高中物理選修二5.3大顯身手的傳感器練習(xí)2（含答案）

魯科版（2019）高中物理（選擇）必修第二冊(cè)5.3大顯身手的傳感器同步練習(xí)一、多選題1．如右圖所示，重現(xiàn)了當(dāng)初法拉第的一個(gè)實(shí)驗(yàn)．下列說(shuō)法中正確的是（）A．右邊磁鐵S極離開(kāi)時(shí)，有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)檢流計(jì)B．右邊磁鐵S極離開(kāi)時(shí)，有感應(yīng)電流從b至a通過(guò)檢流計(jì)C．左邊磁鐵N極離開(kāi)時(shí)，有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)檢流計(jì)D．左邊磁鐵N極離開(kāi)時(shí)，有感應(yīng)電流從b至a通過(guò)檢流計(jì)2．如圖所示為電熨斗構(gòu)造的示意圖，其中溫度敏感元件是雙金屬片，其作用是控制電路的通斷。下列說(shuō)法中正確的是（）A．當(dāng)溫度升高時(shí)，雙金屬片下層的膨脹大于上層B．常溫下，電熨斗的上下觸點(diǎn)是分離的C．當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片向下彎曲D．熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度，這時(shí)調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕使調(diào)溫旋鈕下降二、單選題3．如圖所示，在水平放置的已經(jīng)充電的平行板電容器之間，有一帶負(fù)電的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，若某時(shí)刻油滴的電荷量開(kāi)始減小，為維持該油滴原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)（）A．給平行板電容器充電，補(bǔ)充電荷量 B．給平行板電容器放電，減小電荷量C．使兩金屬板相互靠近些 D．使兩金屬板正對(duì)面積增大些4．如圖所示，平行板電容器充電后與電斷開(kāi)，兩個(gè)極板為A、B，B板接地，A板帶電荷量+Q，板間電場(chǎng)有一固定點(diǎn)P，若將B板固定，A板下移一些，或?qū)板固定，B板上移一些，在這兩種情況中，下列說(shuō)法正確的是（）A．A板下移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)的電勢(shì)不變B．A板下移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)的電勢(shì)升高C．B板上移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，P點(diǎn)的電勢(shì)降低D．B板上移時(shí)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度變大，P點(diǎn)的電勢(shì)降低5．下列說(shuō)法中正確的是（）A．硅、鍺不屬于半導(dǎo)體B．在半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì)，可以使其導(dǎo)電能力成百萬(wàn)倍增大C．N型半導(dǎo)體的載流子以空穴為主D．PN結(jié)是構(gòu)成晶體二極管的基礎(chǔ)，不是構(gòu)成三極管的基礎(chǔ)6．如圖所示為大型電子地磅電路圖，電電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。不稱物體時(shí)，滑片P在A端，滑動(dòng)變阻器接入電路的有效電阻最大，電流最小；稱重物時(shí)，在壓力作用下使滑片P下滑，滑動(dòng)變阻器有效電阻變小，電流變大，這樣把電流對(duì)應(yīng)的重量值刻在刻度盤(pán)上，就可以讀出被稱物體的重量了。若滑動(dòng)變阻器上A、B間距離為L(zhǎng)，最大阻值等于定值電阻的阻值，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k，則所稱重物的重量G與電流大小I的關(guān)系為（）A．B．C．D．7．如圖所示，能利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)小燈泡從亮到暗再到滅的電路是（

）A． B．C． D．8．下列有關(guān)傳感器的敘述中正確的是（）A．自動(dòng)門(mén)上安裝了紅外線傳感器，紅外線傳感器就是溫度傳感器B．干簧管是將磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電阻的一種元件C．與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的靈敏度差，測(cè)溫范圍小D．壓電晶體的敏感元件就是轉(zhuǎn)換元件9．如圖所示，對(duì)A、B兩極板組成的平行板電容器充電后，兩極板的帶電量q保持不變，B極板接地。P是兩極板間的一個(gè)固定點(diǎn)，在移動(dòng)極板的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)兩極板的正對(duì)面積減小，兩板間的電壓也減小B．當(dāng)兩極板間距減小，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)也減小C．A極板向下移動(dòng)（P點(diǎn)仍在極板間），B極板固定不動(dòng)，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)增大D．B極板向上移動(dòng)（P點(diǎn)仍在極板間），A極板固定不動(dòng)，P點(diǎn)的電勢(shì)會(huì)減小10．電磁爐里面安裝了溫度感應(yīng)裝置，可以感應(yīng)器皿溫度的變化，控制加熱的溫度，這種裝置最重要的元件是熱敏電阻，其特點(diǎn)是()A．溫度變化，電阻值隨之變化B．溫度變化，電阻內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．溫度變化，電阻值保持恒定D．以上說(shuō)法都不對(duì)11．酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化。在如圖所示的電路中，酒精氣體的不同濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻。這樣，電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是（）A．U越大，表示C越大，C與U成正比 B．U越大，表示C越小，但是C與U不成正比C．U越大，表示C越小，C與U成反比 D．U越大，表示C越大，但是C與U不成反比三、實(shí)驗(yàn)題12．加速度傳感器如圖甲所示．較重的滑塊2可以在光滑的框架1中平移，滑塊兩側(cè)用彈簧3拉著；R為滑動(dòng)變阻器，4是滑動(dòng)片，它與電阻器任一端間的電阻值都與它到這端的距離成正比．工作時(shí)將框架固定在被測(cè)物體上，使彈簧及電阻R均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行．當(dāng)被測(cè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運(yùn)動(dòng)．通過(guò)電路中電壓表的讀數(shù)，可以得知加速度的大小．電壓表為指針式直流電壓表（可視為理想電壓表）．（1）電壓表零刻度在表盤(pán)中央（即可顯示正負(fù)電壓），當(dāng)P端的電勢(shì)高于Q端時(shí)，指針向零點(diǎn)左側(cè)偏轉(zhuǎn)．當(dāng)物體具有圖示方向的加速度a時(shí)，電壓表的指針將向零點(diǎn)__________（填“左”、“右”）側(cè)偏轉(zhuǎn)．（2）若將電壓表的表盤(pán)換成直接表示加速度大小及方向的刻度盤(pán)，則表盤(pán)的刻度__________（填“均勻”、“非均勻”）分布．（3）電壓表是由靈敏電流計(jì)改裝而成的，靈敏電流計(jì)表盤(pán)如圖乙所示．當(dāng)被測(cè)物體具有圖示方向大小為1m/s2的加速度時(shí)，滑動(dòng)片4從MN的中央向某側(cè)平移的距離為MN總長(zhǎng)的1/6且滑動(dòng)片4在M或N端時(shí)，靈敏電流計(jì)示數(shù)最大．若將靈敏電流計(jì)的表盤(pán)換成直接表示加速度大小及方向的刻度盤(pán)，則靈敏電流計(jì)表盤(pán)上－30刻線處對(duì)應(yīng)的加速度為_(kāi)_________．13．某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)制作一簡(jiǎn)易溫控開(kāi)關(guān)，實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示，當(dāng)繼電器電流超過(guò)10mA時(shí)，銜鐵吸合，加熱器停止加熱，實(shí)現(xiàn)溫控．繼電器的電阻約為20Ω，熱敏電阻與溫度t的關(guān)系如下表所示．t/℃30.040.050.060.070.080.0R/Ω199.5145.4108.181.862.949.7(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有：電E1(3V，內(nèi)阻不計(jì))電E2(6V，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器R1(0～20Ω，內(nèi)阻不計(jì))滑動(dòng)變阻器R2(0～200Ω，內(nèi)阻不計(jì))熱敏電阻Rt電阻箱(0～999.9Ω)開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干為使該裝置實(shí)驗(yàn)對(duì)30～80℃之間任意溫度的控制，電應(yīng)選______(選填“E1”或“E2”)；滑動(dòng)變阻器選_______(選填“R1”或“R2”)．(2)欲使熱敏電阻為40℃時(shí)銜鐵吸合，下列操作步驟正確的順序是______．①將熱敏電阻接入電路②觀察到繼電器的銜鐵被吸合③斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將電阻箱從電路中移除④合上開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值⑤斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，用變阻箱替換熱敏電阻，將變阻箱電阻調(diào)至145.4ΩA．⑤④②③①

B．③⑤④②①

C．①④⑤②③

D．④⑤②③①參考答案與試題解析1．AC考點(diǎn)：本題是楞次定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用，關(guān)鍵要把握兩個(gè)條件：一是磁場(chǎng)的方向；二是磁通量的變化情況，再判斷感應(yīng)電流的方向．【解析】通過(guò)線圈的磁感線方向向右，當(dāng)右邊磁鐵S極斷開(kāi)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律判斷可知，電路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)檢流計(jì)．故A正確，B錯(cuò)誤．當(dāng)左邊磁鐵N極斷開(kāi)時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律判斷可知，電路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則有感應(yīng)電流從a至b通過(guò)檢流計(jì)．故C正確，D錯(cuò)誤．故答案為AC.2．CD【解析】A．當(dāng)溫度升高時(shí)，雙金屬片向膨脹系數(shù)小的發(fā)生彎曲，接觸點(diǎn)斷開(kāi)，故上層的膨脹大于下層金屬片，從而向下彎曲，故A錯(cuò)誤；BC．常溫下，電熨斗的上下觸點(diǎn)是接觸的；當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分開(kāi)，起到調(diào)溫作用，故雙金屬片向下彎曲，故B錯(cuò)誤，C正確；D．熨燙棉麻衣物需要設(shè)定較高的溫度，即溫度較高時(shí)，金屬片才能離開(kāi)觸點(diǎn)，所以要將調(diào)溫旋鈕旋轉(zhuǎn)下降，保證在溫度未達(dá)到一定值時(shí)，金屬片仍與接觸點(diǎn)接觸。故D正確；故選CD。3．A【解析】A．給平行板電容器繼續(xù)充電，電量增大，電容不變，根據(jù)知電勢(shì)差增大，根據(jù)知電場(chǎng)強(qiáng)度增大，根據(jù)則電場(chǎng)力增大，A正確；B．讓電容器放電，電量減小，電容不變，根據(jù)知電勢(shì)差減小，根據(jù)知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，根據(jù)則電場(chǎng)力減小，B錯(cuò)誤；C．因?yàn)樗噪妶?chǎng)強(qiáng)度與電容器兩極板間的距離無(wú)關(guān)，所以電容器兩極板靠近時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電荷的電量減小，則電場(chǎng)力減小，電荷不能平衡，C錯(cuò)誤；D．使兩金屬板正對(duì)面積增大些，根據(jù)電容增大，電量不變，則由知電勢(shì)差減小，根據(jù)知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，根據(jù)則電場(chǎng)力減小，D錯(cuò)誤。故選A。4．A【解析】AB．A極板下移時(shí)，由題電容器兩板所帶電量不變，正對(duì)面積不變，A板下移時(shí)，根據(jù)可推出可知，只改變板間距離d時(shí)，板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E不變．P點(diǎn)與下板的距離不變，根據(jù)公式U=EdP點(diǎn)與下板的電勢(shì)差不變，則P點(diǎn)的電勢(shì)不變，B錯(cuò)誤，A正確；CD．B板上移時(shí)，同理得知，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，根據(jù)公式U=Ed知，P點(diǎn)與B極板的間距離減小，則P點(diǎn)與B極板間的電勢(shì)差減小，而下板的電勢(shì)為零，所以P點(diǎn)電勢(shì)降低．CD錯(cuò)誤。故選A。5．B【解析】A．硅、鍺都屬于半導(dǎo)體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．在半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì)，可以使其導(dǎo)電能力成百萬(wàn)倍增大，選項(xiàng)B正確；C．N型半導(dǎo)體的載流子以電子為主，P型半導(dǎo)體的載流子以空穴為主，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．PN結(jié)是構(gòu)成晶體二極管的基礎(chǔ)，也是構(gòu)成三極管的基礎(chǔ)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6．A【解析】由胡克定律可知：，得：；此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電阻為：；由閉合電路歐姆定律可知：，解得：，A正確BCD錯(cuò)誤。故選A。7．B【解析】A.圖A中滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑片P左右滑動(dòng)時(shí)，只能改變燈泡亮度，不能使燈泡熄滅，所以該選項(xiàng)不符合題意.B.圖B中滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)，滑片P左右滑動(dòng)可以調(diào)節(jié)燈泡亮度，當(dāng)滑片P滑到最右端時(shí)，會(huì)引起燈泡短路，實(shí)現(xiàn)燈泡由亮到滅，所以該選項(xiàng)符合題意.C.圖C中滑動(dòng)變阻器與燈泡并聯(lián)，不能改變燈泡亮度，而且當(dāng)滑片P滑到最左端時(shí)會(huì)引起電短路，所以該選項(xiàng)不符合題意.D.圖D中滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)，當(dāng)滑片P左右滑動(dòng)時(shí)，只能改變燈泡亮度，不能使燈泡熄滅；8．D【解析】A．自動(dòng)門(mén)上安裝了紅外線傳感器，紅外線傳感器是依靠物體發(fā)出的紅外線來(lái)工作的，與溫度傳感器不同，A錯(cuò)誤；B．干簧管能夠感知磁場(chǎng)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的靈敏度差，測(cè)溫范圍大，C錯(cuò)誤；D．壓電晶體的敏感元件同時(shí)兼為轉(zhuǎn)換元件，D正確。故選D。9．D【解析】A．由可知當(dāng)兩極板的正對(duì)面積減小，電容減?。挥煽芍?，Q不變，U增大，故A錯(cuò)誤；B．由，，可得當(dāng)兩極板間距減小時(shí)，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，故B錯(cuò)誤；C．A極板向下移動(dòng)（P點(diǎn)仍在極板間），B極板固定不動(dòng)，由以上知兩板間場(chǎng)強(qiáng)不變，P點(diǎn)與B板的電勢(shì)差不變，由可知P點(diǎn)的電勢(shì)不變，故C錯(cuò)誤；D．B極板向上移動(dòng)（P點(diǎn)仍在極板間），A極板固定不動(dòng)，兩板間的場(chǎng)強(qiáng)不變，P點(diǎn)與B板的電勢(shì)差減小，由可知P點(diǎn)的電勢(shì)減小，故D正確。故選D。10．A【解析】熱敏電阻，其特點(diǎn)是溫度變化，電阻值隨之變化，即溫度越高阻值越小，故A正確，BCD錯(cuò)誤．11．D【解析】設(shè)酒精氣體傳感器電阻為r′，酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)R0兩端的電壓。根據(jù)酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，得根據(jù)歐姆定律得整理得由數(shù)學(xué)知識(shí)知，U越大，C越大，但兩者不成正比，也不成反比。故D正確。故選D。12．

右

均勻

－3m/s2【考點(diǎn)】本題中應(yīng)變式加速度計(jì)體現(xiàn)了一種重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)換思想，即把難以直接測(cè)量的力學(xué)量轉(zhuǎn)換為容易測(cè)量的電學(xué)量．這類(lèi)題目是力與電綜合題，關(guān)鍵要尋找力電聯(lián)系的橋梁．【解析】試題分析：（1）當(dāng)物體具有圖示方向的加速度a時(shí)，滑塊左移，滑動(dòng)端與M之前的電阻減小，故P點(diǎn)電勢(shì)降低，故P端的電勢(shì)低于Q端，則指針右偏；（2）設(shè)加速度為a時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，則：2kx=ma又聯(lián)立解得：由于U與a成正比，所以表盤(pán)的刻度應(yīng)均勻（3）由可知，當(dāng)a=1m/s2時(shí)，x=L/6，則此時(shí)U=Um/3，則當(dāng)U=Um時(shí)，a=3m/s2，即靈敏電流計(jì)表盤(pán)上－30刻線處對(duì)應(yīng)的加速度為3m/s213．

【解析】根據(jù)電路工作過(guò)程熱敏電阻阻值變化范圍得到滑動(dòng)變阻器變化范圍，然后根據(jù)電路，由電流范圍得到電電動(dòng)勢(shì)；根據(jù)工作時(shí)熱敏電阻阻值，代入電阻箱調(diào)節(jié)電路，使電路滑動(dòng)變阻器的位置符合要求，然后接入熱敏電阻正常運(yùn)行．【考點(diǎn)】伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)