2023年高二物理感測器及其工作原理的同步練習

2023-02-04 18:42:05 字數 3574 閱讀 4796

1.關於感測器,下列說法正確的是()

a.光敏電阻和熱敏電阻都是由半導體材料製成的

b.金屬材料也可以製成感測器

c.感測器主要是通過感知電阻的變化來傳遞訊號的

d.以上說法都不正確

2.光敏電阻能將光訊號轉化為電訊號是因為()

a.光照強度發生變化時,光敏電阻的阻值也發生變化

b.光照強度發生變化時,光敏電阻的體積也發生變化

c.光照強度發生變化時,光敏電阻的長度也發生變化

d.光照照度發生變化時,光敏電阻的橫截面積也發生變化

3.如圖10所示是觀察電阻值隨溫度變化情況的示意圖,現在把杯中的水由冷水變為熱水,關於歐姆表的讀數變化情況正確的是(設水對電阻阻值的影響不計)()

圖10a.如果r為金屬熱電阻,讀數變大,且變化非常明顯

b.如果r為金屬熱電阻,讀數變小,且變化不明顯

c.如果r為熱敏電阻(用半導體材料製成),讀數變化非常明顯

d.如果r為熱敏電阻(用半導體材料製成),讀數變化不明顯

4.如圖11所示,r3是光敏電阻,當開關s閉合後,在沒有光照射時,a、b兩點等電勢.當用光照射電阻r3時,則()

[圖11

的電阻變小,a點電勢高於b點電勢

的電阻變小,a點電勢低於b點電勢

的電阻變大,a點電勢高於b點電勢

的電阻變大,a點電勢低於b點電勢

5.在溫控電路中,通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實現對電路相關物理量的控制.如圖12所示電路,r1為定值電阻,r 2為半導體熱敏電阻(溫度越高電阻越小),c為電容器.

當環境溫度降低時()

圖12[

a.電容器c的帶電荷量增大

b.電壓表的讀數增大

c.電容器c兩板間的電場強度減小

消耗的功率增大

6.如圖13所示電路中,電源電動勢為e,內阻為r,rt為負溫度係數熱敏電阻,rg為光敏電阻,閉合開關後,小燈泡l正常發光,由於環境條件改變(光照或溫度),發現小燈泡亮度變暗,則引起小燈泡變暗的原因可能是()

圖13a.溫度不變,光照增強 b.溫度公升高,光照不變

c.溫度降低,光照增強 d.溫度公升高,光照減弱

7.某學習小組的同學在用多用電表研究熱敏特性實驗中,安裝好如圖14所示裝置,向杯內加入冷水,溫度計的示數為20 ℃,多用電表選擇適當的倍率,讀出熱敏電阻的阻值r1,然後向杯內加入熱水,溫度計的示數為60 ℃,發現多用電表的指標偏轉角度較大,則下列說法正確的是()

[**:學_科_網]

圖1 4

a.應選用電流擋,溫度公升高換用大量程測量

b.應選用電流擋,溫度公升高換用小量程測量

c.應選用歐姆擋,溫度公升高時換用倍率大的擋

d.應選用歐姆擋,溫度公升高時換用倍率小的擋

8.感測器是把非電學物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉換成電學物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件.如圖15所示的甲、乙、丙、丁是四種常見的電容式感測器,下列說法正確的是()

圖15a.甲圖中兩極板帶電荷量不變,若電壓變小,可判斷出 h變小

b.乙圖中兩極板帶電荷量不變,若電壓變大,可判斷出θ變大

c.丙圖中兩極間的電壓不變,若有電流流向感測器的負極,則x變小

d.丁圖中兩極間的電壓不變,若有電流流向感測器的正極,則f變大

9.如圖16所示為測定壓力的電容式感測器,將平行板電容器、靈敏電流錶(零刻度在中間)和電源串聯成閉合迴路,當壓力f作用於可動膜片電極上時,膜片發生形變,引起電容的變化,導致靈敏電流錶指標偏轉,在對膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實線位置並保持固定的過程中,靈敏電流錶指標偏轉情況為(電流從電流錶正接線柱流入時指標向右偏)()

圖16a.向右偏到某一刻度後回到零刻度

b.向左偏到某一刻度後回到零刻度

c.向右偏到某一刻度後不動

d.向左偏到某一刻度後不動

10.感測器是把非電學物理量(如位移、壓力、流量、聲強等)轉換成電學量的一種元件.如圖17所示為一種電容式感測器,電路可將聲音頻號轉化為電訊號.

電路中a、b構成乙個電容器,b是固定不動的金屬板,a是能在聲波驅動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜.若聲源s發出頻率恆定的聲波使a振動,則a在振動過程中()

圖17板之間的電場強度不變

板所帶的電荷量不變

c.電路中始終有方向不變的電流

d.向右位移最大時,電容器的電容量最大

11.有一些星級賓館的洗手間裝有自動幹手機,洗手後將濕手靠近,機內的感測器就開通電熱器加熱,有熱空氣從機內噴出,將濕手烘乾,手靠近幹手機能使感測器工作,是因為()

a.改變濕度 b.改變溫度

c.改變磁場 d.改變電容

題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

答案12.按圖18所示連線好電路,合上s,發現小燈泡不亮,原因是用電吹風對熱敏電阻吹一會兒,會發現小燈泡________,原因是把熱敏電阻放入冷水中會發現

圖18參***

[光敏電阻的特性是光照強度變化時,電阻率發生明顯變化,而長度、體積、橫截面積等基本不變,故光敏電阻阻值大小會發生變化,a正確.]

[金屬熱電阻的阻值隨溫度的公升高而增大,但靈敏度較差.而熱敏電阻(用半導體材料製成)靈敏度高,所以選c.]

[r3是光敏電阻,當有光照射時電阻變小,r3兩端電壓降減小,故a點電勢將公升高,因其它阻值不變,所以a點電勢將高於b點電勢.][

[降溫,則r2↑,i總↓,所以ur2=e-(r+r1)i總↑則uc=ur2↑,q=cuc↑,a項正確.i總↓,則u外=e-i總r↑,○v↑ ,b項正確.i總↓,p1=i2總r1↓,d項錯誤.

c板間e=ucd↑,故c項錯誤.]

[由題圖可知,當光敏電阻阻值減小或熱敏電阻阻值增大時,小燈泡l都會變暗,結合光敏電阻特性可知,a正確,b錯誤.若光敏電阻阻值減小的同時,熱敏電阻的阻值增大,小燈泡l變暗,c正確.若熱敏電阻減小,光敏電阻增大,則小燈泡變亮.

d錯誤.]

[多用電表與熱敏電阻構成的迴路中未接入電源,故不能用電流擋,a、b均錯.當溫度公升高時多用電表指標偏轉角度較大,說明熱敏電阻的阻值變小了,應該換用倍率小的擋,c錯誤,d正確.]

[a選項若q不變,由c=qu知u變小,c變大,可知h變大,a錯.b選項若q不變,由c=qu知u變大,c變小,可知θ變大,b對.c中若u不變,電流流向負極表示正在放電,q減小,可知c減小,x變大,c錯.

d中若u不變,電流流向正極表示在充電,q增加,可知c增大,d減小,f增大,d對.]

[壓力f作用時,極板間距d變小,由c=εrs4πkd,電容器電容c變大,又根據q=cu,極板帶電荷量變大,所以電容器應充電,靈敏電流計中產生由正接線柱流入的電流,所以指標將右偏,極板保持固定後,充電結束,指標回到零刻度.]

[a、b始終跟電源相連,電勢差u不變,由於a、b間距離變化,由e=ud知場強變化, a錯誤;由c=εrs4πkd知d變化時c變化,a向右位移最大時,電容最大,d正確;由q=cu知a、b所帶電荷量變化,電路中電流方向改變,b、c錯誤.]

[根據自動幹手機工作的特徵,手靠近幹手機電熱器工作,手撤離後電熱器停止工作,人是一種導體,可以與其他導體構成電容器.手靠近時相當於連線乙個電容器,可以確定幹手機內設有電容式感測器,由於手的靠近改變了電容大小,故d正確;用濕度和溫度來驅動電熱器工作,理論上可行,但是假如幹手機是由於溫度、濕度的變化工作就成了室內烘乾機.

12.溫度低,熱敏電阻阻值大,電磁鐵磁性弱,觸點斷開發光溫度公升高,熱敏電阻阻值變小,電磁鐵磁性增強,觸點接觸燈泡熄滅

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