2017屆高中物理課時跟蹤檢測十一傳感器溫度傳感器和光傳感器教科版選修.docx

課時跟蹤檢測（十一） 傳感器 溫度傳感器和光傳感器1下列關(guān)于傳感器的說法正確的是()A話筒是一種常用的傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號B在天黑樓道里出現(xiàn)聲音時，樓道里的燈才亮，說明它的控制電路中只有聲音傳感器C光敏電阻能夠把光照強弱變化轉(zhuǎn)換為電阻大小變化D電子秤中所使用的測力裝置是溫度傳感器解析：選C話筒是一種常用的傳感器，其作用是將聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號，故A錯誤。在天黑樓道里出現(xiàn)聲音時，樓道里的燈才亮，說明它的控制電路中既有聲音傳感器，又有光傳感器，故B錯誤。光敏電阻能夠把光照強弱變化轉(zhuǎn)換為電阻大小變化，故C正確。電子秤中所使用的測力裝置是壓力傳感器，故D錯誤。2下列應用了溫度傳感器的是()A商場里的自動玻璃門B夜間自動打開的路燈C自動恒溫冰箱D樓梯口在夜間有聲音時就亮的燈解析：選C商場里的自動玻璃門是應用了紅外線傳感器，A錯誤；夜間自動打開的路燈是利用了光傳感器，B錯誤；自動恒溫冰箱是利用了溫度傳感器，C正確；夜間有聲音時就亮的樓梯燈是利用了聲音傳感器，D錯誤。3.如圖1所示，在電路中接一段鎢絲，閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當用打火機給鎢絲加熱時燈泡亮度明顯變暗，根據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來制作一個溫度傳感器，下面的說法中不正確的是()圖1A該傳感器利用了鎢絲的物理性質(zhì)B該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化而變化的特性C該傳感器能夠把熱學量(溫度)轉(zhuǎn)換為電學量(電阻)D該傳感器能夠把電學量(電阻)轉(zhuǎn)換為熱學量(溫度)解析：選D由題目中的實驗現(xiàn)象可知，鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，利用該特性可以制成溫度傳感器，傳感器能夠把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量。故A、B、C正確，D錯誤。4(多選)已知磁敏電阻在沒有磁場時電阻很小，有磁場時電阻變大，并且磁場越強阻值越大，為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計了如圖2所示電路，電源的電動勢E和內(nèi)阻r不變，在沒有磁場時調(diào)節(jié)變阻器R使電燈L正常發(fā)光，若探測裝置從無磁場區(qū)域進入強磁場區(qū)，則()圖2A電燈L變亮B電燈L變暗C電流表示數(shù)減小 D電流表示數(shù)增大解析：選AC探測裝置從無磁場區(qū)進入強磁場區(qū)時，電阻變大，則電路的總電阻變大，根據(jù)I可知總電流變小，所以電流表的示數(shù)減小，根據(jù)UEIr，可知I減小，U增大，所以燈泡兩端的電壓增大，所以電燈L變亮，故A、C正確。5. (多選)傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖3是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于可動膜片電極上時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)接成閉合電路，那么()圖3A當F向上壓膜片電極時，電容將減小B當F向上壓膜片電極時，電容將增大C若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化解析：選BC當F向上壓膜片電極時，板間距離減小，由電容的決定式C得到，電容器的電容將增大，故A錯誤，B正確。當F變化時，電容變化，而板間電壓不變，由QCU，故帶電荷量Q發(fā)生變化，電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象， 回路中有電流，電流計有示數(shù)。反之，電流計有示數(shù)時，壓力F必發(fā)生變化。故C正確，D錯誤。6溫度傳感器廣泛應用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化的特性工作的。在圖4甲中，電源的電動勢E9.0 V，內(nèi)電阻可忽略不計；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值R隨溫度t的變化關(guān)系如圖乙的Rt圖線所示。閉合開關(guān)S，當R的溫度等于20 時，電流表的示數(shù)I12 mA，當電流表的示數(shù)I23.6 mA時，熱敏電阻R的溫度是()圖4A60 B120 C100 D240 解析：選B由圖乙查得，當溫度等于20 時，R的阻值為R14 k。當電流表示數(shù)為I12 mA時，EI1(RgR1)，當電流表示數(shù)為I23.6 mA時，設(shè)熱敏電阻R的阻值為R2，則EI2(RgR2)，解得Rg0.5 k，R22 k。由圖乙查得，當R的阻值為R22 k時，溫度等于120 。故B對。7.如圖5所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，該電路中右側(cè)固定不動的金屬板b與能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構(gòu)成一個電容器，a、b通過導線與恒定電源兩極相接。若聲源S做簡諧運動，則()圖5Aa振動過程中，a、b板間的電場強度不變Ba振動過程中，a、b板間所帶電荷量不變Ca振動過程中，靈敏電流表中始終有方向不變的電流Da向右的位移最大時，a、b板所構(gòu)成的電容器的電容最大解析：選D由于平行板電容器兩極板與電池兩極相連接，因此兩極板間的電壓U保持不變，根據(jù)場強E，C可判斷A錯、D對。再由QCU可知，B錯。由于Q變化，電容器出現(xiàn)充電、放電現(xiàn)象，顯然電流表中電流方向不斷變化，C錯。8. (多選)如圖6所示，Rt為熱敏電阻，R1為光敏電阻，R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，V為理想電壓表，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是()圖6A熱敏電阻溫度升高，其他條件不變B熱敏電阻溫度降低，其他條件不變C光照減弱，其他條件不變D光照增強，其他條件不變解析：選AC熱敏電阻溫度升高，其阻值減小，外電路的總電阻減小，總電流增大，路端電壓減小，則通過光敏電阻的電流減小，則通過R3的電流增大，電壓表的示數(shù)增大，A正確；熱敏電阻溫度降低時，其阻值增大，外電路總電阻增大，總電流減小，路端電壓隨之增大，通過光敏電阻的電流增大，所以通過熱敏電阻的電流減小，電壓表的示數(shù)減小，B錯誤；光照減弱，光敏電阻的阻值增大，外電路總電阻增大，路端電壓增大，則電壓表的示數(shù)增大，C正確；光照增強，光敏電阻的阻值減小，外電路總電阻減小，路端電壓減小，則電壓表的示數(shù)減小，D錯誤。9. (多選)霍爾式位移傳感器的測量原理如圖7所示，有一個沿z軸方向均勻變化的勻強磁場，磁感應強度BB0kz(B0、k均為常數(shù))。將霍爾元件固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流I不變(方向如圖)，當物體沿z軸正方向平移時，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢差U也不同。則()圖7AB越大，上、下表面的電勢差U越大Bk越大，傳感器靈敏度越高C圖中霍爾元件的上板電勢可能比下板電勢高D電流越大，上、下表面的電勢差U越小解析：選ABC電流強度不變就是電荷定向運動的速度v保持不變，最后導體內(nèi)部的帶電粒子受到的電場力與洛倫茲力相等，即BqvEq，最終上下兩板間的電勢差UEdBdv，因此B越大，上、下表面的電勢差U越大，A正確；電流大，表示電荷運動的速度越大，U也越大，D錯誤；而傳感器靈敏度kdv，因此k越大，傳感器靈敏度越高，B正確；當導電的電荷為正電荷時，根據(jù)左手定則，可知下極板電勢高，當導電的電荷為負電荷時，可知下極板電勢低，C正確。10(多選)有一種測量人體重的電子秤，其原理如圖8虛線內(nèi)所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器R(是一個阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表G(實質(zhì)是理想電流表)。設(shè)踏板的質(zhì)量可忽略不計，已知理想電流表的量程為3 A，電源電動勢為12 V，內(nèi)阻為2 ，電阻R隨壓力變化的函數(shù)式為R300.02 F(F和R的單位分別是N和)。下列說法正確的是()圖8A該秤能測量的最大體重是1 400 NB該秤能測量的最大體重是1 300 NC該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.375 A處D該秤零刻度線(即踏板空載時的刻度線)應標在電流表G刻度盤0.400 A處解析：選AC因為理想電流表的量程為3 A，所以電路中允許的最大電流為3 A，因此根據(jù)閉合電路歐姆定律，壓力傳感器的最小電阻應滿足R2，R最小為2 ，代入R300.02F，求出最大F1 400 N，A正確，B錯誤；當F0時，R30 ，這時電路中的電流I A0.375 A，C正確，D錯誤。11某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性?，F(xiàn)用直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導線連成如圖9所示的實物圖。圖9(1)實驗的主要步驟：正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，_，_，斷開開關(guān)。重復第步操作若干次，測得多組數(shù)據(jù)。(2)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得圖10所示的Rt關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的Rt關(guān)系式：R_ t()(保留3位有效數(shù)字)。圖10解析：(1)因本實驗是探究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，所以實驗需要測出熱敏電阻的阻值及相應的溫度，熱敏電阻的阻值用R間接測量，故需要記錄的數(shù)據(jù)是溫度計的示數(shù)和電壓表的示數(shù)。(2)設(shè)熱敏電阻RR0kt，k0.400。由圖乙知，溫度為10 時，熱敏電阻R104 ，則R0Rkt(1040.40010)100 ，所以R1000.400t()。答案：(1)記錄溫度計的示數(shù)記錄電壓表的示數(shù)(2)1000.40012在開展研究性學習的過程中，某同學設(shè)計了一個利用線圈測量轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速的裝置，如圖11所示，在輪子的邊緣貼上一個小磁體，將小線圈靠近輪邊放置，接上數(shù)據(jù)采集器和電腦(即DIS實驗器材)。如果小線圈的面積為S，匝數(shù)為N，小磁體附近的磁感應強度的最大值為B，小線圈所在回路的總電阻為R，實驗發(fā)現(xiàn)，輪子轉(zhuǎn)過角，小線圈的磁通量由最大值變?yōu)榱恪Ｒ虼?，他認為