2024-2025學年高中物理第六章傳感器3實驗：傳感器的應用課時作業(yè)含解析新人教版選修3-2

PAGEPAGE6課時作業(yè)14試驗：傳感器的應用一、單項選擇題1．街道旁的路燈，海里的船標都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導體的電學特性制成了自動點亮、熄滅的裝置，實行了自動限制，這是利用半導體的(B)A．壓敏性 B．光敏性C．熱敏性 D．三種特性都利用解析：白天和夜晚的區(qū)分是白天有太陽光照耀，光線強，晚上沒有陽光，光線弱，利用光敏元件就可以實現(xiàn)自動限制路燈等的亮滅，故選項B正確．2．如圖所示為小型電磁繼電器的構造示意圖，其中L為含鐵芯的線圈，P為可繞O點轉動的鐵片，K為彈簧，S為一對觸頭，A、B、C、D為四個接線柱．電磁繼電器與傳感器協(xié)作，可完成自動限制的要求．其工作方式是(A)A．A與B接信號電壓，C與D可跟被控電路串聯(lián)B．A與B接信號電壓，C與D可跟被控電路并聯(lián)C．C與D接信號電壓，A與B可跟被控電路串聯(lián)D．C與D接信號電壓，A與B可跟被控電路并聯(lián)解析：由圖可知，A、B是電磁繼電器線圈，所以，A、B應接信號電壓，線圈隨信號電壓變更使電磁繼電器的吸引力變更，從而使C、D接通或斷開，進而起到限制作用，故A選項正確．3．傳感器可將非電學量轉化為電學量，起自動限制作用，如計算機鼠標中有位移傳感器，電飯煲中有溫度傳感器，電視機、錄像機、影碟機、空調機中有光電傳感器……，演示位移傳感器的工作原理如圖所示，物體M在導軌上平移時，帶動滑動變阻器的滑動觸頭滑動，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來反映物體位移的大小，假設電壓表是志向的，則下列說法正確的是(B)A．物體M運動時，電源內的電流會發(fā)生變更B．物體M運動時，電壓表的示數(shù)會發(fā)生變更C．物體M不動時，電路中沒有電流D．物體M不動時，電壓表沒有示數(shù)解析：由于電壓表是志向的，因此滑片P移動時，不變更閉合電路的電阻，電源內的電流不發(fā)生變更，即電流恒定，A、C錯誤；物體M運動時，電壓表所測電壓是變更的，M不動時，電壓表示數(shù)恒定，B正確，D錯誤．4．如圖所示是測定位移s的電容式傳感器，其工作原理是哪個量的變更，造成其電容的變更(A)A．電介質進入極板的長度B．兩極板間距C．兩極板正對面積D．電介質的種類解析：由原理圖可知，要測定的位移s發(fā)生變更，則電介質進入極板的長度發(fā)生變更，從而引起電容的變更，而兩極板間距、正對面積及電介質種類均未變更，所以正確答案為A.5．將如圖所示裝置安裝在沿直軌道運動的火車車廂中，使桿沿軌道方向固定，就可以對火車運動的加速度進行檢測．閉合開關S，當系統(tǒng)靜止時，穿在光滑絕緣桿上的小球停在O點，固定在小球上的變阻器滑片停在變阻器BC的正中心，此時，電壓表指針指在表盤刻度中心．當火車在水平方向有加速度時，小球在光滑絕緣桿上移動，滑片P隨之在變阻器上移動，電壓表指針發(fā)生偏轉．已知，當火車向左加速運動時，電壓表的指針向右偏．則(A)A．電壓表指針向左偏，說明火車可能在向右做加速運動B．電壓表指針向右偏，說明火車可能在向右做加速運動C．電壓表指針向左偏，說明火車可能在向右做減速運動D．電壓表指針向左偏，說明火車可能在向左做加速運動解析：因為當火車向左加速運動時，有向左的加速度，彈簧處于伸長狀態(tài)，滑片P靠近變阻器C端，電壓表的指針向右偏．所以，當滑片P靠近變阻器B端時，電壓表的指針將向左偏，此時，彈簧將處于壓縮狀態(tài)，火車具有向右的加速度，火車可能在向右做加速運動，也可能在向左做減速運動，選項A正確，C、D錯誤；同理可知B錯誤．二、多項選擇題6．關于傳感器的作用，下列說法正確的有(BC)A．通常的傳感器可以干脆用來進行自動限制B．傳感器可以用來采集信息C．傳感器可以將感受到的一些信號轉換為電學量D．傳感器可以將全部感受到的信號都轉換為電學量解析：傳感器是將感受到的非電學量轉化為電學量的儀器，不同的傳感器感受不同的信號，B、C對．7．如圖所示，在電路中接一段鎢絲(從舊白熾燈中取出)，閉合開關，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，依據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來制作一個溫度傳感器，下面的說法中正確的是(BC)A．該傳感器利用了鎢絲的化學性質B．該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變更而變更的特性C．該傳感器能夠把熱學量(溫度)轉換為電學量(電阻)D．該傳感器能夠把電學量(電阻)轉換為熱學量(溫度)解析：由題目中的試驗現(xiàn)象可知鎢絲的電阻隨溫度的上升而增大，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換為電阻這個電學量，B、C對，A、D錯．8．全自動洗衣機中的排水閥是由程序限制其動作的，當進行排水和脫水工作時，限制鐵芯1的線圈通電，使鐵芯2運動，從而牽引排水閥的閥門，解除污水，如圖所示．以下說法正確的是(BD)A．若輸入的限制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B．若輸入的限制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍不能被吸入線圈中D．若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中解析：若輸入限制電流由a流入，由b流出，則鐵芯1左端為N極，右端為S極，它將使鐵芯2磁化，A端為S極，B端為N極，并吸入線圈中，若a、b處輸入交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中，故選B、D.三、非選擇題9．目前有些居民區(qū)內樓道燈的限制，運用的是一種延時開關．該延時開關的簡化原理如圖所示．圖中D是紅色發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光)，R為限流電阻，K為控鈕式開關，虛線框內S表示延時開關電路，當按下K接通電路瞬間，延時開關觸發(fā)，相當于S閉合．這時釋放K后，延時開關S約在1min后斷開，電燈熄滅．依據(jù)上述信息和原理圖，我們可推斷：按鈕開關K按下前，發(fā)光二極管是發(fā)光的(填“發(fā)光的”或“熄滅的”)，按鈕開關K按下再釋放后，電燈L發(fā)光持續(xù)時間約1min.這一過程中發(fā)光二極管是熄滅的．限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比，應滿意R?RL的條件．解析：開關K按下前，S為斷開，有電流經過發(fā)光二極管，故發(fā)光二極管是發(fā)光的．當按下開關K后，延時開關S閉合，二極管和K被短路，二極管不發(fā)光，由于延時開關S約1min后斷開，故電燈L能持續(xù)發(fā)光1min，由于R為限流電阻，且二極管只要有很小的電流通過就能發(fā)光，故應滿意R?RL.10．如圖所示展示了某城市的路燈自動限制電路．路燈要求在白天自動熄滅，而晚上自動開啟．試用你學過的有關傳感器的學問說明這個電路的自動限制原理．答案：見解析解析：當天亮時，光線照到光敏電阻，其阻值快速變小，限制電路的電流增大，使電磁鐵磁性增加，將銜鐵吸引下來，觸點斷開，路燈熄滅．當夜晚駕臨 ，光線變暗，光敏電阻阻值快速增大，限制回路電流變小，彈簧將銜鐵拉起，觸點接通，路燈點亮．11．氣體傳感器利用物質的化學反應將某種氣體的濃度轉換成電信號輸出，如圖所示，B為將可燃氣體或有毒氣體濃度(CO，C