物理选修3-2人教新课标第6章传感器章末练习

1、物理选修3-2人教新课标第6章传感器章末练习 (时间：60分钟满分：100分)一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1鼠标器使用的是()A压力传感器 B温度传感器C光传感器 D红外线传感器答案C22007年诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A热敏电阻可应用于温度测控装置中B光敏电阻是一种光电传感器C电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用解析热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度值的函数

2、关系，测得该热敏电阻的值即可获取温度值，从而应用于温度测控装置中，A说法正确；光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器，B说法正确；电阻丝通过电流会产生热效应，可应用于电热设备中，C说法正确；电阻对直流和交流均起到阻碍的作用，D说法错误，符合题意的选项为D.答案D3电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一个物理量的值，如图1所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不正确的是()图1A甲图的传感器可以用来测量角度B

3、乙图的传感器可以用来测量液面的高度C丙图的传感器可以用来测量压力D丁图的传感器可以用来测量速度解析甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、高度、压力、位移的物理量答案D4传感器是一种采集信息的重要器件，如图2所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、零刻度在中间的灵敏电流计和电源串联成闭合回路当压力F作用于可动膜片电极上时膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电流计指针偏转从对膜片施加恒定的压力开始到膜片稳定之后，灵敏电流计指针的偏转情况为(已知电流从电流表正接线柱流入时

4、指针向右偏)()图2A向左偏到某一刻度后回到零刻度B向右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对膜片施加恒定的压力开始到膜片稳定之后，电容器的电容值增大到某一值，电容器充电到稳定，电路中形成逆时针的充电电流，直到充电完成，因此灵敏电流计指针向右偏到某一刻度后又回到零刻度故B正确，A、C、D错答案B图35.传感器可将非电学量转换为电学量，起自动控制作用如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录像机、影碟机、空调机中有光传感器演示位移传感器的工作原理如图3所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反

5、映物体位移的大小X，假设电压表是理想的，则下列说法正确的()A物体M运动时，电源内的电流会发生变化B物体M运动时，电压表的示数会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流D物体M不动时，电压表没有示数解析电路电流始终是E/R0，R0是滑动变阻器全电阻但是当物体M移动时，被电压表测量的那部分电阻阻值发生了变化，根据UIR，I不变，R变化，U是变化的M不动时，电路电流仍然是E/R0，电压表是有示数UIR的答案B二、多项选择题(本题共4小题，每小题8分，共32分每小题选对但不全的得4分，有选错的或不选的得0分)6关于传感器的作用，下列说法正确的有()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

6、采集信息C传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量解析传感器是将感受的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对答案BC图47.图4中电容式话筒右侧固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b分别通过导线与恒定电源两极相接声源S做位移xAsin (200t)m的振动，则有()Aa振动过程中a、b板之间的电场强度不变Ba振动过程中话筒会产生电磁波C导线ac的电流的频率为1 000 HzDa向右位移最大时a、b板形成的电容最大解析由于振动膜振动，两极板间形成振荡的电场，从而形成电磁波

7、，导线内形成声音振荡电流，向右位移最大时两极板间距最小，电容最大，导线中电流的频率等于声源S振动的频率f Hz100 Hz.答案BD图58.如图5所示的电路中，当半导体材料做成的热敏电阻浸泡到热水中时，电流表示数增大，则说明()A热敏电阻在温度越高时，电阻越大B热敏电阻在温度越高时，电阻越小C半导体材料温度升高时，导电性能变差D半导体材料温度升高时，导电性能变好解析电流表的示数增大，说明电路中的电流增大，电阻减小，所以这个热敏电阻的电阻率是随温度的升高而降低的；电阻率减小，电阻值在其他条件不变时减小，导电性能变好，故选项B、D正确答案BD图69.电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图

8、6所示Q是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，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由公式C知，膜片向右运动，d减小，C增大，电容器充电，故有向左的电流答案AC三、非选择题(38分)图710. (8分)如图7所示，是一种测定角度变化的传感器，当彼此绝缘的金属构成的动片和定片之间的角度发生变化时，试分析传感器是如何将这种变化转化为电学量的？解析夹角的变化，引起电容器的变化，若电容器始终与电源相接，即电压一定时，电容器在角度 变化时，就会充电或放电，产生电

9、流，这样就将这种变化转化为电学量答案见解析11(12分)如图8表示普通电冰箱内温度控制器的结构铜制的测温泡1、细管2和弹性金属膜盒3连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸气，构成了一个温度传感器膜盒3为扁圆形(图中显示它的切面)，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4连接盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀测温泡1安装在冰箱的冷藏室中.5、6分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作弹簧7的两端分别连接到弹簧片4和连杆9上连杆9的下端是装在机箱上的轴凸轮8是由设定温度的旋钮(图中未画出)控制的，逆时针旋转凸轮时连杆上端右移，从而加大对弹簧7的拉力图8(1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能

10、够自动开始工作，而在达到设定的低温后又自动停止工作？(2)为什么用凸轮可以改变设定的温度？答案(1)冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3通过小柱体带动弹簧片4，使动触点5与静触点6接触，控制压缩机自动开始工作，而在达到设定的低温时弹簧带动弹簧片4将触点5、6断开，使压缩机停止工作(2)凸轮逆时针转动会加大连杆9对弹簧7的拉力，该拉力与弹性膜盒3共同控制弹簧片4的运动，而弹簧7上弹力的变化会改变设定的温度12(18分)有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图9中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)其中AOBO51.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：压力F/N050100150200250300电阻R/30027024021018015020设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68 V，则：(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式；(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20 mA，这个人的体重是多少？图9解析(1)由表中数据可归纳得出：R(3000.6F).(2)依题意可知，电子秤空载时压力传感器受