物理自我小測第六章第一節(jié)傳感器及其工作原理

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自我小測一、選擇題(其中第1～5題為單選題，第6～7題為多選題）1．有一電學(xué)元件，溫度升高時電阻卻大幅度減小,則這種元件可能是（)A．金屬導(dǎo)體 B．絕緣體 C．半導(dǎo)體 D．超導(dǎo)體2．2008年，中國牛奶行業(yè)經(jīng)歷了一次嚴(yán)峻考驗，許多牛奶制品中被檢測出化學(xué)原料三聚氰胺.在多種檢測三聚氰胺的方法中有一種“酶標(biāo)法檢測”，若這種檢測方法使用了傳感器，應(yīng)為傳感器中的哪一類()A．物理傳感器 B．化學(xué)傳感器 C．生物傳感器 D．溫度傳感器3．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗中,安裝好如圖所示裝置。向杯內(nèi)加入冷水，溫度計的示數(shù)為20℃,多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵?，讀出熱敏電阻的阻值R1.然后換成向杯內(nèi)加入熱水,溫度計的示數(shù)為60℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是()A．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測量B．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測量C．應(yīng)選用歐姆擋,溫度升高時換用倍率大的擋D．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋4．傳感器是把非電學(xué)物理量（如位移、壓力、流量、聲強(qiáng)等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件。如圖所示為一種電容式傳感器，電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號。電路中a、b構(gòu)成一個電容器，b是固定不動的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜。若聲源S發(fā)出一個頻率恒定的聲波使a振動,則a在振動過程中(）A．a(chǎn)、b板之間的電場強(qiáng)度不變B．a(chǎn)、b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5．如圖所示，R1為定值電阻,R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時()A．R1兩端的電壓增大 B．電流表的示數(shù)增大C．小燈泡的亮度變強(qiáng) D．小燈泡的亮度變?nèi)?．如圖所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻.此光電計數(shù)器的基本工作原理是()A．當(dāng)有光照射R1時,信號處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)有光照射R2時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次7．在溫控電路中，通過熱敏電阻阻值隨溫度的變化可實(shí)現(xiàn)對電路相關(guān)物理量的控制。如圖所示電路，R1為定值電阻，R2為半導(dǎo)體熱敏電阻（溫度越高電阻越小)，C為電容器。當(dāng)環(huán)境溫度降低時()A．電容器C的帶電量增大 B．電壓表的讀數(shù)增大C．電容器C兩板間的電場強(qiáng)度減小 D．R1消耗的功率增大二、非選擇題8．如圖所示為自動水位報警器的示意圖,在水位低于B時,電磁鐵所在的控制電路部分?jǐn)嗦?，______燈亮；當(dāng)水位升高到B時，電磁鐵所在的控制電路部分接通，______燈亮.9．一種半導(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的電荷，稱為“載流子”，每個載流子的電荷量大小為1個元電荷量，即q＝1。6×10－19C.在一次實(shí)驗中,一塊霍爾材料制成的薄片寬＝1.0×10－2m、長＝4。0×10－2m、厚h＝1×10－3m，水平放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝1。5T豎直方向上的勻強(qiáng)磁場中,bc方向通有I＝3。0A的電流,如圖所示,沿寬度產(chǎn)生1。0×10－5V的橫向電壓。(1）假定載流子是電子，a、b兩端中哪端電勢較高？（2)薄板中形成電流I的載流子定向運(yùn)動的速率多大？參考答案1．解析：題中所述四種材料中只有半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小，故選C。答案：C2．解析：檢測方法為酶標(biāo)法,所以其原理應(yīng)該是利用了生物酶，故應(yīng)為生物傳感器，所以C正確.答案：C3．解析:多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源故不能用電流表,A、B均錯；當(dāng)溫度升高時多用電表指針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明熱敏電阻的阻值變小了，應(yīng)該換用倍率小的擋，C錯誤，D正確。答案：D4．解析：a、b始終跟電源相連，電勢差U不變，由于a、b間距離d變化,由E＝知電場強(qiáng)度變化，A錯誤；由C＝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。答案：D5．解析:R2與燈L并聯(lián)后與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路,當(dāng)溫度降低時，熱敏電阻R2的阻值增大,外電路電阻增大,電流表讀數(shù)變小，R1兩端電壓減小,燈L兩端電壓增大，燈泡亮度變強(qiáng)，故C正確,其余各項均錯.答案：C6．解析:光敏電阻在被光照射時阻值發(fā)生變化，這樣光敏電阻可以把光照強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電阻阻值大小這個電學(xué)量。光敏電阻的阻值隨光照的增強(qiáng)而減小。光電計數(shù)器工作原理：當(dāng)有物體擋住射到光敏電阻R1的光照時，R1電阻阻值增大,電路中電流減小，R2兩端電壓降低，信號處理系統(tǒng)得到低電壓，計數(shù)器每由高電壓轉(zhuǎn)到低電壓,就計一個數(shù)，從而達(dá)到自動計數(shù)的目的。答案:AC7．解析：當(dāng)環(huán)境溫度降低時,R2變大，電路的總電阻變大，由I＝知I變小,又U＝E－Ir，所以電壓表的讀數(shù)U增大，B正確；又由U1＝IR1及P1＝I2R1可知U1變小，R1消耗的功率P1變小,D錯誤；電容器兩板間的電壓U2＝U－U1,U2變大，由電場強(qiáng)度E′＝，Q＝CU2可知，Q、E′都增大,故A正確,C錯誤.答案：AB8．解析:當(dāng)水位低于B時，電磁鐵所在的控制電路部分?jǐn)嗦罚藭r電磁鐵不吸引銜鐵，綠燈所在回路接通，所以綠燈亮；當(dāng)水位升高到B時,電磁鐵所在的控制電路部分接通，電磁鐵具有磁性，吸引銜鐵使紅燈所在回路接通，所以此時紅燈亮。答案：綠紅9．解析:（1)根據(jù)左手定則可確定a端電勢高.（2)當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)由于載流子有沿電流方向所在的直線定向運(yùn)動時,受洛倫茲力作用而產(chǎn)生橫向分運(yùn)動，產(chǎn)生橫向電場，橫向電場的電場力與洛倫茲力平衡時