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1、2020届物理教科版传感器温度传感器和光传感器 单元测试1.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量,其工作过程可能是()A.将力学量(如形变量)转换成磁学量B.将电学量转换成热学量C.将光学量转换成电学量D.将电学量转换成力学量解析:传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量或转换为控制电路通断的一类元件;故只有C项正确.答案:C2.(多选)下列说法正确的是()A.传感器担负着信息采集的任务B.干簧管是一种磁传感器C.传感器不是电视遥控接收器的主要元件D.传感器是力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具
2、解析:由传感器的定义知选项A、D正确.电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器,故选项C错误.由干簧管的工作原理,干簧管是一种能够感知磁场的元件,故选项B正确.答案:ABD3.关于传感器工作的一般流程,下列说法正确的是()A.非电学量敏感元件转换电路电学量转换元件B.电学量敏感元件转换电路转换元件非电学量C.非电学量敏感元件转换元件转换电路电学量D.非电学量转换电路转换元件敏感元件电学量解析:传感器通常是把被测的非电信息,按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置.传感器工作的一般流程:非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,所
3、以选项C正确.答案:C4.(多选)在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制.如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器.当环境温度降低时()A.电容器C所带的电荷量增大B.电压表的读数增大C.电容器C两板间的电场强度减小D.R1消耗的功率增大解析:当环境温度降低时,R2变大,电路的总电阻变大,由I=ER总知I变小,又U=E-Ir,电压表的读数U增大,选项B正确;又由U1=IR1及P1=I2R1可知U1变小,R1消耗的功率P1变小,选项D错误;电容器两板间的电压U2=U-U1,U2变大,由电场强度E=U2d,Q=CU2可知Q、
4、E都增大,故选项A正确,选项C错误.答案:AB5.在下列有关一些电阻应用的说法中,错误的是()A.热敏电阻可应用于温度测控装置中B.光敏电阻是一种光电传感器C.电阻丝可应用于电热设备中D.电阻在电路中主要起通过直流、阻碍交流的作用解析:热敏电阻对温度很敏感,光敏电阻对光照很敏感,电阻丝可用于电加热,这很常见,所以A、B、C三项均正确.交流电、直流电均可通过电阻,电阻对它们均可产生阻碍作用,所以D项错误.答案:D6.如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法正确的是()A.严重污染时,LDR是高电阻B.轻度污染时,LDR是高电阻C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻
5、值大小由材料本身因素决定D.该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响解析:严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,A对,B错;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D错.答案:A7.如图所示,小强用恒温箱进行实验时,发现恒温箱的温度持续升高,无法自动控制.经检查,恒温箱的控制器没有故障.下列对故障判断正确的是 () A.只可能是热敏电阻出现故障B.只可能是温度设定装置出现故障C.热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D.可能是加热器出现故障解析:由恒温箱原理图可知,若热敏电阻出现故障或温度设定装置出现故障都
6、会向控制器传递错误信息,导致控制器发出错误指令,故C正确,A、B错误.若加热器出现故障,只有一种可能,即不能加热,而题中加热器一直加热才会使温度持续升高,故D错误.答案:C8.热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中.右图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图.由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更(选填“敏感”或“不敏感”).解析:温度越高,热敏电阻的阻值越小,即对电流的阻碍作用越小,故导电能力增强;根据图像可知,热敏电阻在相同的温度范围内变化时,阻值变化越大,对温度越敏感.答案:增强敏感9.为解决楼
7、道内的照明问题,在楼道内安装一个传感器与控制电灯的电路相接.当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为传感器,它输入的是信号,经传感器转换后,输出的是信号.解析:当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这说明此传感器是将声音信号转换为电信号的,是声音传感器,它输入的是声音信号,输出的是电信号.答案:声声电能力提升1.如图所示的电路中,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,D为发光二极管(电流越大,发光越强),且R与D距离不变,下列说法正确的是() A.当滑片向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑片向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑片向右移动时,L消耗的
8、功率可能不变D.无论怎样移动滑片,L消耗的功率不变解析:滑动变阻器滑片P向左移动时,电阻减小,通过D的电流变大,发光二极管发出的光增强,光照射光敏电阻,R的阻值减小,通过L的电流变大,L消耗的功率变大;反之,P向右移动时,L的功率变小.A正确.答案:A2.如图所示的装置是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路中的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为() A.h增大B.h减小C.h不变D.无法确定解析:由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极,当液面高度发生
9、变化时相当于两极正对面积发生变化,会引起电容的变化,与平行板电容器类比可得,导电液体深度h增大时,导线芯和导电液体正对面积增大,电容器的电容值变大.答案:A3.如图所示,将一光敏电阻连入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡,用光照射光敏电阻时,表针的偏角为;现用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为,则可判断()A.=B.D.不能确定和的关系解析:根据光敏电阻的特性可知,光照越强,电阻越小,用手掌挡住部分光线时,光敏电阻变大,多用电表的指针偏角变小,所以,所以正确选项为B.答案:B4.(多选)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用
10、黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数.下列说法正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化的一定是定值电阻C.用黑纸包住与不用黑纸包住相比,欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻D.用黑纸包住与不用黑纸包住相比,欧姆表示数相同的一定是定值电阻解析:此题考查了热敏电阻、光敏电阻、定值电阻的特性.热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻的阻值不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻的阻值不随光照变化而变化.答案:AC5.(多选)下图是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示
11、意图,其中A是发光仪器,B是光敏电阻,R是普通定值电阻.下列说法正确的是()A.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,电压表读数变小B.当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电压表读数变大C.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变小,电压表读数变小D.当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时,光敏电阻的阻值变大,电压表读数变大解析:B是光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小.当没有物品挡住光时,光射向B,B的阻值减小,电流变大,由U=E-Ir知电压表读数变小,选项A正确,选项B错误;有物品时,光被挡住,B的阻值增大,电流减
12、小,电压表读数变大,选项C错误,选项D正确.答案:AD6.某学生为测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测量时先调节输出端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个,开关及导线若干,待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量:(1)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使调节范围尽可能大,画出这一完整的电路(包括力电转换器在内);(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m;(3)设想实验可能会出现的问题.解析:(1)设计的电路如图所示(2)测量步骤与结果如下:闭合开关S,调节变阻器的滑片P,使力电转换器的输出电压为零.将质量为m0的砝码放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压U0.取下砝码,将待测物体放在力电转换器的受压面上,记下此时的输出电压U.由以上测量可求出比例系数k及待测物体的质量m.因为U0=km0g,所以有k=U0m0g又由于U=kmg,所以待测物体的质量为m=UU0m0.(3)实验中可能会出现的问题有因电源电压太小而输出电压调不到零.待测物体的质量超过此力电转换器的量程.答案:见解析
