2016-2017学年高中物理第3章传感器第1节认识传感器第2节传感器的原理学业分层测评粤教版选修

第1节 认识传感器 第2节 传感器的原理(建议用时：45分钟)学业达标1(多选)下列说法正确的是()A绝缘体是绝对不能导电的B电阻率介于导体和绝缘体之间的物质都是半导体材料C导体能导电是因为导体内有大量的自由电子，绝缘体的导电性能很差是因为绝缘体内的自由电子极少D当温度升高时，半导体的电阻率明显减小【解析】要形成电流，除有电势差外，还应有可自由移动的电荷，导体的导电性能好是因为导体中有大量的自由电子，绝缘体的导电性能很差，是因为绝缘体内的自由电子很少，C项正确绝缘体内有很少的自由电子，若两端加上电压，这些自由电子将在电场力作用下发生定向移动，可形成极其微弱的电流，故A项错误半导体材料不光要求电阻率介于导体和绝缘体之间，而且还要求电阻率随温度的升高而减小，故B项错误，D项正确【答案】CD2(2016·西城区高二检测)某种材料具有电阻率随温度变化的特性，利用这种材料可以制成()【导学号：90270115】A热敏电阻B光敏电阻C电容器 D电感器【解析】利用该材料具有电阻率随温度变化的特性，可制成电阻随温度变化的热敏电阻，故A正确【答案】A3(2016·厦门高二检测)传感器的种类多种多样，其性能也各不相同空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是()A生物传感器B红外传感器C温度传感器 D压力传感器【解析】空调机是根据温度调节工作状态的，所以其内部使用了温度传感器，故选项C正确【答案】C4下列仪器或装置不是利用传感器的是()A汽车防盗报警器B宾馆房间内的火灾报警器C工兵用的地雷探测仪D用钥匙打开房门【解析】A、B、C三种仪器都是将非电学量转换成电学量的装置，都是利用了传感器用钥匙打开房门是利用了机械原理，不是利用的传感器【答案】D52007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()【导学号：90270116】A热敏电阻可应用于温度测控装置中B光敏电阻是一种光电传感器C电阻丝可应用于电热设备中D电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用【解析】热敏电阻对温度很敏感，光敏电阻对光照很敏感，电阻丝可用于电加热，这很常见，所以A、B、C三个说法均正确交流电、直流电均可通过电阻，电阻对它们均可产生阻碍作用，所以D错误【答案】D6用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程下列属于这类传感器的是()A红外报警装置B走廊照明灯的声控开关C自动洗衣机中的压力传感装置D电饭煲中控制加热和保温的温控器【解析】B项中的声控开关是将声音信号转化为电信号；C项中压力传感器装置是将压力信号转化为电信号；D项中温控器是将温度信号转化为电信号，属于热电传感器红外报警装置是将光信号转化为电信号，故应选A.【答案】A7有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，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，手靠近干手机能使传感器工作，是因为() 【导学号：90270117】A改变湿度 B改变温度C改变磁场 D改变电容【解析】根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作理论上可行，但是假如干手机是由温度、湿度的变化而工作就成了室内烘干机【答案】D8如图3­1­5所示，RT为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往RT上擦一些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是()图3­1­5A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，根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的温度逐渐升高到环境温度后不变，所以热敏电阻的阻值逐渐变小，最后不变故电压表的示数将逐渐变大，最后不变所以选项D正确【答案】D9(多选)如图3­1­6所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻此光电计数器的基本工作原理是()图3­1­6A当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D信号处理系统每获得一次高电压就计数一次【解析】此题考查了光电计数器的工作原理当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每当从低电压转为高电压，就计一个数，从而达到自动计数的目的，故A、D正确【答案】AD10(多选)霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器品族，得到广泛应用如图3­1­7为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件中电流I由正电荷定向运动形成下列说法正确的是()图3­1­7AM点电势比N点电势高B用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度C用霍尔元件能够把磁学量转换为电学量D用霍尔元件能够把电学量转化磁学量【解析】当正电荷在导体中运动时，运动电荷在洛伦兹力作用下向N板聚集，M板感应出等量的负电荷，所以M点电势比N点电势低，A错误；根据霍尔元件的特点可知，B、C正确，D错误【答案】BC能力提升11.如图3­1­8所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距很近下列说法正确的是() 【导学号：90270118】图3­1­8A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无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变【解析】滑动触头向左移动时，电阻减小，通过二极管的电流增大，发出的光增强，故光敏电阻R的阻值减小，通过灯泡L的电流增大，故灯泡消耗的功率增大，选项A对，B错同理，滑动触头向右滑动时，灯泡L消耗的功率减小，故选项C、D错【答案】A12(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3­1­9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，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()图3­1­9A置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻B置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化的一定是定值电阻C用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻D用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数相同的一定是定值电阻【解析】此题考查了热敏电阻、光敏电阻、定值电阻的特性热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化【答案】AC13(多选)为了保证汽车车轮在制动时不是完全刹死滑行，而是让车轮仍有一定的滚动，我们用一个自动检测车速的传感器来控制车轮的转动，其原理如图3­1­10所示(铁质齿轮P与车轮同步转动，右端是一个绕有线圈的磁体)，下列说法正确的是() 【导学号：90270119】图3­1­10AM是一个电流检测器BM是一个定值电阻C该传感器把运动情况转化为电学物理量D该传感器把运动情况转化为力学物理量【解析】当车轮带动齿轮转动时，线圈中会有电流，这是由于轮齿靠近线圈时被磁化，使磁场增强，轮齿离开线圈时磁场减弱，磁通量变化使线圈中产生了感应电流将这个电流放大后去控制制动机构，可有效地防止车轮被制动抱死所以，A、C两项正确【答案】AC14.如图3­1­11是一种测定油箱油量多少或变化多少的装置其中电源电压保持不变，R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端在装置中使用了一只电压表(图中没有画出)，通过观察电压表示数，可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的_两点之间，按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将_(选填“增大”或“减小”)图3­1­11【解析】由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移动，从而引起R两端电压的变化当油量减少时，R的数值会增大，电路中的电流会减小，c、d间的电压会减小当把电压表接在c、d两点间，电压表示数减小时，表示油量在减小【答案】c、d减小