在199203 N之间(3)脱水桶工作时衣服紧靠脱水桶一起做匀速圆周运