2019学年高二物理课后训练(人教版选修3-2)：6.1传感器及其工作原理

1、第六章第1节诣提升训练一、选择题1.（多选）美国科学家 Willard S Ble 与 George E Smith 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。CCD 是将光学量转变成电学量的传感器。 下列器件可作为传 感器的有（）A .发光二极管B .热敏电阻C.霍尔元件D .干电池答案 BC解析传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件。发光二极管是电学元件，是电能转换成光能的元件，不是传感器， A 错误；干电池是一种电源，不是传感器， D 错误；热敏电阻受热时， 其电阻会发生变化，能把热学

2、量转换成电学量，是传感器，B 正确；霍尔元件能够把磁感应强度这个非电学量转换成电压这个电学量，是传感器，C 正确。2 .当你走近某些宾馆、酒楼的大门时，门就会自动为你打开；当你走进门之后，门又在 你身后自动关上。你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息（）A .温度B .运动C.人D .光线答案 D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，则 在夏季自动门将无法使用。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、关门。3金属铂的电阻值对温度高低非常

3、敏感，下图中可能表示金属铂电阻的 U I 图线是（）答案 BABCD解析 金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感，电阻随温度的升高而增大，在一定温度下其 U-I 图线是非线性的且图线的斜率越来越大，故B 正确。4.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡,用光照射光敏电阻时，表针自左向右的偏转角度为0;现用手掌挡住部分光线，表针自左向右的偏角为0，则可判断（）A 甲图的传感器可以用来测量角度B 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A.0 = 0C.0 0答案 BB. 0 v0D .不能确定解析光敏电阻受光照射阻值变小，且电阻值随光照强

4、度的增大而减小，当用手挡住部分光线，光照强度变小，电阻值会变大，指针偏角变小，所以B 项正确。5如图所示，截面为矩形的金属导体放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上、下表面的电动势有什么关系（上板为 M，下板为 N）（）A.枷 $NC.枷v枷答案 AB . 枷=权D无法判断解析 霍尔效应是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力作用，做定向移动形成的。根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力作用，向 N 板运动，则 M 板剩下正电荷，所以 恤（）N。故正确答案为 A。6.（多选）如图所示是三种电容式传感器的示意图，关于这三个传感器，下列说法正确的D .这三个传感器都是利用改变极板间的正对面积来改变电容的答案

5、 ABC解析 甲、乙、丙中的电容器分别与B、h、F 有关，均能测量对应物理量，甲、乙是通过改变极板间的正对面积改变电容，丙是通过改变 板间的距离改变电容，故 D 选项错。7 在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信 采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器 是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件。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20C,多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值 Ri。然后向杯内加入热水，温度计的示数为 60C,发现多用 电表的指针偏转角度较大，则下列说法正

6、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 答案 D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,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, 错误，D 正确。8如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L 为小灯泡，R 为光敏电阻，LED 为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且 R 与 LED 相距不变，下列说法正确的是（）A、B 均错，当温A .当滑动触头 P 向左移动时,L 消耗的功率增大B .当滑动触头

7、 P 向左移动时,L 消耗的功率减小C.当滑动触头 P 向右移动时,L 消耗的功率可能不变*用电證的极息D .无论怎样移动触头P, L 消耗的功率都不变答案 A解析 滑动触头 P 向左移动时，使其电阻减小，流过发光二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻 R 阻值减小，最终达到增大通过灯泡电流的效果，使项 A 正确。L 消耗的功率增大，选9.如图所示，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,B . R3的电阻变小,C. R3的电阻变大,D . R3的电阻变大, 答案 A解析 R3是光敏电阻，当有光照射时电阻

8、变小，R3两端电压减小， 故a 点电势将升高，因其他电阻的阻值不变，所以a 点电势将高于 b 点电势。10J2019 衡水中学高二年级期末考试传感器是一种采集信息的重要器件，如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是（）1若 F 向下压膜片电极，电路中有从 a 到 b 的电流;2若 F 向下压膜片电极，电路中有从 b 到 a 的电流;3若 F 向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；4若电流表有示数，说明压力F 发生变化；5若电流表有示数，说明压力F 不会发生变化。A .B .C.答案 A解析 在电容器、电流表和电源串联成闭合电路中，电容器两极

9、板间电压 U 不变，当 F 向下压膜片电极时，电容器极板间距d 变小，由 C = 猛知，电容器电容 C 变大，根据 Q= CU知，极板带电量将增大，电容器充电，电路中有从b 到 a 的电流，说法正确；若电流表有示数，说明电容器有充放电， 极板带电量发生变化， 根据 Q= CU 知，电容器电容 C 发生变化,从而判断出作用在可动膜片电极上的压力F 发生变化，说法正确。故 A 项正确。a 点电势低于 b 点电势a 点电势高于 b 点电势a 点电势低于 b 点电势D .二、非选择题11如图所示，是自动控制电路的原理图，a、b 间电压恒定，Ri为光敏电阻，R2为定值电阻。当电路中的光敏电阻不受光的照射

10、时用电器可以正常工作。当光敏电阻受光的照射时，其阻值和电流表的示数如何变化?（2）用电器工作状态怎样？答案（1）减小 减小（2）停止工作解析 分析问题时，首先要根据光敏电阻的光敏特性，明确电路中电阻如何变化，然后再运用电路的相关知识进行判断。受光照射时，光敏电阻的阻值会减小为原来的以当光照射时电路总阻值变小，干路电流增大很多,R2两端电压增大很多，并联部分的电压变得很小，用电器停止工作, 电流表示数变得很小。12如图所示，有电流I 流过长方体金属块，金属块宽度为d,高为 b，有一磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向如图所示，金属块单位体积内的自由电子数为n,试问金属块上、下表面哪面电势高？电势

11、差是多少?答案下表面电势高电势差为忌解析当电子在金属块中定向移动时，受到洛伦兹力的作用会向上表面聚集，下表面剩余等量的正电荷，在金属块中形成电场，其中上表面带负电荷，电势低，随着正、负电荷的不断向下、上(即 qE = qvB)，电荷将不再向上或向下偏转，上、下表面间形成稳定电压。因为自由电荷为电子，故由左手定则可判定电子向上偏转，则上表面聚集负电荷，下表面有等量的正电荷，故下表面电势咼，设其稳定电压q* = qvB，又因为导体中IB的电流=neSv= nevbd，故 U =荷。13.温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特殊性来工作的。如图甲所示，电源的电动势E = 9 V，内阻不计；G 为灵敏电流表，内阻 Rg保持不变；R 为热敏电阻，其电阻阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开 关 S,当 R的温度等于 20C时，电流表示数 I1