高中物理选修二5.1常见传感器的工作原理练习1（含答案）

鲁科版（2019）高中物理（选择）必修第二册5.1常见传感器的工作原理同步练习一、多选题1．四盏灯泡接成如图所示的电路。a、c灯泡的规格是“220V

40W”，b、d灯泡的规格是“220V

100W”，通电后各个灯泡的实际功率都低于额定功率。则这四盏灯泡的实际功率Pa、Pb、Pc、Pd的大小关系，下列分析正确的是（）A．Pa>Pb B．Pb>Pc C．Pc>Pd D．Pa=Pd2．某导体的伏安特性曲线如图中的段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（）A．B点对应导体的电阻为B．B点对应导体的电阻为C．由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了D．由A到B，导体的电阻因温度的影响改变了3．半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数．若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（

）A．如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B．霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多C．若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小．D．若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大．4．下列有关传感器及其敏感元件的说法中正确的是（）A．霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器B．光电鼠标利用了光传感器C．电子秤称量物体质量利用了力传感器D．2020年初新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪成了体温检测的“哨兵”，它利用了温度传感器5．图示是应用光敏电阻设计的实验电路，闭合开关后，用光照向光敏电阻，发现光照强度增加时，灯变得更亮，下列分析正确的有（）A．光敏电阻的阻值随光照强度的增加而增大B．光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小C．灯变得更亮，说明电路中的总电阻减小D．灯变得更亮，说明电路中的总电阻增大二、单选题6．在商店选购一个10μF电容器，在只有一台多用电表的情况下，为了挑选一个优质产品，应选用哪个量程：①直流电压挡；②直流电流挡；③欧姆挡；④交流电压挡．选好量程以后，再将多用电表两根测试笔接待检电容器，如果电容器是优质的，电表指针应该：⑤不偏转；⑥偏转至最右边；⑦偏转至中值；⑧偏转一下又返回至最左边．正确的选项是()A．①⑤B．①⑥C．③⑤D．③⑧7．如图所示，导电物质为电子的霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法错误的是（）A．通过霍尔元件的磁场方向向下B．接线端2的电势低于接线端4的电势C．仅将电E1、E2反向接入电路，电压表的示数不变D．若适当减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大8．下列关于传感器的说法中不正确的是（）A．传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律转换为电信号B．传感器在日常生活中并不常见C．光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器D．热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器9．下列有关传感器的叙述中正确的是（）A．自动门上安装了红外线传感器，红外线传感器就是温度传感器B．干簧管是将磁感应强度转换为电阻的一种元件C．与热敏电阻相比，金属热电阻的灵敏度差，测温范围小D．压电晶体的敏感元件就是转换元件10．半导体温度计是用热敏电阻制造的，如图所示，如果待测点的温度升高，那么

A．热敏电阻变大，灵敏电流表示数变大B．热敏电阻变大，灵敏电流表示数变小C．热敏电阻变小，灵敏电流表示数变大D．热敏电阻变小，灵敏电流表示数变小11．如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动头向上移动时，下列结论正确的是（

）A．电压表的示数增大，电流表的示数减小B．电压表和电流表的示数都增大C．电压表的示数减小，电流表的示数增大D．电压表和电流表的示数都减小参考答案与试题解析1．AB【解析】A．a、c灯泡的电阻为b、d灯泡的电阻为由图知通过a灯泡的电流为通过b、c两灯泡电流之和，而且，由知，，故A正确；BC．b、c灯泡并联两端电压相等，由知，电阻小的功率大，即，故B正确；C．b、c并联后的总电阻，大电阻分大电压，所以b、c两端的电压小于d灯泡的电压，由知电阻相同的电压小的功率小，即，又因为，所以，故C错误；D．通过a、d两灯泡的电流相等，而两灯泡电阻，由知，，故D错误。故选AB。2．BC【解析】由电阻的定义式知，A点对应导体的电阻：，B点对应导体的电阻：，所以导体的电阻因温度的影响改变了，故BC正确，AD错误；故选BC。3．AC【考点】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义．【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可．【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS；且霍尔电势差大小满足关系UH=k，联立解得：，单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，故B错误；若将磁场方向改为沿z轴正方向，则平衡时：evB=e，解得U=Bdv，则d由原来的b变为c，减小，此时的电势差产生在前表面和后表面，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小，选项C正确，D错误．故选AC．4．ABC【解析】A．霍尔元件是能够把磁感应强度的变化转换为电压的一种磁传感器，故A正确；B．光电鼠标利用了光传感器，故B正确；C．电子秤称量物体质量利用了力传感器，故C正确；D．枪式测温仪是根据人体辐射的红外线来测温的，没有利用温度传感器，故D错误。故选ABC。5．BC【解析】光照强度增加时，灯变得更亮，则电流变大，故光敏电阻阻值减小，闭合回路的总电阻减小。故选BC。6．D【解析】优质电容器，电阻无穷大．当把多用电表两根测试表笔接在电容器两极板上时，会先对电容器充电，所以指针会偏转一下，充电完毕后，指针会停在最左端电阻无穷大处．所以选择欧姆档，电表指针偏转一些又返回最左端．故D正确，ABC错误。故选D．7．D【解析】A．由安培定则可判断出左侧线圈产生的磁场方向向上，经铁芯后在霍尔元件处的磁场方向向下，故A正确；B．通过霍尔元件的磁场方向向下，由左手定则可知，霍尔元件中导电物质受到的电场力向右，导电物质偏向接线端2，导电物质为电子，则接线端2的电势低于接线端4的电势，故B正确；C．仅将电E1、E2反向接入电路，磁场反向，电流反向，霍尔元件中导电物质受到的电场力不变，电压表的示数不变，故C正确；D．若适当减小R1，电流产生的磁场增强，通过霍尔元件的磁场增强；增大R2，流过霍尔元件的电流减弱；霍尔元件产生电压U可能减小，电压表示数可能减小，故D不正确。本题选不正确的，故选：D。8．B【解析】A．传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号，担负着信息采集的任务，选项A正确；B．传感器在生活中有着广泛的应用，选项B错误；C．光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器，选项C正确；D．热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器，选项D正确。本题选不正确的，故选B。9．D【解析】A．自动门上安装了红外线传感器，红外线传感器是依靠物体发出的红外线来工作的，与温度传感器不同，A错误；B．干簧管能够感知磁场，相当于开关，B错误；C．与热敏电阻相比，金属热电阻的灵敏度差，测温范围大，C错误；D．压电晶体的敏感元件同时兼为转换元件，D正确。故选D。10．C【解析】热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，由闭合电