2024-2025學(xué)年高中物理第三章傳感器1+2溫度傳感器和光傳感器練習(xí)含解析教科版選修3-2

PAGE5-溫度傳感器和光傳感器一、單項(xiàng)選擇題1．有一種在光照或溫度上升時(shí)排氣扇都能啟動(dòng)的自動(dòng)限制裝置，下列說法正確的是()A．兩個(gè)傳感器都是光電傳感器B．兩個(gè)傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器C．兩個(gè)傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器D．只有光照和溫度都適合時(shí)排氣扇才能工作解析：題中提到有光照或溫度上升時(shí)排氣扇都能自動(dòng)限制，由此可見兩個(gè)傳感器一個(gè)是光電傳感器，一個(gè)是溫度傳感器，而且排氣扇自動(dòng)工作只需光照和溫度一個(gè)條件滿意即可，A、C、D錯(cuò)，B對(duì)．答案：B2．“嫦娥三號(hào)”衛(wèi)星上裝有8種24件探測(cè)儀器，其中可能有()A．味覺傳感器 B．氣體傳感器C．聽覺傳感器 D．視覺傳感器解析：“嫦娥三號(hào)”月球衛(wèi)星是為探測(cè)月球而放射的在軌衛(wèi)星，而月球上無氣體，所以不須要?dú)怏w傳感器和聽覺傳感器，當(dāng)然也用不到味覺傳感器，真正須要的是為月球“畫像”的視覺傳感器——立體相機(jī)．答案：D3.小強(qiáng)在用恒溫箱進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，發(fā)覺恒溫箱的溫度持續(xù)上升，無法自動(dòng)限制．經(jīng)檢查，恒溫箱的限制器沒有故障．參照示意圖，下列對(duì)故障推斷正確的是()A．只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B．只可能是溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障C．熱敏電阻和溫度設(shè)定裝置都可能出現(xiàn)故障D．可能是加熱器出現(xiàn)故障解析：由題意恒溫箱內(nèi)溫度持續(xù)上升，說明加熱器沒損壞，不能選D.無法自動(dòng)限制，而經(jīng)檢查限制器又沒有故障，說明限制器沒問題．熱敏電阻或溫度設(shè)定裝置出現(xiàn)故障都能使溫度持續(xù)上升，在沒有確定條件下選C而不選A、B.答案：C4.如圖所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器．話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極．在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變更，導(dǎo)致話筒所在電路中的其他量發(fā)生變更，使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)．其中導(dǎo)致電容變更的緣由可能是電容器兩板間的()A．距離變更 B．正對(duì)面積變更C．介質(zhì)變更 D．電壓變更解析：話筒中金屬層與金屬板構(gòu)成平行板電容器，當(dāng)講話時(shí)，振動(dòng)膜的振動(dòng)相當(dāng)于兩極板間的距離發(fā)生變更，由平行板電容器C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(εS,4πkd)可知當(dāng)d發(fā)生變更時(shí)，引起電信號(hào)的變更，則A正確．答案：A5.如圖所示，由電源、小燈泡、電阻絲、開關(guān)組成的電路中，當(dāng)閉合開關(guān)S后，小燈泡正常發(fā)光．若用酒精燈加熱電阻絲時(shí)，則關(guān)于發(fā)覺小燈泡亮度變更以及發(fā)生這一現(xiàn)象的主要緣由正確的是()A．小燈泡變亮，小燈泡的電阻發(fā)生了變更B．小燈泡變亮，小燈泡燈絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變更C．小燈泡變暗，電阻絲的電阻率隨溫度發(fā)生了變更D．小燈泡變暗，電源的電壓隨溫度發(fā)生了變更解析：用酒精燈加熱電阻絲時(shí)，電阻絲的電阻率隨溫度上升而增大，電流減小，燈泡變暗，則C正確．答案：C二、多項(xiàng)選擇題6．傳感器是自動(dòng)限制設(shè)備中不行缺少的元件，已經(jīng)滲透到宇宙開發(fā)、環(huán)境愛護(hù)、交通運(yùn)輸乃至家庭生活等多種領(lǐng)域．如圖所示為三種電容式傳感器．下列說法正確的是()甲乙丙A．圖甲是測(cè)定液面高度h的傳感器，液面高度h發(fā)生變更時(shí)，兩電極之間的距離發(fā)生變更，從而使電容發(fā)生變更B．圖乙是測(cè)定壓力的傳感器，壓力發(fā)生變更時(shí)，兩電極之間的距離發(fā)生變更，從而使電容發(fā)生變更C．圖丙是測(cè)定角度θ的傳感器，角度θ發(fā)生變更時(shí)，兩電極之間的正對(duì)面積發(fā)生變更，從而使電容發(fā)生變更D．三個(gè)圖中傳感器都是通過變更兩電極之間的正對(duì)面積來變更電容的解析：題圖甲中液面高度h發(fā)生變更時(shí)，兩個(gè)電極間的正對(duì)面積發(fā)生了變更，從而使電容發(fā)生變更，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；題圖乙中當(dāng)待測(cè)壓力作用在可動(dòng)電極上且發(fā)生變更時(shí)，兩電極之間的距離發(fā)生變更，從而使電容發(fā)生變更，所以選項(xiàng)B正確；題圖丙中當(dāng)角度θ發(fā)生變更時(shí)，兩電極之間的正對(duì)面積發(fā)生變更，從而使電容發(fā)生變更，所以選項(xiàng)C正確；因?yàn)轭}圖乙是通過變更兩電極之間的距離來變更電容的，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：BC7．關(guān)于NTC型熱敏電阻，正確的敘述是()A．受熱后，電阻隨溫度的上升而快速減小B．受熱后，電阻基本不變C．熱敏電阻可以用來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度，反應(yīng)快，而且精確度高D．以上說法都不對(duì)解析：NTC型熱敏電阻隨溫度的上升其電阻值減小，熱敏電阻可以用來測(cè)量很小范圍內(nèi)的溫度，反應(yīng)快，而且精確度高，故A、C正確．答案：AC8.如圖所示為電阻R隨溫度T變更的圖線．下列說法中正確的是()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的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高D．圖線2的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高解析：熱敏電阻的圖線是非線性的，即圖線2，故A錯(cuò)誤；熱敏電阻由半導(dǎo)體制成，B正確；半導(dǎo)體材料化學(xué)穩(wěn)定性差，測(cè)溫范圍小，靈敏度高，D正確．圖線1明顯穩(wěn)定性好，測(cè)溫范圍大，但靈敏度低，C錯(cuò)誤．答案：BD9.如圖所示，R1、R2為定值電阻．L為小燈泡，R3為光敏電阻，當(dāng)照耀光強(qiáng)度增大時(shí)()A．電壓表的示數(shù)增大B．R2中電流減小C．小燈泡的功率增大D．電路的路端電壓增大解析：當(dāng)光強(qiáng)度增大時(shí)，R3阻值減小，外電路電阻隨R3的減小而減小，R1兩端電壓因干路電流增大而增大，同時(shí)內(nèi)電壓增大，故電路路端電壓減小，而電壓表的示數(shù)增大，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由路端電壓減小，而R1兩端電壓增大知，R2兩端電壓必減小，則R2中電流減小，故B項(xiàng)正確；結(jié)合干路電流增大可知流過小燈泡的電流必增大，則小燈泡的功率增大，C正確．答案：ABC10．傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將電容器、靈敏電流計(jì)(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路．當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)電極的膜片上時(shí)，膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變更，導(dǎo)致靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)．在對(duì)膜片起先施加恒定的壓力到膜片穩(wěn)定的這段時(shí)間，下列說法正確的是(電流從靈敏電流計(jì)正接線柱流入時(shí)指針向右偏)()A．靈敏電流計(jì)指針向右偏 B．靈敏電流計(jì)指針向左偏C．靈敏電流計(jì)指針不動(dòng) D．電容器的極板帶電量變大解析：壓力F作用時(shí)，極板間距d變小，由C＝eq\f(εS,4πkd)，電容器電容C變大，又依據(jù)Q＝CU，極板帶電量變大，所以電容器應(yīng)充電，又由于上極板帶正電，靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由負(fù)接線柱流入的電流，所以指針將向左偏．答案：BD三、非選擇題11．如圖甲所示為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的變更而變更，且對(duì)溫度很敏感)的IUt關(guān)系曲線圖．將該熱敏電阻連入如圖乙所示電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1＝250Ω.由熱敏電阻的IUt關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為________Ω.解析：電阻R1兩端的電壓為9V，電阻R1＝250Ω，故流過R1的電流I1＝eq\f(U,R1)＝eq\f(9,250)A＝0.036A，所以流過熱敏電阻的電流I2＝I0－I1＝0.07A－0.036A＝0.034A．由熱敏電阻的IUt關(guān)系圖線可知當(dāng)I＝0.034A＝34mA時(shí)，Ut＝5.3V，所以R2＝eq\f(U－Ut,I2)＝eq\f(9－5.3,0.034)Ω≈108.8Ω.答案：5.3108.812.角速度計(jì)可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，其結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)系統(tǒng)繞OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A發(fā)生位移并輸出電壓信號(hào)，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源．已知A的質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k，自然長度為L，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器總長度也為L.電阻分布勻稱，系統(tǒng)靜止時(shí)P在B點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速