高中物理选修二5.3大显身手的传感器练习2（含答案）

鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第二册5.3大显身手的传感器同步练习一、多选题1．如右图所示，重现了当初法拉第的一个实验．下列说法中正确的是（）A．右边磁铁S极离开时，有感应电流从a至b通过检流计B．右边磁铁S极离开时，有感应电流从b至a通过检流计C．左边磁铁N极离开时，有感应电流从a至b通过检流计D．左边磁铁N极离开时，有感应电流从b至a通过检流计2．如图所示为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，其作用是控制电路的通断。下列说法中正确的是（）A．当温度升高时，双金属片下层的膨胀大于上层B．常温下，电熨斗的上下触点是分离的C．当温度过高时，双金属片向下弯曲D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，这时调节调温旋钮使调温旋钮下降二、单选题3．如图所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应（）A．给平行板电容器充电，补充电荷量 B．给平行板电容器放电，减小电荷量C．使两金属板相互靠近些 D．使两金属板正对面积增大些4．如图所示，平行板电容器充电后与电断开，两个极板为A、B，B板接地，A板带电荷量+Q，板间电场有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些，或将A板固定，B板上移一些，在这两种情况中，下列说法正确的是（）A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点的电势不变B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点的电势升高C．B板上移时，P点的电场强度减小，P点的电势降低D．B板上移时，P点的电场强度变大，P点的电势降低5．下列说法中正确的是（）A．硅、锗不属于半导体B．在半导体中加入微量杂质，可以使其导电能力成百万倍增大C．N型半导体的载流子以空穴为主D．PN结是构成晶体二极管的基础，不是构成三极管的基础6．如图所示为大型电子地磅电路图，电电动势为E，内阻不计。不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重量了。若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重量G与电流大小I的关系为（）A．B．C．D．7．如图所示，能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到暗再到灭的电路是（

）A． B．C． D．8．下列有关传感器的叙述中正确的是（）A．自动门上安装了红外线传感器，红外线传感器就是温度传感器B．干簧管是将磁感应强度转换为电阻的一种元件C．与热敏电阻相比，金属热电阻的灵敏度差，测温范围小D．压电晶体的敏感元件就是转换元件9．如图所示，对A、B两极板组成的平行板电容器充电后，两极板的带电量q保持不变，B极板接地。P是两极板间的一个固定点，在移动极板的过程中，下列说法正确的是（）A．当两极板的正对面积减小，两板间的电压也减小B．当两极板间距减小，两板间的场强也减小C．A极板向下移动（P点仍在极板间），B极板固定不动，P点的电势会增大D．B极板向上移动（P点仍在极板间），A极板固定不动，P点的电势会减小10．电磁炉里面安装了温度感应装置，可以感应器皿温度的变化，控制加热的温度，这种装置最重要的元件是热敏电阻，其特点是()A．温度变化，电阻值随之变化B．温度变化，电阻内部会产生感应电流C．温度变化，电阻值保持恒定D．以上说法都不对11．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻。这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是（）A．U越大，表示C越大，C与U成正比 B．U越大，表示C越小，但是C与U不成正比C．U越大，表示C越小，C与U成反比 D．U越大，表示C越大，但是C与U不成反比三、实验题12．加速度传感器如图甲所示．较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比．工作时将框架固定在被测物体上，使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行．当被测物体加速运动时，滑块将在弹簧的作用下，以同样的加速度运动．通过电路中电压表的读数，可以得知加速度的大小．电压表为指针式直流电压表（可视为理想电压表）．（1）电压表零刻度在表盘中央（即可显示正负电压），当P端的电势高于Q端时，指针向零点左侧偏转．当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向零点__________（填“左”、“右”）侧偏转．（2）若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则表盘的刻度__________（填“均匀”、“非均匀”）分布．（3）电压表是由灵敏电流计改装而成的，灵敏电流计表盘如图乙所示．当被测物体具有图示方向大小为1m/s2的加速度时，滑动片4从MN的中央向某侧平移的距离为MN总长的1/6且滑动片4在M或N端时，灵敏电流计示数最大．若将灵敏电流计的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘，则灵敏电流计表盘上－30刻线处对应的加速度为__________．13．某同学通过实验制作一简易温控开关，实验原理图如图所示，当继电器电流超过10mA时，衔铁吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约为20Ω，热敏电阻与温度t的关系如下表所示．t/℃30.040.050.060.070.080.0R/Ω199.5145.4108.181.862.949.7(1)提供的实验器材有：电E1(3V，内阻不计)电E2(6V，内阻不计)滑动变阻器R1(0～20Ω，内阻不计)滑动变阻器R2(0～200Ω，内阻不计)热敏电阻Rt电阻箱(0～999.9Ω)开关S，导线若干为使该装置实验对30～80℃之间任意温度的控制，电应选______(选填“E1”或“E2”)；滑动变阻器选_______(选填“R1”或“R2”)．(2)欲使热敏电阻为40℃时衔铁吸合，下列操作步骤正确的顺序是______．①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用变阻箱替换热敏电阻，将变阻箱电阻调至145.4ΩA．⑤④②③①

B．③⑤④②①

C．①④⑤②③

D．④⑤②③①参考答案与试题解析1．AC考点：本题是楞次定律的简单应用，关键要把握两个条件：一是磁场的方向；二是磁通量的变化情况，再判断感应电流的方向．【解析】通过线圈的磁感线方向向右，当右边磁铁S极断开时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律判断可知，电路中产生顺时针方向的感应电流，则有感应电流从a至b通过检流计．故A正确，B错误．当左边磁铁N极断开时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律判断可知，电路中产生顺时针方向的感应电流，则有感应电流从a至b通过检流计．故C正确，D错误．故答案为AC.2．CD【解析】A．当温度升高时，双金属片向膨胀系数小的发生弯曲，接触点断开，故上层的膨胀大于下层金属片，从而向下弯曲，故A错误；BC．常温下，电熨斗的上下触点是接触的；当温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分开，起到调温作用，故双金属片向下弯曲，故B错误，C正确；D．熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，即温度较高时，金属片才能离开触点，所以要将调温旋钮旋转下降，保证在温度未达到一定值时，金属片仍与接触点接触。故D正确；故选CD。3．A【解析】A．给平行板电容器继续充电，电量增大，电容不变，根据知电势差增大，根据知电场强度增大，根据则电场力增大，A正确；B．让电容器放电，电量减小，电容不变，根据知电势差减小，根据知电场强度减小，根据则电场力减小，B错误；C．因为所以电场强度与电容器两极板间的距离无关，所以电容器两极板靠近时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡，C错误；D．使两金属板正对面积增大些，根据电容增大，电量不变，则由知电势差减小，根据知电场强度减小，根据则电场力减小，D错误。故选A。4．A【解析】AB．A极板下移时，由题电容器两板所带电量不变，正对面积不变，A板下移时，根据可推出可知，只改变板间距离d时，板间的电场强度不变，则P点的电场强度E不变．P点与下板的距离不变，根据公式U=EdP点与下板的电势差不变，则P点的电势不变，B错误，A正确；CD．B板上移时，同理得知，板间电场强度不变，根据公式U=Ed知，P点与B极板的间距离减小，则P点与B极板间的电势差减小，而下板的电势为零，所以P点电势降低．CD错误。故选A。5．B【解析】A．硅、锗都属于半导体，选项A错误；B．在半导体中加入微量杂质，可以使其导电能力成百万倍增大，选项B正确；C．N型半导体的载流子以电子为主，P型半导体的载流子以空穴为主，选项C错误；D．PN结是构成晶体二极管的基础，也是构成三极管的基础，选项D错误。故选B。6．A【解析】由胡克定律可知：，得：；此时滑动变阻器接入电阻为：；由闭合电路欧姆定律可知：，解得：，A正确BCD错误。故选A。7．B【解析】A.图A中滑动变阻器与灯泡串联，当滑片P左右滑动时，只能改变灯泡亮度，不能使灯泡熄灭，所以该选项不符合题意.B.图B中滑动变阻器与灯泡并联，滑片P左右滑动可以调节灯泡亮度，当滑片P滑到最右端时，会引起灯泡短路，实现灯泡由亮到灭，所以该选项符合题意.C.图C中滑动变阻器与灯泡并联，不能改变灯泡亮度，而且当滑片P滑到最左端时会引起电短路，所以该选项不符合题意.D.图D中滑动变阻器与灯泡串联，当滑片P左右滑动时，只能改变灯泡亮度，不能使灯泡熄灭；8．D【解析】A．自动门上安装了红外线传感器，红外线传感器是依靠物体发出的红外线来工作的，与温度传感器不同，A错误；B．干簧管能够感知磁场，相当于开关，B错误；C．与热敏电阻相比，金属热电阻的灵敏度差，测温范围大，C错误；D．压电晶体的敏感元件同时兼为转换元件，D正确。故选D。9．D【解析】A．由可知当两极板的正对面积减小，电容减小；由可知，Q不变，U增大，故A错误；B．由，，可得当两极板间距减小时，两板间的场强不变，故B错误；C．A极板向下移动（P点仍在极板间），B极板固定不动，由以上知两板间场强不变，P点与B板的电势差不变，由可知P点的电势不变，故C错误；D．B极板向上移动（P点仍在极板间），A极板固定不动，两板间的场强不变，P点与B板的电势差减小，由可知P点的电势减小，故D正确。故选D。10．A【解析】热敏电阻，其特点是温度变化，电阻值随之变化，即温度越高阻值越小，故A正确，BCD错误．11．D【解析】设酒精气体传感器电阻为r′，酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压。根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得根据欧姆定律得整理得由数学知识知，U越大，C越大，但两者不成正比，也不成反比。故D正确。故选D。12．

右

均匀

－3m/s2【考点】本题中应变式加速度计体现了一种重要的实验设计思想转换思想，即把难以直接测量的力学量转换为容易测量的电学量．这类题目是力与电综合题，关键要寻找力电联系的桥梁．【解析】试题分析：（1）当物体具有图示方向的加速度a时，滑块左移，滑动端与M之前的电阻减小，故P点电势降低，故P端的电势低于Q端，则指针右偏；（2）设加速度为a时，电压表的读数为U，则：2kx=ma又联立解得：由于U与a成正比，所以表盘的刻度应均匀（3）由可知，当a=1m/s2时，x=L/6，则此时U=Um/3，则当U=Um时，a=3m/s2，即灵敏电流计表盘上－30刻线处对应的加速度为3m/s213．

【解析】根据电路工作过程热敏电阻阻值变化范围得到滑动变阻器变化范围，然后根据电路，由电流范围得到电电动势；根据工作时热敏电阻阻值，代入电阻箱调节电路，使电路滑动变阻器的位置符合要求，然后接入热敏电阻正常运行．【考点】伏安法测电阻实验