2023版新教材高中物理第5章傳感器微點(diǎn)2光敏電阻熱敏電阻及霍爾元件課時(shí)作業(yè)新人教版選擇性必修第二冊

微點(diǎn)2光敏電阻、熱敏電阻及霍爾元件1．(多選)如圖所示，這是用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下列說法中正確的是()A．嚴(yán)重污染時(shí)，LDR是高電阻B．輕度污染時(shí)，LDR是高電阻C．無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定D．該儀器的使用會(huì)因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊?．學(xué)校為了預(yù)防病毒的傳播，每天用體溫槍檢測師生進(jìn)校門時(shí)體溫，該裝置可能采用了()A．紅外線傳感器B．壓力傳感器C．生物傳感器D．聲波傳感器3．(多選)下列器件中應(yīng)用光敏傳感器的是()A．光電鼠標(biāo)器B．紅外報(bào)警器C．測溫儀D．電子秤4．(多選)電阻R隨溫度T變化的圖像如圖所示．下列說法正確的是()A．圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的B．圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的C．圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏度高D．圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高5．(多選)如圖所示，電路中A、B兩點(diǎn)之間分別接入定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件后，用黑紙包住元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法中正確的是()A.若置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大，則這只元件一定是熱敏電阻B．若置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化，則這只元件一定是定值電阻C．若用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大，則這只元件一定是光敏電阻D．若用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)相同，則這只元件一定是定值電阻6．[2023·云南昆明高二昆明期末](多選)教學(xué)樓過道燈是由聲傳感器和光傳感器同時(shí)來控制的，在夜晚天黑時(shí)，用力拍掌燈就亮了，而白天怎樣用力拍掌，燈都不能亮，其原理圖如圖所示．下列關(guān)于聲傳感器和光傳感器的說法正確的是()A．白天有光照時(shí)，光傳感器自動(dòng)閉合B．夜晚無光照時(shí)，光傳感器自動(dòng)閉合C．有人走動(dòng)或發(fā)出聲音時(shí)，聲傳感器自動(dòng)閉合D．無人走動(dòng)或沒有聲音時(shí)，聲傳感器自動(dòng)閉合7．下圖中關(guān)于傳感器的應(yīng)用，說法正確的是()A．干簧管是利用電磁感應(yīng)的原理控制電路的通斷的B．機(jī)器人“眼睛”利用了光傳感器C．紅外測溫槍向人體發(fā)射紅外線，從而測量人體溫度D．火災(zāi)報(bào)警器是通過感知溫度觸發(fā)報(bào)警的8．(多選)如圖所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻、R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置，則()A．當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓升高B．當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓降低C．當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓D．當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓9．(多選)為保證師生用電安全，學(xué)校電路系統(tǒng)中安裝有熱敏電阻制成的溫度監(jiān)測器，如圖所示為理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)比為3∶1，原線圈接交流電壓u＝220eq\r(2)sin(100πt)V，圖中電壓表和電流表為理想電表，RT為阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，則下列說法正確的是()A．變壓器輸入與輸出功率之比為3∶1B．變壓器副線圈中電流的頻率為50HzC．當(dāng)RT處溫度升高時(shí)，電壓表示數(shù)不變D．當(dāng)RT處溫度升高時(shí)，電流表示數(shù)減小10．如圖甲所示，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭在條形碼上勻速移動(dòng)時(shí)，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗，遇到白色間隔，光線被反射到光敏三極管，三極管呈低阻抗．光敏三極管將條形碼變成一個(gè)個(gè)電脈沖信號，信號經(jīng)信號處理系統(tǒng)處理，即完成對條形碼信息的識(shí)別，等效電路圖如圖乙所示，其中R為光敏三極管的等效電阻，R0為定值電阻，下列判斷正確的是()A.當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)掃描筆頭在白色間隔上移動(dòng)時(shí)，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．掃描速度對信號處理系統(tǒng)接收到的電壓信號無影響D．掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時(shí)可能無法正常工作11．某溫控電路的原理如圖所示，RM是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，R是滑動(dòng)變阻器，某種儀器要求在15～27℃的環(huán)境中工作．當(dāng)環(huán)境溫度偏高或偏低時(shí)，控制器會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)降溫或升溫設(shè)備．下列說法正確的是()A．環(huán)境溫度降低，RM的阻值減小B．環(huán)境溫度升高，Uab變大C．滑片P向下移動(dòng)時(shí)，Uab變大D．調(diào)節(jié)滑片P的位置能改變降溫和升溫設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的臨界溫度12．霍爾元件是一種磁傳感器，是實(shí)際生活中的重要元件之一．如圖所示為長度一定的霍爾元件，在該元件中通有方向從E到F的恒定電流I，在空間加一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，霍爾元件中的載流子為負(fù)電荷．則下列說法正確的是()A．該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量B．左表面的電勢高于右表面C．如果用該元件測赤道處的磁場，應(yīng)保持元件上表面呈水平狀態(tài)D．如果霍爾元件中的電流大小不變，則左、右表面的電勢差與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比13．[2023·江蘇南京高二期末]某同學(xué)想用一只半導(dǎo)體熱敏電阻Rt制作一支能測量水溫的溫度計(jì)．他查閱資料獲得了圖1所示的該熱敏電阻的R-t特性曲線，并設(shè)計(jì)了圖2所示的溫度計(jì)電路，圖中R0＝100Ω，電壓表的量程是0～3V，電源電動(dòng)勢恒定，內(nèi)阻可不計(jì)．他的制作目標(biāo)是溫度計(jì)的測量范圍是0～100℃，且水溫100℃時(shí)電壓表指針偏轉(zhuǎn)達(dá)到最大位置．則()A．電源的輸出電壓為3VB．水溫越高，電壓表的示數(shù)越小C．電壓表的0刻度對應(yīng)水溫0℃D．水溫55℃時(shí)電壓表的示數(shù)為2.4V[答題區(qū)]題號1234567答案題號8910111213答案14.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的．如圖甲中，電源的電動(dòng)勢E＝9.0V，內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙所示．閉合開關(guān)，當(dāng)R的溫度等于120℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝3mA，求：(1)電流表G的內(nèi)阻Rg.(2)當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝1.8mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度．微點(diǎn)2光敏電阻、熱敏電阻及霍爾元件1．答案：AD解析：嚴(yán)重污染時(shí)，透過污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，故A正確，B錯(cuò)誤；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同，或多或少會(huì)影響LDR的電阻，故D正確．2．答案：A解析：紅外線有熱效應(yīng)，體溫槍是根據(jù)紅外線的熱效應(yīng)造成的測溫裝置．故選A.3．答案：AB解析：光電鼠標(biāo)器中裝有紅外發(fā)射管(LED)和紅外接收管，其中的紅外接收管就是光傳感器，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，滾球帶動(dòng)碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使紅外接收管收到斷續(xù)的脈沖信號，這樣的脈沖信號經(jīng)過處理后就可以描述出光標(biāo)移動(dòng)的位移了，故A正確；紅外線是一種不可見的光線，紅外報(bào)警裝置就是利用它將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的，故B正確；測溫儀是溫度傳感器，常用熱敏電阻、金屬熱電阻、熱電偶或紅外線敏感元件，通過改變元件的電阻或電路的電壓來達(dá)到測量溫度的目的，故C錯(cuò)誤；電子秤是力傳感器，由金屬梁和應(yīng)變片組成，當(dāng)發(fā)生形變時(shí)其電阻會(huì)發(fā)生變化，常用的一般應(yīng)變片在被拉伸時(shí)，其電阻會(huì)變大，在被壓縮時(shí)，其電阻會(huì)變小，外力越大，應(yīng)變片的形變就越大，應(yīng)變片的電阻變化就越大，因此，可以用應(yīng)變片的電阻大小表示出外力的大小，故D錯(cuò)誤．故選AB.4．答案：BD解析：金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而增大，半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，且靈敏度高，所以A錯(cuò)誤，B正確；圖線1對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好但靈敏度差，圖線2對應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差但靈敏度高，所以C錯(cuò)誤，D正確．5．答案：AC解析：熱敏電阻的阻值隨溫度變化較大，而光敏電阻和定值電阻的阻值不隨溫度變化，所以置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大的這只元件一定是熱敏電阻，歐姆表示數(shù)不變化的元件可能是光敏電阻或定值電阻，A正確，B錯(cuò)誤；光敏電阻的阻值隨光的強(qiáng)度變化較大，而熱敏電阻和定值電阻的阻值不隨光的強(qiáng)度變化，所以用黑紙包住元件與不用黑紙包住元件相比，歐姆表示數(shù)變化較大的這只元件一定是光敏電阻，歐姆表示數(shù)不變的元件可能是熱敏電阻或定值電阻，C正確，D錯(cuò)誤．故選AC.6．答案：BC解析：天亮?xí)r光控開關(guān)自動(dòng)斷開，天黑時(shí)閉合，有人走動(dòng)發(fā)出聲音，聲控開關(guān)閉合；兩個(gè)開關(guān)同時(shí)閉合，燈就會(huì)自動(dòng)亮，所以兩個(gè)開關(guān)應(yīng)相互影響同時(shí)符合閉合條件．故選BC.7．答案：B解析：干簧管是利用磁極間的相互作用來控制電路的通斷，故A錯(cuò)誤；機(jī)器人“眼睛”利用了光傳感器，故B正確；紅外測溫槍是接受人體向外發(fā)射紅外線的強(qiáng)弱，從而測量人體溫度，故C錯(cuò)誤；火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對光的反射工作的，故D錯(cuò)誤．故選B.8．答案：BC解析：R1是光敏電阻，當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓U＝IR2減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由閉合電路的歐姆定律得U＝E－I(R1＋r)，當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，電路中的電流減小，可得A、B間的電壓U增大，故C項(xiàng)正確；當(dāng)減小R2的阻值時(shí)，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．9．答案：BC解析：理想變壓器輸入與輸出功率之比為1∶1，故A錯(cuò)誤；變壓器副線圈中電流的頻率不變，為f＝eq\f(1,T)＝eq\f(ω,2π)＝eq\f(100π,2π)Hz＝50Hz，故B正確；RT處溫度升高時(shí)，不會(huì)影響變壓器的輸入電壓值，故C正確；RT處溫度升高時(shí)，電阻值減小，原副線圈的匝數(shù)及原線圈電壓不變，則副線圈電壓不變，R1為定值電阻，由I2＝eq\f(U2,RT＋R1)，可知，電流表示數(shù)增大，故D錯(cuò)誤．10．答案：D解析：當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，光敏三極管呈高阻抗，處于斷路狀態(tài)，所以R0兩端的電壓為零，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓，同理，在白色間隔上移動(dòng)時(shí)信號處理系統(tǒng)時(shí)電路總電阻小而電流大因此R0兩端電壓高而獲得高電壓，AB錯(cuò)誤；掃描速度不同，信號處理系統(tǒng)接收到的同一黑色線條(白色間隔)產(chǎn)生的低(高)電壓時(shí)間不同，C錯(cuò)誤；外殼破損，外界光線可能會(huì)照到光敏三極管上，導(dǎo)致信息讀取錯(cuò)誤，D正確．故選D.11．答案：D解析：環(huán)境溫度降低時(shí)，RM的阻值變大，A錯(cuò)誤；環(huán)境溫度升高，RM的阻值減小，則Uab變小，B錯(cuò)誤；滑片P向下移動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，回路電流減小，則Uab變小，C錯(cuò)誤；由C可知，調(diào)節(jié)滑片P的位置能改變臨界溫度，D正確．12．答案：D解析：霍爾元件是把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，A錯(cuò)誤；由于霍爾元件中的載流子為負(fù)電荷，則負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)方向由F到E，由左手定則可知負(fù)電荷向左表面偏轉(zhuǎn)，則右表面的電勢高，B錯(cuò)誤；如果用該元件測赤道處的磁場，由于地磁場與水平面平行，因此如果霍爾元件的上表面保持水平，則無電壓產(chǎn)生，C錯(cuò)誤；根據(jù)qvB＝qeq\f(U,d)得，U＝Bdv，又I＝nqSv，聯(lián)立解得U＝eq\f(IBd,nqS)，可知保持電流不變，則左、右表面的電勢差與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比，D正確．13．答案：D解析：根據(jù)圖像可知，水溫100℃時(shí)Rt＝100Ω，此時(shí)電壓表指針偏轉(zhuǎn)達(dá)到最大位置，即3V，根據(jù)題意可知U＝eq\f(E,R0＋Rt)R0解得E＝6V內(nèi)阻不計(jì)，所以電源輸出電壓為6V，故A錯(cuò)誤；根據(jù)U＝eq\f(E,R0＋Rt)R0可知，水溫越高，熱敏電阻阻值越小，電壓表的示數(shù)越大，故B錯(cuò)誤；水溫0℃時(shí)Rt＝500Ω根據(jù)U＝eq\f(E,R0＋Rt)R0＝1V，故C錯(cuò)誤；水溫55℃時(shí)Rt＝150Ω根據(jù)U＝eq\f(E,R0＋