2024-2025學年高中物理第三章1傳感器2溫度傳感器和光傳感器練習含解析教科版選修3-2

PAGEPAGE81.傳感器2.溫度傳感器和光傳感器基礎鞏固1.傳感器可以進行信息采集并把采集到的信息轉換為易于限制的量,其工作過程可能是()A.將力學量(如形變量)轉換成磁學量B.將電學量轉換成熱學量C.將光學量轉換成電學量D.將電學量轉換成力學量解析:傳感器是指能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量,并能把它們依據肯定的規(guī)律轉換為電壓、電流等電學量或轉換為限制電路通斷的一類元件;故只有C項正確.答案:C2.(多選)下列說法正確的是()A.傳感器擔負著信息采集的任務B.干簧管是一種磁傳感器C.傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D.傳感器是力、溫度、光、聲、化學成分轉換為電信號的主要工具解析:由傳感器的定義知選項A、D正確.電視遙控接收器的主要元件是紅外線傳感器,故選項C錯誤.由干簧管的工作原理,干簧管是一種能夠感知磁場的元件,故選項B正確.答案:ABD3.關于傳感器工作的一般流程,下列說法正確的是()A.非電學量→敏感元件→轉換電路→電學量→轉換元件B.電學量→敏感元件→轉換電路→轉換元件→非電學量C.非電學量→敏感元件→轉換元件→轉換電路→電學量D.非電學量→轉換電路→轉換元件→敏感元件→電學量解析:傳感器通常是把被測的非電信息,按肯定規(guī)律轉換成與之對應的電信息的器件或裝置.傳感器工作的一般流程:非電學量被敏感元件感知,然后通過轉換元件轉換成電信號,再通過轉換電路將此信號轉換成易于傳輸或測量的電學量,所以選項C正確.答案:C4.(多選)在溫控電路中,通過熱敏電阻阻值隨溫度的改變可實現(xiàn)對電路相關物理量的限制.如圖所示電路,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所帶的電荷量增大B.電壓表的讀數(shù)增大C.電容器C兩板間的電場強度減小D.R1消耗的功率增大解析:當環(huán)境溫度降低時,R2變大,電路的總電阻變大,由I=ER總知I變小,又U=E-Ir,電壓表的讀數(shù)U增大,選項B正確;又由U1=IR1及P1=I2R1可知U1變小,R1消耗的功率P1變小,選項D錯誤;電容器兩板間的電壓U2=U-U1,U2變大,由電場強度E'=U答案:AB5.在下列有關一些電阻應用的說法中,錯誤的是()A.熱敏電阻可應用于溫度測控裝置中B.光敏電阻是一種光電傳感器C.電阻絲可應用于電熱設備中D.電阻在電路中主要起通過直流、阻礙溝通的作用解析:熱敏電阻對溫度很敏感,光敏電阻對光照很敏感,電阻絲可用于電加熱,這很常見,所以A、B、C三項均正確.溝通電、直流電均可通過電阻,電阻對它們均可產生阻礙作用,所以D項錯誤.答案:D6.如圖所示,用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器,下列說法正確的是()A.嚴峻污染時,LDR是高電阻B.輕度污染時,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確定D.該儀器的運用不會因為白天和晚上受到影響解析:嚴峻污染時,透過污水照到LDR上的光線較少,LDR電阻較大,A對,B錯;LDR由半導體材料制成,受光照影響電阻會發(fā)生改變,C錯;白天和晚上自然光強弱不同,或多或少會影響LDR的電阻,D錯.答案:A7.如圖所示,小強用恒溫箱進行試驗時,發(fā)覺恒溫箱的溫度持續(xù)上升,無法自動限制.經檢查,恒溫箱的限制器沒有故障.下列對故障推斷正確的是()A.只可能是熱敏電阻出現(xiàn)故障B.只可能是溫度設定裝置出現(xiàn)故障C.熱敏電阻和溫度設定裝置都可能出現(xiàn)故障D.可能是加熱器出現(xiàn)故障解析:由恒溫箱原理圖可知,若熱敏電阻出現(xiàn)故障或溫度設定裝置出現(xiàn)故障都會向限制器傳遞錯誤信息,導致限制器發(fā)出錯誤指令,故C正確,A、B錯誤.若加熱器出現(xiàn)故障,只有一種可能,即不能加熱,而題中加熱器始終加熱才會使溫度持續(xù)上升,故D錯誤.答案:C8.熱敏電阻常用于溫度限制或過熱愛護裝置中.右圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t改變的示意圖.由圖可知,這種熱敏電阻在溫度上升時導電實力(選填“增加”或“減弱”);相對金屬熱電阻而言,熱敏電阻對溫度改變的影響更(選填“敏感”或“不敏感”).

解析:溫度越高,熱敏電阻的阻值越小,即對電流的阻礙作用越小,故導電實力增加;依據圖像可知,熱敏電阻在相同的溫度范圍內改變時,阻值改變越大,對溫度越敏感.答案:增加敏感9.為解決樓道內的照明問題,在樓道內安裝一個傳感器與限制電燈的電路相接.當樓道內有走動而發(fā)出聲響時,電燈即與電源接通而發(fā)光,這種傳感器為傳感器,它輸入的是信號,經傳感器轉換后,輸出的是信號.

解析:當樓道內有走動而發(fā)出聲響時,電燈即與電源接通而發(fā)光,這說明此傳感器是將聲音信號轉換為電信號的,是聲音傳感器,它輸入的是聲音信號,輸出的是電信號.答案:聲聲電實力提升1.如圖所示的電路中,電源兩端的電壓恒定,L為小燈泡,R為光敏電阻,D為發(fā)光二極管(電流越大,發(fā)光越強),且R與D距離不變,下列說法正確的是()A.當滑片向左移動時,L消耗的功率增大B.當滑片向左移動時,L消耗的功率減小C.當滑片向右移動時,L消耗的功率可能不變D.無論怎樣移動滑片,L消耗的功率不變解析:滑動變阻器滑片P向左移動時,電阻減小,通過D的電流變大,發(fā)光二極管發(fā)出的光增加,光照耀光敏電阻,R的阻值減小,通過L的電流變大,L消耗的功率變大;反之,P向右移動時,L的功率變小.A正確.答案:A2.如圖所示的裝置是一個測定液面高度的傳感器,在導線芯的外面涂上一層絕緣物質,放在導電液體中,導線芯和導電液體構成電容器的兩極,把這兩極接入外電路,當外電路中的電流改變說明電容值增大時,則導電液體的深度h改變?yōu)?)A.h增大 B.h減小C.h不變 D.無法確定解析:由題意知,導線芯和導電液體構成電容器的兩極,類似于平行板電容器的兩極,當液面高度發(fā)生改變時相當于兩極正對面積發(fā)生改變,會引起電容的改變,與平行板電容器類比可得,導電液體深度h增大時,導線芯和導電液體正對面積增大,電容器的電容值變大.答案:A3.如圖所示,將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上,將多用電表的選擇開關置于“歐姆”擋,用光照耀光敏電阻時,表針的偏角為θ;現(xiàn)用手掌攔住部分光線,表針的偏角變?yōu)棣?,則可推斷()A.θ'=θB.θ'<θC.θ'>θD.不能確定θ和θ'的關系解析:依據光敏電阻的特性可知,光照越強,電阻越小,用手掌攔住部分光線時,光敏電阻變大,多用電表的指針偏角變小,所以θ'<θ,所以正確選項為B.答案:B4.(多選)有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件,將這三只元件分別接入如圖所示電路中的A、B兩點后,用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中,視察歐姆表的示數(shù).下列說法正確的是()A.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數(shù)改變較大的肯定是熱敏電阻B.置入熱水中與不置入熱水中相比,歐姆表示數(shù)不改變的肯定是定值電阻C.用黑紙包住與不用黑紙包住相比,歐姆表示數(shù)改變較大的肯定是光敏電阻D.用黑紙包住與不用黑紙包住相比,歐姆表示數(shù)相同的肯定是定值電阻解析:此題考查了熱敏電阻、光敏電阻、定值電阻的特性.熱敏電阻的阻值隨溫度改變而改變,定值電阻和光敏電阻的阻值不隨溫度改變;光敏電阻的阻值隨光照改變而改變,定值電阻和熱敏電阻的阻值不隨光照改變而改變.答案:AC5.(多選)下圖是利用硫化鎘制成的光敏電阻自動計數(shù)的示意圖,其中A是發(fā)光儀器,B是光敏電阻,R是一般定值電阻.下列說法正確的是()A.當傳送帶上沒有物品攔住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變小B.當傳送帶上沒有物品攔住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大C.當傳送帶上有物品攔住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變小D.當傳送帶上有物品攔住由A射向B的光信號時,光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大解析:B是光敏電阻,其阻值隨光照強度的增加而減小.當沒有物品攔住光時,光射向B,B的阻值減小,電流變大,由U=E-Ir知電壓表讀數(shù)變小,選項A正確,選項B錯誤;有物品時,光被攔住,B的阻值增大,電流減小,電壓表讀數(shù)變大,選項C錯誤,選項D正確.答案:AD6.某學生為測量一個物體的質量,找到一個力電轉換器,該轉換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示.測量時先調整輸出端的電壓,使轉換器空載時的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測得與物體的質量成正比的輸出電壓U.現(xiàn)有下列器材:力電轉換器、質量為m0的砝碼、電壓表、滑動變阻器、干電池各一個,開關及導線若干,待測物體(可置于力電轉換器的受壓面上).請完成對該物體質量的測量:(1)設計一個電路,要求力電轉換器的輸入電壓可調,并且使調整范圍盡可能大,畫出這一完整的電路(包括力電轉換器在內);(2)簡要說明測量步驟,求出比例系數(shù)k,并測出待測物體的質量m;(3)設想試驗可能會出現(xiàn)的問題.解析:(1)設計的電路如圖所示(2)測量步驟與結果如下:①閉合開關S,調整變阻器的滑片P,使力電轉換