高中物理選修二5.1常見傳感器的工作原理練習1（含答案）

魯科版（2019）高中物理（選擇）必修第二冊5.1常見傳感器的工作原理同步練習一、多選題1．四盞燈泡接成如圖所示的電路。a、c燈泡的規(guī)格是“220V

40W”，b、d燈泡的規(guī)格是“220V

100W”，通電后各個燈泡的實際功率都低于額定功率。則這四盞燈泡的實際功率Pa、Pb、Pc、Pd的大小關(guān)系，下列分析正確的是（）A．Pa>Pb B．Pb>Pc C．Pc>Pd D．Pa=Pd2．某導體的伏安特性曲線如圖中的段（曲線）所示，關(guān)于導體的電阻，以下說法正確的是（）A．B點對應導體的電阻為B．B點對應導體的電阻為C．由A到B，導體的電阻因溫度的影響改變了D．由A到B，導體的電阻因溫度的影響改變了3．半導體內(nèi)導電的粒子—“載流子”有兩種：自由電子和空穴（空穴可視為能自由移動帶正電的粒子），以自由電子導電為主的半導體叫N型半導體，以空穴導電為主的半導體叫P型半導體．圖為檢驗半導體材料的類型和對材料性能進行測試的原理圖，圖中一塊長為a、寬為b、厚為c的半導體樣品板放在沿y軸正方向的勻強磁場中，磁感應強度大小為B．當有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會在與z軸垂直的兩個側(cè)面之間產(chǎn)生霍爾電勢差UH，霍爾電勢差大小滿足關(guān)系，其中k為材料的霍爾系數(shù)．若每個載流子所帶電量的絕對值為e，下列說法中正確的是（

）A．如果上表面電勢高，則該半導體為P型半導體B．霍爾系數(shù)越大的材料，其內(nèi)部單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目越多C．若將磁場方向改為沿z軸正方向，則在垂直y軸的兩個側(cè)面間會產(chǎn)生的霍爾電勢差變?。瓺．若將電流方向改為沿z軸正方向，則在垂直x軸的兩個側(cè)面間會產(chǎn)生的霍爾電勢差變大．4．下列有關(guān)傳感器及其敏感元件的說法中正確的是（）A．霍爾元件是能夠把磁感應強度轉(zhuǎn)換為電壓的一種磁傳感器B．光電鼠標利用了光傳感器C．電子秤稱量物體質(zhì)量利用了力傳感器D．2020年初新冠肺炎疫情防控阻擊戰(zhàn)中，槍式測溫儀成了體溫檢測的“哨兵”，它利用了溫度傳感器5．圖示是應用光敏電阻設(shè)計的實驗電路，閉合開關(guān)后，用光照向光敏電阻，發(fā)現(xiàn)光照強度增加時，燈變得更亮，下列分析正確的有（）A．光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而增大B．光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而減小C．燈變得更亮，說明電路中的總電阻減小D．燈變得更亮，說明電路中的總電阻增大二、單選題6．在商店選購一個10μF電容器，在只有一臺多用電表的情況下，為了挑選一個優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，應選用哪個量程：①直流電壓擋；②直流電流擋；③歐姆擋；④交流電壓擋．選好量程以后，再將多用電表兩根測試筆接待檢電容器，如果電容器是優(yōu)質(zhì)的，電表指針應該：⑤不偏轉(zhuǎn)；⑥偏轉(zhuǎn)至最右邊；⑦偏轉(zhuǎn)至中值；⑧偏轉(zhuǎn)一下又返回至最左邊．正確的選項是()A．①⑤B．①⑥C．③⑤D．③⑧7．如圖所示，導電物質(zhì)為電子的霍爾元件樣品置于磁場中，表面與磁場方向垂直，圖中的1、2、3、4是霍爾元件上的四個接線端。當開關(guān)S1、S2閉合后，三個電表都有明顯示數(shù)，下列說法錯誤的是（）A．通過霍爾元件的磁場方向向下B．接線端2的電勢低于接線端4的電勢C．僅將電E1、E2反向接入電路，電壓表的示數(shù)不變D．若適當減小R1、增大R2，則電壓表示數(shù)一定增大8．下列關(guān)于傳感器的說法中不正確的是（）A．傳感器能將感受到的外部信息按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電信號B．傳感器在日常生活中并不常見C．光敏電阻是一種利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器D．熱敏電阻是將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器9．下列有關(guān)傳感器的敘述中正確的是（）A．自動門上安裝了紅外線傳感器，紅外線傳感器就是溫度傳感器B．干簧管是將磁感應強度轉(zhuǎn)換為電阻的一種元件C．與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的靈敏度差，測溫范圍小D．壓電晶體的敏感元件就是轉(zhuǎn)換元件10．半導體溫度計是用熱敏電阻制造的，如圖所示，如果待測點的溫度升高，那么

A．熱敏電阻變大，靈敏電流表示數(shù)變大B．熱敏電阻變大，靈敏電流表示數(shù)變小C．熱敏電阻變小，靈敏電流表示數(shù)變大D．熱敏電阻變小，靈敏電流表示數(shù)變小11．如圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑動頭向上移動時，下列結(jié)論正確的是（

）A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小B．電壓表和電流表的示數(shù)都增大C．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大D．電壓表和電流表的示數(shù)都減小參考答案與試題解析1．AB【解析】A．a(chǎn)、c燈泡的電阻為b、d燈泡的電阻為由圖知通過a燈泡的電流為通過b、c兩燈泡電流之和，而且，由知，，故A正確；BC．b、c燈泡并聯(lián)兩端電壓相等，由知，電阻小的功率大，即，故B正確；C．b、c并聯(lián)后的總電阻，大電阻分大電壓，所以b、c兩端的電壓小于d燈泡的電壓，由知電阻相同的電壓小的功率小，即，又因為，所以，故C錯誤；D．通過a、d兩燈泡的電流相等，而兩燈泡電阻，由知，，故D錯誤。故選AB。2．BC【解析】由電阻的定義式知，A點對應導體的電阻：，B點對應導體的電阻：，所以導體的電阻因溫度的影響改變了，故BC正確，AD錯誤；故選BC。3．AC【考點】本題關(guān)鍵是明確霍爾效應的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達式的各物理量的含義．【解析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達式列式，最后聯(lián)立求解即可．【詳解】電流向右，磁場垂直向內(nèi)，若上表面電勢高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導體，故A正確；最終洛倫茲力和電場力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達式為：I=nevS；且霍爾電勢差大小滿足關(guān)系UH=k，聯(lián)立解得：，單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目，隨著霍爾系數(shù)越大，而越小，故B錯誤；若將磁場方向改為沿z軸正方向，則平衡時：evB=e，解得U=Bdv，則d由原來的b變?yōu)閏，減小，此時的電勢差產(chǎn)生在前表面和后表面，則在垂直y軸的兩個側(cè)面間會產(chǎn)生的霍爾電勢差變小，選項C正確，D錯誤．故選AC．4．ABC【解析】A．霍爾元件是能夠把磁感應強度的變化轉(zhuǎn)換為電壓的一種磁傳感器，故A正確；B．光電鼠標利用了光傳感器，故B正確；C．電子秤稱量物體質(zhì)量利用了力傳感器，故C正確；D．槍式測溫儀是根據(jù)人體輻射的紅外線來測溫的，沒有利用溫度傳感器，故D錯誤。故選ABC。5．BC【解析】光照強度增加時，燈變得更亮，則電流變大，故光敏電阻阻值減小，閉合回路的總電阻減小。故選BC。6．D【解析】優(yōu)質(zhì)電容器，電阻無窮大．當把多用電表兩根測試表筆接在電容器兩極板上時，會先對電容器充電，所以指針會偏轉(zhuǎn)一下，充電完畢后，指針會停在最左端電阻無窮大處．所以選擇歐姆檔，電表指針偏轉(zhuǎn)一些又返回最左端．故D正確，ABC錯誤。故選D．7．D【解析】A．由安培定則可判斷出左側(cè)線圈產(chǎn)生的磁場方向向上，經(jīng)鐵芯后在霍爾元件處的磁場方向向下，故A正確；B．通過霍爾元件的磁場方向向下，由左手定則可知，霍爾元件中導電物質(zhì)受到的電場力向右，導電物質(zhì)偏向接線端2，導電物質(zhì)為電子，則接線端2的電勢低于接線端4的電勢，故B正確；C．僅將電E1、E2反向接入電路，磁場反向，電流反向，霍爾元件中導電物質(zhì)受到的電場力不變，電壓表的示數(shù)不變，故C正確；D．若適當減小R1，電流產(chǎn)生的磁場增強，通過霍爾元件的磁場增強；增大R2，流過霍爾元件的電流減弱；霍爾元件產(chǎn)生電壓U可能減小，電壓表示數(shù)可能減小，故D不正確。本題選不正確的，故選：D。8．B【解析】A．傳感器能將被測信號量的微小變化轉(zhuǎn)換成電信號，擔負著信息采集的任務，選項A正確；B．傳感器在生活中有著廣泛的應用，選項B錯誤；C．光敏電阻是一種利用光敏元件將光信號轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器，選項C正確；D．熱敏電阻是將溫度的變化轉(zhuǎn)化為電信號的傳感器，選項D正確。本題選不正確的，故選B。9．D【解析】A．自動門上安裝了紅外線傳感器，紅外線傳感器是依靠物體發(fā)出的紅外線來工作的，與溫度傳感器不同，A錯誤；B．干簧管能夠感知磁場，相當于開關(guān)，B錯誤；C．與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的靈敏度差，測溫范圍大，C錯誤；D．壓電晶體的敏感元件同時兼為轉(zhuǎn)換元件，D正確。故選D。10．C【解析】熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，由閉合電