2021-2022學(xué)年人教版（2019）選擇性必修第二冊第五章第2節(jié)常見傳感器的工作原理及應(yīng)用過 關(guān) 演 練 練習(xí)題（一）一、單選題1． 如圖所示，R是光敏電阻，當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，則(        ) A．燈泡L變暗B．光敏電阻R上的電壓增大C．電壓表V的讀數(shù)增大D．電容器C的帶電荷量增大2． 已知光敏電阻在沒有光照射時(shí)電阻很大，并且光照越強(qiáng)阻值越小，利用光敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路，電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r不變，當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，則A．電燈L變亮B．光敏電阻兩端的電壓減小C．變阻器R的功率減小D．電源的輸出功率增大3． 如圖所示，E為電源，其內(nèi)阻不可忽略，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，L為指示燈泡，C為平行板電容器，G為靈敏電流計(jì)．閉合開關(guān)S，在環(huán)境溫度明顯升高的過程中，下列說法錯(cuò)誤的是 A．L變亮B．RT兩端電壓變小C．C所帶的電荷量保持變小D．G中電流方向由b→a4． 下列關(guān)于傳感器的說法中正確的是（     ）A．電子秤應(yīng)用的是光傳感器B．電飯鍋通過溫度傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制C．干簧管是一種能夠感知電場的傳感器D．霍爾元件能夠把電學(xué)量轉(zhuǎn)換為磁學(xué)量5． 如圖所示的電路中，R1、R2、R3分別是熱敏電阻、可變電阻、光敏電阻，熱敏電阻隨著溫度的升高電阻減小，光敏電阻隨著光照的增強(qiáng)電阻減小，L1、L2是兩個(gè)相同的燈泡，閉合電鍵K后，兩個(gè)燈泡均能正當(dāng)發(fā)光，電源的電動(dòng)勢、內(nèi)阻恒定，過一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)兩個(gè)燈泡都變亮了，可能原因是A．對(duì)R3的光照變強(qiáng)了B．環(huán)境的溫度變高廠C．可變電阻R2的阻值變大了D．可變電阻R2的阻值變小了6． 設(shè)電路兩端的電壓保持不變，現(xiàn)將變阻器的滑片P向右移動(dòng)過程中L1和L2兩燈的亮度變化情況是（     ） A．L1亮度不變，L2變暗 B．L1變暗，L2變亮 C．L1變亮，L2變暗 D．L1變暗，L2亮度不變7． 已知磁敏電阻在無磁場時(shí)電阻很小，有磁場時(shí)電阻變大，并且磁場越強(qiáng)阻值越大．為探測磁場的有無，利用磁敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示電路．電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r不變，在無磁場時(shí)調(diào)節(jié)變阻器R使小燈泡L正常發(fā)光，若探測裝置從無磁場區(qū)進(jìn)入磁場區(qū)，則A．電壓表的示數(shù)變小B．磁敏電阻兩端電壓變小C．小燈泡L變亮甚至燒毀D．通過滑動(dòng)變阻器的電流變大8． 如圖甲是判斷檢測電流大小是否發(fā)生變化的裝置，該檢測電流在鐵芯中產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度與檢測電流成正比，現(xiàn)給金屬材料制成的霍爾元件（如圖乙，其長、寬、高分別為a、b、d）通以恒定工作電流I，通過右側(cè)電壓表的示數(shù)來判斷的大小是否發(fā)生變化，下列說法正確的是（     ） A．N端應(yīng)與電壓表的“+”接線柱相連B．要提高檢測靈敏度可適當(dāng)減小寬度bC．如果僅將檢測電流反向，電壓表的“+”、“—”接線柱連線位置無需改動(dòng)D．當(dāng)霍爾元件尺寸給定，工作電流I不變時(shí)，電壓表示數(shù)變大，說明檢測電流變大9． 霍爾元件是實(shí)際生活中的重要元件之一，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域.如圖所示為一長度一定的霍爾元件，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，在元件中通入圖示從E到F方向的電流I，其中元件中的載流子是帶負(fù)電的電荷，下列說法中正確的是（     ） A．該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量B．該元件C面的電勢高于D面的C．如果用該元件測赤道處地磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，應(yīng)保持工作面水平D．如果流過霍爾元件的電流大小不變，則元件C、D面的電勢差與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比10．如圖，電源的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為。R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器、B為水平放置的平行金屬板，L為小燈泡，電表均為理想電表。開關(guān)S閉合后，A、B板間有一帶電油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。則在滑動(dòng)變阻器的觸頭P向下滑動(dòng)的過程中A．電壓表的示數(shù)增大 B．油滴向上加速運(yùn)動(dòng)C．板上的電荷量減少 D．兩表示數(shù)變化量的比值變大二、多選題11．如圖是由電容器作為傳感器來測定壓力變化的電路，當(dāng)待測壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，以下說法正確的是A．若F向上壓膜片電極，則電路中有從a到b的電流B．若F向上壓膜片電極，則電路中有從b到a的電流C．若電流表有示數(shù)，則說明壓力F發(fā)生變化D．若電流表沒有示數(shù)，則說明壓力F=012．在圖甲所示的電路中，L1、L2為規(guī)格相同的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，C是電容為的電容器，R是阻值為的定值電阻，電源E的內(nèi)阻為電路穩(wěn)定后，通過L1的電流為0.2A，下列結(jié)論正確的是（     ） A． L1的電功率為0.18WB．電源的效率為60%C． L2的電阻為6ΩD．電容器的帶電荷量為13．傳感器是智能社會(huì)的基礎(chǔ)元件。如圖為電容式位移傳感器的示意圖，觀測電容C的變化即可知道物體位移x的變化，表示該傳感器的靈敏度。電容器極板和電介質(zhì)板長度均為L，測量范圍為，下列說法正確的是（       ） A．電容器的電容變大，物體向方向運(yùn)動(dòng)B．電容器的電容變大，物體向方向運(yùn)動(dòng)C．電介質(zhì)的介電常數(shù)越大，傳感器靈敏度越高D．電容器的板間電壓越大，傳感器靈敏度越高14．圖為某種電子秤工作原理的示意圖，被稱物體的質(zhì)量可按照一定的換算關(guān)系通過電流表的示數(shù)獲得．秤盤中放入物體后，連桿P將從a點(diǎn)向下滑動(dòng)，最終停在a、b間的某一位置．關(guān)于該電子秤，下列說法正確的是（     ） A．物體質(zhì)量越小，電流表的示數(shù)越大B．物體質(zhì)量越大，電流表的示數(shù)越大C．物體質(zhì)量越大，電路中的總電阻越大D．物體質(zhì)量越小，電路中的總電阻越大15．平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極，一個(gè)帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向夾角為，如圖所示，那么（   ）A．保持電鍵S閉合，將A板稍向上移，則減小B．保持電鍵S閉合，將A板稍向B板靠近，則增大C．電鍵S斷開，將A板稍向B板靠近，則不變D．電鍵S斷開，將A板稍向上移，則減小三、解答題16．如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻不計(jì)，不稱物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭P在A端，滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效電阻最大，電流較??；稱重物時(shí)，在壓力作用下滑動(dòng)觸頭下移，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)的質(zhì)量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的質(zhì)量，若滑動(dòng)變阻器上A、B間長度為l，最大阻值為，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k。（1）試導(dǎo)出所稱重物重力G與電路中電流I的函數(shù)關(guān)系（2）該裝置達(dá)到最大量程時(shí)電流表示數(shù)是多少？      17．有一種半導(dǎo)體材料稱為“霍爾材料”，用它制成的元件稱為霍爾元件，這種材料有可定向移動(dòng)的電荷，稱為載流子，每個(gè)載流子的電荷量大小為?；魻栐谧詣?dòng)檢測，控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如錄像機(jī)中用來測量錄像磁鼓的轉(zhuǎn)速，電梯中用來檢測電梯門是否關(guān)閉以自動(dòng)控制升降電動(dòng)機(jī)的電源的通斷等。在一次實(shí)驗(yàn)中，一塊“霍爾材料”制成的薄片寬，長，厚，水平放置在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，bc方向通有的電流，如圖所示，由于磁場的作用，穩(wěn)定后，在沿寬度方向上產(chǎn)生的橫向電壓。(1)都假定載流子是電子，ad、bc兩端面中哪端電勢較高；(2)薄板中形成電流I的載流子定向運(yùn)動(dòng)的速率多大；(3)這塊“霍爾材料”中單位體積內(nèi)的載流子個(gè)數(shù)為多少。      四、實(shí)驗(yàn)題18．如圖甲是汽車過橋時(shí)對(duì)不同類型橋面壓力變化的實(shí)驗(yàn)。采用DIS方法對(duì)模型進(jìn)行測量，其結(jié)果如圖乙中電腦屏幕所示。 （1）圖甲中的傳感器為___________傳感器；（2）圖甲中甲、乙、丙分別為三種不同類型的橋面。對(duì)于凸形橋甲，其相對(duì)應(yīng)的壓力圖線應(yīng)是圖乙電腦屏幕上的___________（填a、b或c）；（3）如增大小球在斜槽上的高度，則在圖乙中大致畫出小球通過凸形橋甲時(shí)的壓力圖線___________。19．某些固體材料受到外力作用后，除了產(chǎn)生形變，其電阻率也會(huì)發(fā)生變化、這種現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”。已知Rx的阻值變化范圍為幾十歐姆到幾百歐姆，某實(shí)驗(yàn)小組在室溫下用伏安法探究壓敏電阻阻值Rx隨壓力F變化的規(guī)律，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材可供選擇：A．壓敏電阻，無壓力時(shí)阻值R0＝400 ΩB．直流電源，電動(dòng)勢6 V，內(nèi)阻不計(jì)C．電流表A，量程為0～100 mA，內(nèi)阻不計(jì)D．電壓表V，量程為0～3 V，內(nèi)阻為3 kΩE.定值電阻R1＝2 kΩF.滑動(dòng)變阻器R，最大電阻值約50 ΩG.開關(guān)S與導(dǎo)線若干（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了圖甲實(shí)驗(yàn)電路原理圖，請?jiān)趫D乙將實(shí)物連線圖補(bǔ)充完整_________。（2）某次壓力測試，在電阻Rx上施加力F，閉合開關(guān)S，測得兩個(gè)電表的讀數(shù)分別為U和I，則壓敏電阻的阻值Rx＝________。（3）改變F的大小、測得不同的Rx值，繪成圖像如圖所示，可得其斜率k＝________(保留兩位有效數(shù)字)。Rx阻值和壓力F的關(guān)系式是Rx＝________(用Rx、F和k等表示)。（4）按圖甲實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表保持滿偏，在電阻Rx上施加力F，當(dāng)電流表滿偏時(shí)，壓力F為________ N。(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
2021-2022學(xué)年人教版（2019）選擇性必修第二冊第五章第2節(jié)常見傳感器的工作原理及應(yīng)用（參考答案）一、單選題題號(hào)12345678910答案DBDBABCDDB二、多選題題號(hào)1112131415答案ACCDACBDBC三、解答題16．（1）（2）17．(1)ad；(2)；(3)個(gè)四、實(shí)驗(yàn)題18．    力電     c     19．                   400＋kF(Ω)     184 

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2 常見傳感器的工作原理及應(yīng)用

版本： 人教版 (2019)

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