20192020学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理练习含解析新人教选修32

20192020学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理练习含分析新人教版选修3220192020学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理练习含分析新人教版选修3220192020学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理练习含分析新人教版选修321传感器及其工作原理课后篇坚固提高基础坚固1.对于传感器,以下说法正确的选项是()A.全部传感器都是由半导体资料制成的B.金属资料也可以制成传感器C.传感器主假如经过感知电压的变化来传达信号的D.水银温度计是一种传感器分析大部分传感器是由半导体资料制成的,某些金属也可以制成传感器,如金属热电阻,故A错,B对;传感器将非电学量变换为电学量,所以传感器感知的应当是“非电信号”,故C错;水银温度计能感觉热学量,但不可以把热学量转变为电学量,所以不是传感器,故D错。答案B2.(多项选择)传感器担负着信息收集的任务,它可以()A.将力学量(如形变量)转变为电学量B.将热学量转变为电学量C.将光学量转变为电学量D.将电学量转变为力学量分析传感器是将所感觉到的不便于丈量的物理量(如力、热、光、声等)变换成便于丈量的物理量(一般是电学量)的一类元件,应选项A、B、C对,D错。答案ABC3.(多项选择)对于干簧管,以下说法正确的选项是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是依据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的分析干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片所处地点的磁场方向同样时,两个簧片被磁化而接通,所以是做开关来使用的,当磁场凑近或远离的时候,就会实现闭合或断开。答案CD4.以以下图是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路的电流变化说明电容值减小时,则导电液体的深度h变化为()A.减小B.增大C.不变D.没法确立分析依据电容的决定式C=知,其余量不变时,电容减小,两极板正对面积减小,则知深度h减小,故A正确,B、C、D错误。答案A5.以以下图,电源两头的电压恒定,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间距不变,闭合开关S后,以下说法中正确的选项是()A.当滑片P向左挪动时,L耗费的功率增大B.当滑片P向左挪动时,L耗费的功率减小C.当滑片P向右挪动时,L耗费的功率可能不变D.不论如何挪动滑片P,L耗费的功率都不变分析当滑片P向左挪动时,使其电阻减小,则流过二极管的电流增大,进而发光加强,使光敏电阻R的阻值减小,经过灯泡L的电流增大,则L耗费的功率增大,A正确,B、D错误;当滑片P向右挪动时,可分析出L耗费的功率变小,C错误。答案A6.(多项选择)电阻R随温度T变化的图线以以下图。以下说法中正确的选项是()A.图线1是热敏电阻的图线,它是用金属资料制成的B.图线2是热敏电阻的图线,它是用半导体资料制成的C.图线1对应的资料化学坚固性好、测温范围大、敏捷度高D.图线2对应的资料化学坚固性差、测温范围小、敏捷度高分析金属热电阻的阻值随温度高升而增大,半导体资料的热敏电阻的阻值随温度高升而减小,所以A错,B对;图线1对应的资料化学坚固性好但敏捷度低,图线2对应的资料化学坚固性差但敏捷度高,所以C错,D对。答案BD7.有一些星级酒店的卫生间装有自动干手机,洗手后将湿手凑近,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手凑近干手机能使传感器工作,是因为()A.改变湿度B.改变温度C.改变磁场D.改变电容分析手凑近干手机后,使电容式传感器的电容改变,干手机内的电热器工作。答案D能力提高1.传感器是把非电学量(如位移、压力、流量、声强等)变换成电学量的一种元件。以以下图,一种电容式传感器,电路可将声音信号转变为电信号。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发出频次恒定的声波使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.电路中素来有方向不变的电流D.向右位移最大时,电容器的电容最大分析a、b素来跟电源相连,电势差U不变,因为a、b间距离变化,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D2.(多项选择)演示位移传感器的工作原理如图乙所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑杆P,经过电压表显示的数据来反应物体位移的大小x。假定电压表是理想电压表,则以下说法正确的选项是()A.物体M运动时,电源内的电流不会发生变化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,电压表没有示数分析电压表不分流,故触头挪动不会改变电路的总电阻,也就不会改变电路中的总电流,故A正确,电压表丈量触头P与左边电阻之间的电压,故电压表示数随物体M的挪动而变化,故B正确,C、D错误。答案AB3.以以下图,R3是光敏电阻(光照时电阻变小),当开关S闭合后,在没有光照耀时,a、b两点等电势。当用光照耀电阻R3时,则()A.a点电势高于b点电势B.a点电势低于b点电势C.a点电势等于b点电势D.a点电势和b点电势的大小没法比较分析R3是光敏电阻,当有光照耀时R3电阻变小,R3两头电压减小,故a点电势高升,因其余电阻的阻值不变,所以a点电势高于b点电势。答案A4.以以下图,厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感觉强度为B的匀强磁场中,当电流经过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A'之间会产生电势差,这类现象称为霍尔效应。实验表示,当磁场不太强时,电势差UH、电流I和B的关系为UH=k,式中的比率系数k称为霍尔系数。霍尔效应可解说以下:外面磁场的洛伦兹力使运动的电子齐集在导体板的一侧,在导体板的另一侧会出现节余的正电荷,进而形成与磁场垂直的电场。与磁场垂直的电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力。当静电力与洛伦兹力达到均衡时,导体板上下双侧面之间就会形成坚固的电势差。电流I是自由电子的定向挪动形成的,电子的均匀定向速率为v,电荷量为e。回答以下问题:(1)达到坚固状态时,导体板上侧面A的电势(选填“高于”“低于”或“等于”)下侧面A'的电势。?(2)电子所受洛伦兹力的大小为。?(3)当导体板上、下双侧面之间的电势差为UH时,电子所受静电力的大小为。?(4)由静电力和洛伦兹力均衡的条件,证明霍尔系数k=,此中n代表导体板单位体积中电子的个数。分析(1)电子向左做定向挪动,由左手定章知电子受洛伦兹力的方向向上,故上侧面A齐集电子,下侧面A'齐集正电荷,上侧面的电势低于下侧面的电势。(2)F洛=evB。(3)F电=Ee=e。(4)当静电力和洛伦兹力均衡时:e=evB,UH=vBh。又I=nevdh由UH=k,得k=。答案(1)低于(2)evB(3)e(4)看法析5.在一次实验中,一块霍尔资料制成的薄片宽lab=1.0×10-2m、长lbc=4.0×10-2m、厚h=1×10-3m,水平搁置在方向竖直向上的磁感觉强度大小为B=1.5T的匀强磁场中,bc方向通有I=3.0A的电流,以以下图,沿薄片宽度产生1.0×10-5V的横向电压。(1)假定载流子是电子,a、b两头中的哪端电势较高?(2)薄片上形成电流I的载流子定向运动的速率多大?(保存两位有效数字)分析(1)依据左手定章可确立a端电势高。(2)设电子沿电流反方向所在直线定向挪动的速率为v,横向电压为Uab,横向电场强度为E,则静电力为F电=E·e=·e,洛伦兹力F=evB,均衡时·e=evB,得v=≈6.7×10-4m/s。答案(1)a(2)6.7×10-4m/s6.用以以下图的装置可以丈量汽车在水平路面上做匀加快直线运动的加快度。该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻构成的压力传感器。用两根同样的轻弹簧夹着一个质量为2kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出。现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后。汽车静止时,传感器a、b的示数均为10N(g取10m/s2)。(1)若传感器a的示数为14N,b的示数为6N,求此时汽车的加快度大小和方向。(2)当汽车以如何的加快度运动时,传感器a的示数为零?分析(1)以以下图,依题意得左边弹簧对滑块向右的推力F1=14N,右边弹簧对滑块的向左的推力F2=6N,滑块所受协力产生加快度a1,依据牛顿第二定律有F1-F2=ma1可得a1=m/s2=