2020学年高中物理 第六章 传感器 课后提升作业十二传感器及其工作原理

2020学年高中物理 第六章 传感器 课后提升作业十二传感器及其工作原理

课后提升作业 十二 传感器及其工作原理 ‎ ‎(40分钟　50分)‎ 一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)‎ ‎1.关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的下列说法中,正确的是　(　　)‎ A.物理传感器利用材料的某种物理性质工作,因而只能用于机械加工行业不能用于化工领域 B.化学传感器是利用某种化学反应来工作的,因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量 C.生物传感器的适用范围广,可在任意温度条件下工作 D.生物传感器由于含有生命物质,因而对使用传感器的环境条件有一定要求 ‎【解析】选D。不论哪种传感器都可以将非电学量转换成电学量输出,故B错误。物理传感器在化工领域也可以使用,如温度传感器等,故A错误。生物传感器能够使用的前提是感受器中的生命物质保持生物活性,故C错误,D正确。‎ ‎2.(2020·菏泽高二检测)美国科学家Willard S.Boyle与George E.Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2020年度诺贝尔物理学奖。CCD是将光学量转变成电学量的传感器,下列器件可作为传感器的有　(　　)‎ A.发光二极管　　　　　　 B.热敏电阻 C.小灯泡 D.干电池 ‎【解析】选B。发光二极管两极达到一定电压时就会正向导通,所以不是传感器,故A错误;热敏电阻可以把温度转化为电学量,故B正确;小灯泡是将电能转化为光能,不属于传感器,故C错误;干电池是电源,能提供电能,故D错误。‎ ‎3.(2020·泉州高二检测)传感器广泛应用在我们的生产生活中,常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示,键盘上每一个键的下面都连一小金属片,与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片,这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下,从而给出相应的信号。这种计算机键盘使用的是　(　　)‎ A.温度传感器 B.压力传感器 C.磁传感器 D.光传感器 ‎【解析】选B。由题意可知电容器通过受压后变形从而将压力信号变成了电信号,故键盘采用的是压力传感器,B正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(多选)常用的测温仪器使用的元件可以是　(　　)‎ A.金属热电阻　　　　　　　 B.红外线敏感元件 C.光敏电阻 D.发光二极管 ‎【解析】选A、B。热敏电阻或金属热电阻,都有传感器的作用,均是将温度这个非电学量转换成电学量。物体不断地对外辐射红外线,温度不同,红外线辐射强度不同,只要利用对红外线敏感的仪器,就可以实现测量温度。发光二极管是因通电而发光,与温度无关,光敏电阻对光敏感,故A、B正确,C、D错误。‎ ‎4.如图所示为一测定液面高低的传感器的示意图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体,把传感器接到图示电路中,已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针向右偏转,则导电液体深度h的变化为　(　　)‎ A.正在增大 B.正在减小 C.不变 D.无法确定 ‎【解题指南】解答本题应明确以下两点:‎ ‎(1)A、C构成电容器的两极,h变化影响正对面积。‎ ‎(2)电容器两极间的电压不变。‎ ‎【解析】选B。由电源极性及电流方向可知,A、B构成的电容器上的电荷量减小,由于U不变,据C=知电容C减小,又由C=可推知正对面积S减小,即h正在减小。‎ ‎5.(多选)(2020·宜春高二检测)如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是　(　　)‎ A.当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压 B.当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压 C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 ‎【解析】选B、D。当有光照射R1时,R1电阻减小,由串联分压可知系统获得低电压,A错、B对;当工件经过时,系统输出高电压,信号处理系统每获得一次高电压就计数一次,C错、D对。‎ ‎6.如图所示,R3是光敏电阻,当开关S闭合后在没有光照射时,a、b两点电势相等,当用光照射电阻R3时,则　(　　)‎ A.R3的电阻变小,a点电势高于b点电势 B.R3的电阻变小,a点电势低于b点电势 C.R3的电阻变大,a点电势高于b点电势 D.R3的电阻变大,a点电势低于b点电势 ‎【解析】选A。当光照射R3时,由光敏电阻特性知R3的电阻变小,所以UR3减小,a点电势升高,即a点电势高于b点电势,A正确。‎ ‎【补偿训练】‎ ‎(多选)如图所示,R1、R2为定值电阻,L为小灯泡,R3为光敏电阻,当照射到R3上的光强度增大时　(　　)‎ A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大 ‎【解析】选A、B、C。当照射光强度增大时,光敏电阻R3的阻值变小,R3与L串联后再与R2并联的总电阻值变小,干路中总电流变大,R1两端电压变大,A正确;R2两端电压减小,通过R2的电流减小,B正确;总电流变大,通过R2的电流减小,所以通过小灯泡L的电流变大,灯泡变亮,功率增大,C正确;因为干路中电流变大,内电压变大,路端电压变小,D错误。故选A、B、C。‎ 二、非选择题(14分。需写出规范的解题步骤)‎ ‎7.(2020·延边高二检测)按图所示连接好电路,合上S,发现小灯泡不亮,原因是　　　　　　;用电吹风对热敏电阻吹一会儿,会发现小灯泡　　　　,原因是　　　　　　　　;把热敏电阻放入冷水中会发现　　　　。‎ ‎【解析】按图所示连接好电路,合上S,发现小灯泡不亮,原因是温度低,热敏电阻阻值大,电磁铁磁性弱,触点断开;用电吹风对热敏电阻吹一会儿,会发现小灯泡发光,原因是温度升高,热敏电阻阻值变小,电磁铁磁性增强,触点接触;把热敏电阻放入冷水中会发现灯泡熄灭。‎ 答案:温度低,热敏电阻阻值大,电磁铁磁性弱,触点断开　发光　温度升高,热敏电阻阻值变小,电磁铁磁性增强,触点接触　灯泡熄