人教物理选修3-2：第六章第一节知能演练轻松闯关

1、1.关于传感器，下列说法正确的是()A 所有传感器都是由半导体材料做成的B金属材料也可以制成传感器C干簧管是一种能够感知电场的传感器D传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的答案： B2.霍尔元件能转换哪个物理量()A 把温度这个热学量转换成电阻这个电学量B把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量C把力这个力学量转换成电压这个电学量D把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量答案： B图 6 1 83.如图 6 1 8 为电阻 R 随温度 T 变化的图线，下列说法中正确的是()A 图线 1 是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B图线 2 是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C图线 1

2、的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D图线 2 的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高解析：选 BD. 热敏电阻是由半导体材料制成的，其稳定性差，测温范围小，但灵敏度高，其电阻随着温度的升高而减小金属电阻阻值随温度的升高而增大，图线 1 是金属电阻， 图线2 是热敏电阻图 6 1 94.(2012 大同一中高二月考) 如图 6 19 所示， 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 R3 的电阻变小， a 点电势高于 b 点电势B R3 的电阻变小， a 点电势低于 b 点电势C R3 的电阻变大， a 点电势高于 b

3、 点电势D R3 的电阻变大， a 点电势低于 b 点电势解析：选 A. 光照射 R3 时，由光敏电阻特性， R3 的电阻变小，通过R3 的电流增加， R3 的电压减小， R4 的电压增加， a 点电势高于 b 点电势， A 正确5.随着生活质量的提高，自动干手机已进入我们的生活洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干 手靠近干手机能使传感器工作，是因为 ()A 改变了湿度B 改变了温度C改变了磁场D 改变了电容解析：选 D. 根据自动干手机工作的特征，即手靠近，电热器开始工作，手撤离，电热器停止工作，不难判断出传感器的种类人是导体，可以和其他

4、导体构成电容器，因此物理学上有人体电容之说， 手靠近干手机相当于连接进一个电容器，故可以确认干手机内设置有电容式传感器， 手靠近改变了电容 能否利用温度和湿度来驱使电热器工作呢？理论上可行，但作为干手机，这种传感器的设置有很大的缺陷，干手机周围的环境(如温度、湿度 )一年四季都在变化， 与手靠近无关，假如温度、湿度发生变化干手机就马上工作，岂不成了“室内烘干机”，故选 D.一、选择题1.(2011 高考江苏卷 )美国科学家Willard S Boyle 与 George ESmith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009 年度诺贝尔物理学奖器件可作为传感器的有()A 发光二极管C霍尔

5、元件CCD 是将光学量转变成电学量的传感器B 热敏电阻D 干电池下列解析：选BC. 发光二极管有单向导电性，A 错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C 对；干电池是电源，D 错2.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()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：选 C.空调机根据温度调节工作状态，所以内部使用了温度传感器，故C 正确图 6 1 103.如图 6 1 10 是观察电阻随温度变化情况的示意图现在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()A 如果 R 为金属热电阻，

6、读数变大，且变化非常明显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)，读数变化非常明显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：选 C.若为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，读数变化不明显，热敏电阻，读数将明显变化，C 对 D 错A 、B错误若为4.如图 6 1 11 所示， R1 为定值电阻， R2 为热敏电阻，L 为小灯泡，当温度降低时()图 61 11A 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小灯泡的亮度变弱解析：选 C.热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，R2 与 L 并联后与 R1 串联，根据串

7、、并联电路的特点，干路中总电阻变大，总电流变小，故电流表示数变小，R1 两端的电压变小，小灯泡两端的电压变大，小灯泡的亮度变强，故C 正确图 6 1 125.为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图6 112 所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口，在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U .若用 Q表示污水流量 (单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是()A 若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高B若污水

8、中负离子较多，则前表面比后表面电势高C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q 与 U 成正比，与a、 b 无关解析：选D. 这个题目主要考查电磁感应知识，与课本中本节课介绍的霍尔元件工作原理相似，等效为金属杆切割类的问题，根据 U Bbv， v 为污水的流速， b 为等效切割的长度，一定要注意这个等效关系， 否则就会得出错误的结论 根据右手定则可以判断出， 无论污水中正离子较多还是污水中负离子较多， 总是后表面比前表面电势高， 电压表的示数不仅仅与污水中离子浓度有关，还与流速等因素有关由 U Bbv 和 Q bcv 可知 QcU/B，污水流量 Q 与 U 成正比，与 a、 b 无关

9、图 6 1 136.(2012 四川南充高中高二检测)如图61 13 所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同深度 h 的变化为 ()如果发现指针正向右偏转，则导电液体A 正在增大C不变B 正在减小D 无法确定解析：选B. 由电源极性及电流方向可知，A、 B构成的电容器上的电荷量减小，据C Q，U电容C 在减小，可推知正对面积S 减小，即h 在减小图 6 1 147.如图 6 1 14 所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表 (零刻度在中间 )和电源串

10、联成闭合电路，当压力 F 作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，引起电容的变化， 导致灵敏电流表指针偏转， 在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为 (电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏 )( )A 向右偏到某一刻度后回到零刻度B向左偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不动D向左偏到某一刻度后不动解析：选 A. 压力F 作用时，极板间距 d 变小，由 C rS，电容器电容 C 变大，又根据 Q4 kdCU ，极板带电荷量变大，所以电容器应充电，灵敏电流计中产生由正接线柱流入的电流，所以指针将右偏F 不变时，极板保持固定后，

11、充电结束，指针回到零刻度，故选A.图 6 1 158.所示 D 是绝缘支架，薄金属膜M 和固定电极 N 形电容式话筒的工作原理如图61 15成一个电容器， 被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流，当膜片向右运动的过程中有()A 电容变大B电容变小C导线 AB 中有向左的电流D导线 AB 中有向右的电流解析：选 AC. 当膜片向右运动的过程中，相当于电容器两板间距d 变小，由 C rS可知4 kdA 对， B 错由 Q CU 知，电容器充电，所以C 对， D 错9.R1为光敏电阻， R 为定值电2如图 6 116 所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中阻此光电计数

12、器的基本工作原理是()图 6 1 16A 当有光照射 R1 时，信号处理系统获得高电压B当有光照射 R1 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解析：选 AC. 当光照射到光敏电阻R1 上时， R1 电阻减小，电路中电流增大，R2 两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一个数，从而达到自动计数目的，由以上分析选项A 、 C 正确10.(2012 东省实验中学高二检测广)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图6 1 17 中的虚线所示，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

13、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R 300.02F(F 和 R 的单位分别是 N和 )下列说法正确的是 ()图 6 1 17A 该秤能测量的最大体重是1400 NB该秤能测量的最大体重是1300 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. 设电流达到 Imax 3 A 时压力传感器的阻值为Rm，由闭合电路欧姆

14、定律得 ImaxERm r所以 R E r 12 2 2 mI max3根据 R 30 0.02F 得，与 Rm 2 对应的压力为Fmax 30R 302N 1400 N ，选项 A 正确， B 错误0.020.02当压力为零时，压力传感器的电阻为R0，则由 R 30 0.02F 知 R0 30 .E12这时电流为I 0R0 r 30 2 A 0.375 A，选项 C 正确， D 错误二、非选择题图 6 1 1811S，其中C d.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器电容的计算公式是 12 1d 表示两金属片间的距离当某一常量 9.0 10 F m，S 表示两金属片的正对面积，键被按

15、下时， d 发生改变， 引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号已知两金属片的正对面积为50 mm 2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60 mm.只要电容变化达 0.25 pF，电子线路就能发出相应的信号那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？解析： 未按下时电容 C 0.75 pF，再由 C1 d2得Cd 1.00 pF，得 d 0.15 mm.和 C1C2d1C22d1答案： 0.15 mm12.一种半导体材料称为“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，霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动控制升降电动机的电源的通断等 在一次实验中， 一块霍尔材料制成的薄片宽AB 1.010 2m、 2 3B 1.5 T 的匀长 BC 4.0 10 m、厚 h 1 10 m，水平放置在竖直方向上的磁感应强度强磁场中， BC 方向通有 I 3.0 A 的电流，如图 5V 的6 1 19 所示，沿宽度产生 1.0 10横向电压图 6 1 19(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