2024-2025学年高中物理第三章传感器1+2温度传感器和光传感器练习含解析教科版选修3-2

PAGE5-温度传感器和光传感器一、单项选择题1．有一种在光照或温度上升时排气扇都能启动的自动限制装置，下列说法正确的是()A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：题中提到有光照或温度上升时排气扇都能自动限制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个条件满意即可，A、C、D错，B对．答案：B2．“嫦娥三号”卫星上装有8种24件探测仪器，其中可能有()A．味觉传感器 B．气体传感器C．听觉传感器 D．视觉传感器解析：“嫦娥三号”月球卫星是为探测月球而放射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不须要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器，真正须要的是为月球“画像”的视觉传感器——立体相机．答案：D3.小强在用恒温箱进行试验时，发觉恒温箱的温度持续上升，无法自动限制．经检查，恒温箱的限制器没有故障．参照示意图，下列对故障推断正确的是()A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障解析：由题意恒温箱内温度持续上升，说明加热器没损坏，不能选D.无法自动限制，而经检查限制器又没有故障，说明限制器没问题．热敏电阻或温度设定装置出现故障都能使温度持续上升，在没有确定条件下选C而不选A、B.答案：C4.如图所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器．话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极．在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变更，导致话筒所在电路中的其他量发生变更，使声音信号被话筒转化为电信号．其中导致电容变更的缘由可能是电容器两板间的()A．距离变更 B．正对面积变更C．介质变更 D．电压变更解析：话筒中金属层与金属板构成平行板电容器，当讲话时，振动膜的振动相当于两极板间的距离发生变更，由平行板电容器C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(εS,4πkd)可知当d发生变更时，引起电信号的变更，则A正确．答案：A5.如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光．若用酒精灯加热电阻丝时，则关于发觉小灯泡亮度变更以及发生这一现象的主要缘由正确的是()A．小灯泡变亮，小灯泡的电阻发生了变更B．小灯泡变亮，小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变更C．小灯泡变暗，电阻丝的电阻率随温度发生了变更D．小灯泡变暗，电源的电压随温度发生了变更解析：用酒精灯加热电阻丝时，电阻丝的电阻率随温度上升而增大，电流减小，灯泡变暗，则C正确．答案：C二、多项选择题6．传感器是自动限制设备中不行缺少的元件，已经渗透到宇宙开发、环境爱护、交通运输乃至家庭生活等多种领域．如图所示为三种电容式传感器．下列说法正确的是()甲乙丙A．图甲是测定液面高度h的传感器，液面高度h发生变更时，两电极之间的距离发生变更，从而使电容发生变更B．图乙是测定压力的传感器，压力发生变更时，两电极之间的距离发生变更，从而使电容发生变更C．图丙是测定角度θ的传感器，角度θ发生变更时，两电极之间的正对面积发生变更，从而使电容发生变更D．三个图中传感器都是通过变更两电极之间的正对面积来变更电容的解析：题图甲中液面高度h发生变更时，两个电极间的正对面积发生了变更，从而使电容发生变更，所以选项A错误；题图乙中当待测压力作用在可动电极上且发生变更时，两电极之间的距离发生变更，从而使电容发生变更，所以选项B正确；题图丙中当角度θ发生变更时，两电极之间的正对面积发生变更，从而使电容发生变更，所以选项C正确；因为题图乙是通过变更两电极之间的距离来变更电容的，所以选项D错误．答案：BC7．关于NTC型热敏电阻，正确的叙述是()A．受热后，电阻随温度的上升而快速减小B．受热后，电阻基本不变C．热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高D．以上说法都不对解析：NTC型热敏电阻随温度的上升其电阻值减小，热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高，故A、C正确．答案：AC8.如图所示为电阻R随温度T变更的图线．下列说法中正确的是()A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C．图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D．图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高解析：热敏电阻的图线是非线性的，即图线2，故A错误；热敏电阻由半导体制成，B正确；半导体材料化学稳定性差，测温范围小，灵敏度高，D正确．图线1明显稳定性好，测温范围大，但灵敏度低，C错误．答案：BD9.如图所示，R1、R2为定值电阻．L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照耀光强度增大时()A．电压表的示数增大B．R2中电流减小C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大解析：当光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，A项正确，D项错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，故B项正确；结合干路电流增大可知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，C正确．答案：ABC10．传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、灵敏电流计(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路．当压力F作用于可动电极的膜片上时，膜片产生形变，引起电容的变更，导致灵敏电流计指针偏转．在对膜片起先施加恒定的压力到膜片稳定的这段时间，下列说法正确的是(电流从灵敏电流计正接线柱流入时指针向右偏)()A．灵敏电流计指针向右偏 B．灵敏电流计指针向左偏C．灵敏电流计指针不动 D．电容器的极板带电量变大解析：压力F作用时，极板间距d变小，由C＝eq\f(εS,4πkd)，电容器电容C变大，又依据Q＝CU，极板带电量变大，所以电容器应充电，又由于上极板带正电，灵敏电流计中产生由负接线柱流入的电流，所以指针将向左偏．答案：BD三、非选择题11．如图甲所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的变更而变更，且对温度很敏感)的IUt关系曲线图．将该热敏电阻连入如图乙所示电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω.由热敏电阻的IUt关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为________V；电阻R2的阻值为________Ω.解析：电阻R1两端的电压为9V，电阻R1＝250Ω，故流过R1的电流I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(9,250)A＝0.036A，所以流过热敏电阻的电流I2＝I0－I1＝0.07A－0.036A＝0.034A．由热敏电阻的IUt关系图线可知当I＝0.034A＝34mA时，Ut＝5.3V，所以R2＝eq\f(U－Ut,I2)＝eq\f(9－5.3,0.034)Ω≈108.8Ω.答案：5.3108.812.角速度计可测量飞机、航天器、潜艇的转动角速度，其结构如图所示，当系统绕OO′转动时，元件A发生位移并输出电压信号，成为飞机、卫星等的制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k，自然长度为L，电源电动势为E、内阻不计，滑动变阻器总长度也为L.电阻分布匀称，系统静止时P在B点，当系统以角速