2024高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理达标作业含解析新人教版选修3-2

PAGE4-传感器及其工作原理A级抓基础1.关于传感器的下列说法正确的是（）A.全部传感器的材料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.传感器主要是通过感知电压的变更来传递信号的D.以上说法都不正确解析：半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成热敏电阻，A错误，B正确；传感器不但能感知电压的变更，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，C错误.答案：B2.关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是（）A.光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增加而减小，随光照的减弱而增大B.光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C.热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D.热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器解析：光敏电阻是把光强转换为电阻的元件；热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，金属铂与热敏电阻的阻值随温度的变更趋势相反，故C错误.答案：A3.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，导体上、下表面的电势的关系是（）A.φM＞φNB.φM＝φNC.φM＜φND.无法推断解析：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.金属导体中的载流子为电子，依据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力作用，向N面运动，则M面剩下正电荷，所以φM＞φN.答案：A4.如图所示，RT为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往RT上擦些酒精，在环境温度不变的状况下，关于电压表示数的变更状况，下列说法中正确的是（）A.变大B.变小C.先变大后变小再不变D.先变小后变大再不变解析：往RT上擦酒精后，酒精蒸发吸热，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，依据串联电路的分压特点，电压表示数变小.当酒精蒸发完毕后，RT的温度渐渐上升到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值渐渐变小，最终不变.故电压表的示数将渐渐变大，最终不变.所以选项D正确.答案：DB级提实力5.（多选）有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，视察欧姆表的示数，下列说法中正确的是（）A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变更较大，这只元件肯定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变更，这只元件肯定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变更较大，这只元件肯定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件肯定是定值电阻解析：在热水中，欧姆表示数变更较大，说明肯定是热敏电阻，但欧姆表示数不变更时，只能说明它不是热敏电阻，也有可能是定值电阻或光敏电阻，故选项A正确，B错误；同理选项C正确，D错误.答案：AC6.在如图所示的电路中，路端电压恒定，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距离不变.下列说法正确的是（）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D.无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变解析：光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小.当滑动触头P向左移动时，LED支路的电阻减小，电流增大，二极管发出的光增加，光敏电阻的阻值变小，所在支路电流增大，L消耗的功率增大，选项A正确，选项B错误；若滑动触头P向右移动，LED支路的电阻增大，电流减小，二极管发出的光变暗，光敏电阻的阻值变大，所在支路电流减小，L消耗的功率减小，选项C、D错误.答案：A7.（多选）如图是霍尔元件的工作原理示意图，假如用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值，假如保持I恒定.则可以验证UH随磁感应强度B的变更状况.以下说法中正确的是（工作面是指较大的平面）（）A.将永磁体的一个磁极渐渐靠近霍尔元件的工作面，UH将变大B.在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C.在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D.变更磁感线与霍尔元件工作面的夹角，UH将发生变更解析：将永磁体的一个磁极渐渐靠近霍尔元件的工作面时，B增大，I恒定，由公式UH＝eq\f(kIB,d)知UH将变大，选项A正确；地球两极的磁场方向沿竖直方向，所以霍尔元件的工作面应保持水平，使B与工作面垂直，选项B正确；地球赤道上的磁场方向沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向时，B与工作面垂直，选项C错误；变更磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B垂直工作面的大小发生变更，UH将发生变更，选项D正确.答案：ABD8.对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器.它的原理如下：传感器的核心为一惠斯电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变更，其余桥臂的电阻不变更，从而引起整个电路的输动身生变更，而该变更与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测.由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为（）A.铜 B.合金C.半导体 D.绝缘体解析：可燃气体燃烧后温度上升，造成电阻发生变更，所以此电阻属于热敏电阻，而随温度变更其电阻有明显变更的材料只可能是选项C中的半导体材料.答案：C9.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更的特性来工作的.如图甲所示，电源的电动势E＝9V，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更关系如图乙所示，闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1＝2mA；当电流表的示数I2＝3.6mA时，热敏电阻的温度是（）A.60℃ B.