物理自我小测第六章第一节传感器及其工作原理

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精自我小测一、选择题(其中第1～5题为单选题，第6～7题为多选题）1．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（)A．金属导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体2．2008年，中国牛奶行业经历了一次严峻考验，许多牛奶制品中被检测出化学原料三聚氰胺.在多种检测三聚氰胺的方法中有一种“酶标法检测”，若这种检测方法使用了传感器，应为传感器中的哪一类()A．物理传感器 B．化学传感器 C．生物传感器 D．温度传感器3．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中,安装好如图所示装置。向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃,多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后换成向杯内加入热水,温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C．应选用欧姆挡,温度升高时换用倍率大的挡D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡4．传感器是把非电学物理量（如位移、压力、流量、声强等)转换成电学量的一种元件。如图所示为一种电容式传感器，电路可将声音信号转化为电信号。电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜。若声源S发出一个频率恒定的声波使a振动,则a在振动过程中(）A．a、b板之间的电场强度不变B．a、b板所带的电荷量不变C．电路中始终有方向不变的电流D．向右位移最大时，电容器的电容量最大5．如图所示，R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时()A．R1两端的电压增大 B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强 D．小灯泡的亮度变弱6．如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻.此光电计数器的基本工作原理是()A．当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压B．当有光照射R2时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次7．在温控电路中，通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示电路，R1为定值电阻，R2为半导体热敏电阻（温度越高电阻越小)，C为电容器。当环境温度降低时()A．电容器C的带电量增大 B．电压表的读数增大C．电容器C两板间的电场强度减小 D．R1消耗的功率增大二、非选择题8．如图所示为自动水位报警器的示意图,在水位低于B时,电磁铁所在的控制电路部分断路，______灯亮；当水位升高到B时，电磁铁所在的控制电路部分接通，______灯亮.9．一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”，这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为1个元电荷量，即q＝1。6×10－19C.在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽＝1.0×10－2m、长＝4。0×10－2m、厚h＝1×10－3m，水平放置在磁感应强度B＝1。5T竖直方向上的匀强磁场中,bc方向通有I＝3。0A的电流,如图所示,沿宽度产生1。0×10－5V的横向电压。(1）假定载流子是电子，a、b两端中哪端电势较高？（2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率多大？参考答案1．解析：题中所述四种材料中只有半导体的电阻随温度升高而减小，故选C。答案：C2．解析：检测方法为酶标法,所以其原理应该是利用了生物酶，故应为生物传感器，所以C正确.答案：C3．解析:多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源故不能用电流表,A、B均错；当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应该换用倍率小的挡，C错误，D正确。答案：D4．解析：a、b始终跟电源相连，电势差U不变，由于a、b间距离d变化,由E＝知电场强度变化，A错误；由C＝知，d变化时C变化，a向右位移最大时，电容最大，D正确；由Q＝CU知a、b所带电荷量变化，电路中电流方向改变，B、C错误。答案：D5．解析:R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路,当温度降低时，热敏电阻R2的阻值增大,外电路电阻增大,电流表读数变小，R1两端电压减小,灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，故C正确,其余各项均错.答案：C6．解析:光敏电阻在被光照射时阻值发生变化，这样光敏电阻可以把光照强弱转换为电阻阻值大小这个电学量。光敏电阻的阻值随光照的增强而减小。光电计数器工作原理：当有物体挡住射到光敏电阻R1的光照时，R1电阻阻值增大,电路中电流减小，R2两端电压降低，信号处理系统得到低电压，计数器每由高电压转到低电压,就计一个数，从而达到自动计数的目的。答案:AC7．解析：当环境温度降低时,R2变大，电路的总电阻变大，由I＝知I变小,又U＝E－Ir，所以电压表的读数U增大，B正确；又由U1＝IR1及P1＝I2R1可知U1变小，R1消耗的功率P1变小,D错误；电容器两板间的电压U2＝U－U1,U2变大，由电场强度E′＝，Q＝CU2可知，Q、E′都增大,故A正确,C错误.答案：AB8．解析:当水位低于B时，电磁铁所在的控制电路部分断路，此时电磁铁不吸引衔铁，绿灯所在回路接通，所以绿灯亮；当水位升高到B时,电磁铁所在的控制电路部分接通，电磁铁具有磁性，吸引衔铁使红灯所在回路接通，所以此时红灯亮。答案：绿红9．解析:（1)根据左手定则可确定a端电势高.（2)当导体内由于载流子有沿电流方向所在的直线定向运动时,受洛伦兹力作用而产生横向分运动，产生横向电场，横向电场的电场力与洛伦兹力平衡时