粵教版物理選修32第三章傳感器單元練習題含詳細

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粵教版物理選修3-2第三章傳感器

一、單項選擇題

1.街旁的路燈和江海里的航標都要求在夜晚亮、白日熄，今利用半導體的電學特色制成了自動點

亮、熄滅的裝置，實現(xiàn)了自動控制，這是利用了半導體的()A．壓敏性B．光敏性C．熱敏性D．三種特色都利用2.樓道里，夜間但是有時有人經(jīng)過，電燈老是亮著浪費電能，科研人員利用光敏資料制成“光控開”“”關(guān)，天黑時自動閉合，天亮時自動斷開，利用聲敏資料制成聲控開關(guān)，當有人走動發(fā)生聲音時，自動閉合，無人走動時，自動斷開，若將這兩個開關(guān)配合使用，就可以使樓道變得“”智能化，這類“智能”電路正確的選項是( )

．

B．

C．

D．

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3.氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變

化．以以以下圖所示電路中，不一樣樣的一氧化碳濃度對應(yīng)傳感器的不一樣樣電阻值，電壓表的示數(shù)與一氧化

碳的濃度一一對應(yīng)，觀察電壓表示數(shù)就能判斷一氧化碳濃度能否超標．已知氧化錫傳感器的電阻

的倒數(shù)與一氧化碳濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與一氧化碳濃度ρ之間的對應(yīng)關(guān)系正確的選項是

( )

A．U越大，表示ρ越大，ρ與U成正比

B．U越大，表示ρ越小，ρ與U成反比

C．U越大，表示ρ越大，但ρ與U沒關(guān)

D．U越大，表示ρ越小，但ρ與U沒關(guān)

4.A為固定電極，傳感器是一種收集信息的重要器件．以以以下圖是一種測定壓力的電容式傳感器，為可動電極，構(gòu)成一個電容大小可變的電容器．可動電極兩端固定，當待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容．現(xiàn)將此電容式傳感器與零刻線在中央的靈

敏電流表和電源串聯(lián)，構(gòu)成閉合電路，已知電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏轉(zhuǎn)．當待測

壓力增大時( )

A．電容器的電容將減小

B．敏捷電流表指針在正中央零刻線處

C．敏捷電流表指針向左偏轉(zhuǎn)

D．敏捷電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

5.某學習小組的同學在用多用電表研究熱敏特色實驗中，安裝好以以以下圖的裝置．向杯內(nèi)加入冷

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水，溫度計的示數(shù)為20℃，多用電表選擇合適的倍率，讀出熱敏電阻的阻值為R1.此后向杯內(nèi)加

入熱水，溫度計的示數(shù)為60℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則以下說法正確的選項是( )

A．多用電表應(yīng)采納電流擋，溫度高升換用大批程丈量

B．多用電表應(yīng)采納電流擋，溫度高升換用小量程丈量

C．多用電表應(yīng)采納歐姆擋，溫度高升時換用倍率大的擋

D．多用電表應(yīng)采納歐姆擋，溫度高升時換用倍率小的擋

6.有些洗衣機設(shè)有多段式水位自動感覺裝置，該裝置采納的傳感器是( )

A．溫度傳感器

B．壓力傳感器

C．生物傳感器

D．紅外線傳感器

二、多項選擇題

7.(多項選擇)在溫控電路中，經(jīng)過熱敏電阻的阻值隨溫度的變化可實現(xiàn)對電路相關(guān)物理量的控制．如圖

所示的電路，R1為定值電阻，R2為半導體熱敏電阻(溫度越高電阻越小)，C為電容器．當環(huán)境溫

度降低時( )

A．電容器C的帶電荷量增大

B．電壓表的讀數(shù)增大

C．電容器C兩極板間的電場強度減小

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D．R1耗費的功率增大

8.(多項選擇)某同學在實驗室里熟習各種儀器的使用，他將一條形磁鐵放在水平轉(zhuǎn)盤上，如圖甲所示，

磁鐵可隨轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，另將一磁感覺強度傳感器固定在轉(zhuǎn)盤旁邊，當轉(zhuǎn)盤(及磁鐵)轉(zhuǎn)動時，惹起磁感

應(yīng)強度丈量值周期性地變化，該變化的周期與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動周期一致，經(jīng)過操作，該同學在計算機上

獲取如圖乙所示的圖象．

該同學猜想磁感覺強度傳感器內(nèi)有一線圈，當測得磁感覺強度最大時就是穿過線圈的磁通量最大

時，依據(jù)這類猜想，以下說法中正確的選項是( )

A．在t＝0.1s時辰，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感覺電流的方向發(fā)生了變化

B．在t＝0.15s時辰，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感覺電流的方向發(fā)生了變化

C．在t＝0.1s時辰，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感覺電流的大小達到了最大值

D．在t＝0.15s時辰，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感覺電流的大小達到了最大值

9.(多項選擇)某同學設(shè)計的家庭電路保護裝置以以以下圖，鐵芯左邊線圈L1由火線和零線并行繞成．當右2中產(chǎn)生電流時，電流經(jīng)放大器放大后，使電磁鐵吸起鐵質(zhì)開關(guān)K，從而切斷家庭電側(cè)線圈L路．僅考慮L1在鐵芯中產(chǎn)生的磁場，以下說法正確的有()

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A．家庭電路正常工作時，L2中的磁通量為零B．家庭電路中使用的電器增加時，L中的磁通量不變2C．家庭電路發(fā)生短路時，開關(guān)K將被電磁鐵吸起D．地面上的人接觸火線發(fā)生觸電時，開關(guān)K將被電磁鐵吸起

10.(多項選擇)以以以下圖，用電流傳感器研究自感現(xiàn)象．電源內(nèi)阻不能夠忽視，線圈的自感系數(shù)較大，其直

流電阻小于電阻R的阻值．t＝0時辰閉合開關(guān)S時辰斷開S，電路堅固后，t1，電流傳感器連接計算機分別描繪了整個過程線圈中的電流IL和電阻中的電流IR隨時間t變化的圖象．以以下圖象中可能正確的選項是()

．

B．

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C．

D．

三、實驗題

11.依據(jù)圖中所供給的器材，請正確將ABCD四個接線柱的接線接好，使其成為一個以熱敏電阻為

傳感器的簡單報警器(當溫度過高時，電鈴會響鈴報警)。

12.如圖1所示為某同學用傳感器研究小燈泡的U－I關(guān)系圖線．實驗中可用的器材有：電壓傳感

器、電流傳感器、滑動變阻器R1(阻值變化范圍0～50Ω)、滑動變阻器R2(阻值變化范圍0～1000

Ω)、電動勢為6V的電源(不計內(nèi)阻)、小燈泡、開關(guān)、導線若干．

(1)實驗中要求獲取U－I關(guān)系的圓滿曲線，在方框圖2中畫出實驗電路圖，并標出所用滑動變阻器

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的符號．(2)由U－I關(guān)系圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度高升而________(填“增大”、“減小”或“不變”)．(3)假如將該小燈泡分別接入甲、乙兩個不一樣樣電路，如圖3所示，此中甲電路的電源為一節(jié)干電池，乙電路的電源為三節(jié)干電池，每節(jié)干電池的電動勢為1.5V，內(nèi)阻為1.5Ω18，定值電阻R＝Ω，則接入________(填“甲”或“乙”)電路時，小燈泡較亮些．(4)在乙電路中，小燈泡耗費的電功率為________W.四、計算題13.計算機鍵盤上的每一個按鍵下邊都有一個電容傳感器．電容的計算公式是C＝ε，此中常量ε＝9.010×－12F·m－1，S表示兩金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離．當某一鍵被按下時，

發(fā)生改變，惹起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號．

已知兩金屬片的正對面積為50mm2，鍵未被按下時，兩金屬片間的距離為0.60mm.只需電容變化

達0.25pF，電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號．那么為使按鍵獲取反應(yīng)，最少需要按下多大距離？

14.在原子反應(yīng)堆中抽動液態(tài)金屬或在醫(yī)療器材中抽動血液等導電液體時，常使用電磁泵．某種電

磁泵的結(jié)構(gòu)以以以下圖，把裝有液態(tài)鈉的矩形截面導管(導管是環(huán)形的，圖中只畫出此中一部分)水平

擱置于勻強磁場中，磁場的磁感覺強度為B，方向與導管垂直，讓電流I按如圖方向縱向穿過液態(tài)

鈉且電流方向與B垂直．設(shè)導管截面高為a，寬為b，導管有長為l的一部分置于磁場中，因為磁

場對液態(tài)鈉的作使勁使液態(tài)鈉獲取驅(qū)動而不停沿管子向前推動．整個系統(tǒng)是圓滿密封的，只有金

屬鈉自己在此中流動，其他的零件是固定不動的．

(1)假設(shè)在液態(tài)鈉不流動的條件下，求導管橫截面上由磁場驅(qū)動力所形成的附帶壓強p與上述各量

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的關(guān)系式；

(2)設(shè)液態(tài)鈉中每個自由電荷所帶電荷量為q，單位體積內(nèi)參加導電的自由電荷數(shù)為n，求在橫穿液

態(tài)鈉的電流I的方向上參加導電的自由電荷定向挪動的均勻速度.

15.在奧運會上，運動員參加蹦床項目的競賽．假設(shè)表演時運動員僅在豎直方向運動，經(jīng)過傳感器

將彈簧床面與運動員間的彈力隨時間變化的規(guī)律在計算機上繪出以以以下圖的曲線，當?shù)氐闹亓?/p>

速度為g＝10m/s2，依據(jù)圖象給出的信息，回答以下物理量能否求出，如能求出，寫出必需的運算

過程和最后結(jié)果．

運動員的重力；

運動員的最大加快度；

運動員跳起的最大高度．五、填空題

16.以以以下圖為一實驗小車中利用光電脈沖丈量車速和行程的裝置表示圖．A為光源，B為光電接

收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪．車輪轉(zhuǎn)動時，A發(fā)出

的光束經(jīng)過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的縫隙后變?yōu)槊}沖光信號，被B接收并變換成電信號，由電子電路記錄

和顯示．若實驗顯示單位時間內(nèi)脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，則要測出小車的速度和行程還必然

丈量的物理量和數(shù)據(jù)是________；小車速度的表達式為v＝________；行程的表達式為s＝

________.

17.斯密特觸發(fā)器的特色：當輸入端電壓逐漸上漲到某一個值(1.6V)時，輸出端會忽然從________

跳到________，當輸入端電壓降落到另一個值(0.8V)時，輸出端會從________跳到________．

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18.溫度報警器電路以以以下圖，常溫下，調(diào)整________的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流經(jīng)過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度高升時，熱敏電阻TR阻值________，斯密特觸發(fā)器的輸入端A電勢________，當達到某一值(高電平)時，其輸出端由高電

平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲．R1的阻值不一樣樣，則報警溫度不一樣樣．

19.目前有些居民區(qū)內(nèi)樓道燈的控制，使用的是一種延時開關(guān)．該延時開關(guān)的簡化原理如圖所

示．圖中D是紅色光發(fā)光二極管(只需有很小的電流經(jīng)過就能使其發(fā)出紅色亮光)，R為限流電阻，

K為按鈕式開關(guān)，虛線框內(nèi)S表示延時開關(guān)電路，當按下K接通電路瞬時，延時開關(guān)觸發(fā)，相當

于S閉合．這時開釋K后，延時開關(guān)S約在1min后斷開，電燈熄滅．依據(jù)上述信息和原理圖，我們可推測：

按鈕開關(guān)K按下前，發(fā)光二極管是________(填“發(fā)光的”或“熄滅的”)，按鈕開關(guān)K按下再開釋后，

電燈L發(fā)光連續(xù)時間約______min.這一過程中發(fā)光二極管是________．限流電阻R的阻值和燈絲

電阻RL比較，應(yīng)滿足R________RL的條件．

20.以以以下圖，圖甲為熱敏電阻的R－t圖象，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器構(gòu)成的一個簡單恒溫

箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω.當線圈的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸

合．為繼電器線圈供電的電池的電動勢E＝9.0V，內(nèi)阻不計．圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電

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源．

(1)應(yīng)當把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________(選填“A、B端”或“C、D端”)．(2)假如要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)理為________Ω.

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答案解析

1.【答案】B

【解析】街旁的路燈和江海里的航標，都是利用了半導體的光敏性，夜晚電阻大，白日電阻小，

從而控制了電路的通斷．

2.【答案】D

【解析】需要滿足題意的兩個條件，則必然把光控開關(guān)和聲控開關(guān)串聯(lián)．

3.【答案】C

【解析】由題圖可知電壓表丈量的是電阻R0兩端的電壓，當時電路總電阻減小時，I增大，U增

大，已知傳感器電阻的倒數(shù)與一氧化碳濃度ρ成正比，相關(guān)系式＝kρ由.閉合電路的歐姆定律可

得U＝·0＝·0，聯(lián)合數(shù)學知識可得U越大，ρ越大，但是U與ρ并RR

非決定與被決定的關(guān)系，U但是表示ρ的一個量，ρ與U的大小沒有比率關(guān)系，所以選項C正

確．

4.【答案】D

【解析】

5.【答案】D

【解析】測電阻應(yīng)采納歐姆擋．當溫度高升時，熱敏電阻受溫度變化的影響，多用電表指針偏轉(zhuǎn)

角度增大，說明電阻阻值變小，所以應(yīng)換用倍率小的擋．

6.【答案】B

【解析】依據(jù)水位的向心力不一樣樣，即對洗衣機桶壁的壓力不一樣樣，所以應(yīng)當采納壓力傳感器，B正

確．

7.【答案】AB

【解析】當環(huán)境溫度降低時，R2的阻值變大，電路的總電阻變大，由I＝知I變小，又U＝E－

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Ir，電壓表的讀數(shù)U增大，B正確；又由U＝IR及P＝IR可知U變小，R耗費的功率P變11121111小，D錯誤；電容器兩極板間的電壓U＝U－U，故U變大，由場強′可知Q、E＝，Q＝CU2122′A正確，C錯誤．E都增大，故8.【答案】AC【解析】9.【答案】ABD【解析】選ABD.電路正?；蚨搪窌r，火線和零線中經(jīng)過的電流大小相等、方向相反，故L1中火線與零線中電流產(chǎn)生的磁場相抵消，鐵芯中的磁通量為零，L中無感覺電流產(chǎn)生，電磁鐵中也就無2電流，開關(guān)K不會被吸起．由上述解析可知，A，B項正確，C項錯誤．當?shù)孛嫔系娜私佑|火線發(fā)生觸電時，火線與零線中的電流大小不再相等，則L2中產(chǎn)生感覺電流，電磁鐵也就能把開關(guān)K吸起，即D正確．應(yīng)選ABD.

10.【答案】AD

【解析】

【答案】

【解析】

【答案】(1)

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(2)增大(3)甲(4)0.15

【解析】(1)因為要畫出U－I關(guān)系的圓滿曲線，變阻器應(yīng)采納分壓式接法；

因為小燈泡的阻值較小，電流表應(yīng)用外接法，電路圖以以以下圖：

由U－I關(guān)系圖線可知，小燈泡燈絲電阻隨溫度高升而增大．

(3)分別在小燈泡燈絲電阻的U－I關(guān)系曲線圖上畫出電源的伏安特色曲線(電源乙的等效內(nèi)阻為r乙

＝4.5＋18Ω＝22.5Ω)，以以以下圖，與小燈泡燈絲電阻的U－I關(guān)系曲線交點即為工作點．明顯接

入甲電路時，燈泡中電流較大，小燈泡較亮些．

(4)在電路乙中，小燈泡耗費的電功率為P＝UI＝1×0.15W＝0.15W.

13.【答案】0.15mm

【解析】未按下時電容C＝0.75pF＝得＝和C＝1.00pFd＝0.15mm.，再由，得12

14.【答案】(1)p＝(2)【解析】(1)由安培力計算公式可得液態(tài)鈉所受磁場驅(qū)動力F＝BIa①管道橫截面積S＝ab②由壓強公式，垂直于導管橫截面方向上磁場力產(chǎn)生的附帶壓強p＝③由①②③得p＝

由電流定義式I＝④

在時間t內(nèi)經(jīng)過的總電荷量Q＝nqblt⑤

13/15粵教版物理選修3-2：第三章傳感器單元練習題（含詳細答案）

由④⑤得參加導電的自由電荷定向挪動的均勻速率

.

15.【答案】(1)500N(2)40m/s2(3)5m

【解析】本題中的隱含條件：由圖中可知重力的大小、彈力的最大值以及運動員在走開蹦床到落

回蹦床經(jīng)歷的時間．

由圖可知G＝500N

(2)由圖可知，運動員遇到的最大彈力F＝2500N故am＝＝m/s2＝40m/s2(3)由圖可知，運動員在走開蹦床到落回蹦床經(jīng)歷的時間為t總＝8.7s－6.7s＝11.5s－9.5s＝2s運動員上漲階段與著落階段經(jīng)歷的時間均為t＝＝1s，故hm2＝5m＝gt

【答案】車輪的半徑R和齒輪齒數(shù)p

【解析】依據(jù)速度的意義和車正常行駛的狀況，應(yīng)有v＝2πR為車輪的半徑，f為單位時Rf，此中間內(nèi)車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；若車輪的齒數(shù)為p，則轉(zhuǎn)一圈應(yīng)有p個脈沖被B接收到，所以有f＝，代入上式，有v＝.

相同，依據(jù)行程的意義，應(yīng)有s＝2πRf′，此中f′為整個行程中車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)；而f′＝，所以s

＝.可見，還必然丈量的物理量和數(shù)據(jù)是車輪的半徑R和齒輪齒數(shù)p，速度和行程的表達式如

上邊兩式所示．

17.【答案】高電平(3.4V)低電平(0.25V)低電平(0.25V)高電平(3.4V)

【解析