2024_2025学年高中物理第六章传感器1传感器及其工作原理训练含解析新人教版选修3_2.docxVIP

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传感器及其工作原理

课后篇巩固提升

基础巩固

1.关于传感器,下列说法正确的是()

A.全部传感器都是由半导体材料制成的

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.水银温度计是一种传感器

解析大多数传感器是由半导体材料制成的,某些金属也可以制成传感器,如金属热电阻,故A错,B对;传感器将非电学量转换为电学量,因此传感器感知的应当是“非电信号”,故C错;水银温度计能感受热学量,但不能把热学量转化为电学量,因此不是传感器,故D错。

答案B

2.(多选)传感器担负着信息采集的任务,它可以()

A.将力学量(如形变量)转变成电学量

B.将热学量转变成电学量

C.将光学量转变成电学量

D.将电学量转变成力学量

解析传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C对,D错。

答案ABC

3.(多选)关于干簧管,下列说法正确的是()

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限制的

解析干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片所处位置的磁场方向相同时,两个簧片被磁化而接通,所以是做开关来运用的,当磁场靠近或远离的时候,就会实现闭合或断开。

答案CD

4.霍尔元件能转换哪个物理量()

A.把温度这个热学量转换成电阻这个电学量

B.把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量

C.把力这个力学量转换成电压这个电学量

D.把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量

解析依据霍尔元件的工作原理,载流子在洛伦兹力作用下漂移,形成霍尔电压,UH=kIBd

答案B

5.如图所示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,当外电路的电流变更说明电容值减小时,则导电液体的深度h变更为()

A.减小 B.增大

C.不变 D.无法确定

解析依据电容的确定式C=εrS4π

答案A

6.

如图所示,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间距不变,忽视L对R的影响,闭合开关S后,下列说法正确的是()

A.当滑片P向左移动时,L消耗的功率增大

B.当滑片P向左移动时,L消耗的功率减小

C.当滑片P向右移动时,L消耗的功率可能不变

D.无论怎样移动滑片P,L消耗的功率都不变

解析当滑片P向左移动时,使其电阻减小,则流过二极管的电流增大,从而发光增加,使光敏电阻R的阻值减小,通过灯泡L的电流增大,则L消耗的功率增大,A正确,B、D错误;当滑片P向右移动时,可分析出L消耗的功率变小,C错误。

答案A

7.

(多选)电阻R随温度T变更的图线如图所示。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对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高

D.图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高

解析金属热电阻的阻值随温度上升而增大,半导体材料的热敏电阻的阻值随温度上升而减小,所以A错,B对;图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低,图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高,所以C错,D对。

答案BD

实力提升

1.

传感器是把非电学量(如位移、压力、流量、声强等)转换成电学量的一种元件。如图所示,一种电容式传感器,电路可将声音信号转化为电信号。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发出频率恒定的声波使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.电路中始终有方向不变的电流

D.向右位移最大时,电容器的电容最大

解析a、b始终跟电源相连,电势差U不变,由于a、b间距离变更,由E=Ud知电场强度变更,A错误;由C=εrS4πkd知d变更时C变更,a向右位移最大时,电容最大,D正确;由Q=CU知a、b

答案D

2.(多选)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,通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x。假设电压表是志向电压表,则下列说法正确的是()

A.物体M运动时,电源内的电流不会发生变更

B.物体M运动时,电压表的示数会发生变更

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

解析电压表不分流,故触头移动不会变更电路的总电阻,也就不会变更电路中的总电流,故