人教版(新教材)高中物理選擇性必修2第五章傳感器章末自測(cè)卷（五）

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊(cè)PAGEPAGE1章末自測(cè)卷(五)(時(shí)間：45分鐘滿分：100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8個(gè)小題，每小題6分，共48分)1．(2021·江蘇姜堰中學(xué)高二月考)美國(guó)科學(xué)家WillardS·Boyle與GeorgeE·Smith因電荷耦合器件(CCD)的重要發(fā)明榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器。下列可將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器為()A．熱敏電阻 B．電視機(jī)遙控接收器C．霍爾元件 D．雙金屬片〖答案〗B〖解析〗熱敏電阻及雙金屬片都是把溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器，故A、D錯(cuò)誤；電視機(jī)遙控接收器是將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器，故B正確；霍爾元件是將磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器，故C錯(cuò)誤。2．(2021·安徽合肥市高二期末)醫(yī)生將非接觸式測(cè)溫儀靠近但不接觸病人額頭，即可測(cè)得病人體溫，這類測(cè)溫儀利用的傳感器是()A．聲音傳感器 B．紅外線傳感器C．氣體傳感器 D．壓力傳感器〖答案〗B〖解析〗非接觸式測(cè)溫儀能將物體發(fā)出的紅外線信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所以測(cè)溫儀利用的傳感器使用的是紅外線傳感器。故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。3．(2021·江蘇南通市高二期末)關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法中不正確的是()A．熱敏電阻是由金屬制成的，對(duì)溫度感知靈敏B．電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器，它是把力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)C．霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量D．光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量〖答案〗A〖解析〗熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，由半導(dǎo)體制成，負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻隨著溫度升高，其電阻在減小，對(duì)溫度感知靈敏，故A錯(cuò)誤；電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器，利用通過(guò)應(yīng)力片的電流一定，壓力越大，電阻越大，應(yīng)力片兩端的電壓差越大，將力信號(hào)變成電信號(hào)，故B正確；霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量，故C正確；光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，故D正確。4．?dāng)?shù)碼相機(jī)的普及使傳統(tǒng)膠片相機(jī)逐漸被淘汰。數(shù)碼相機(jī)的主要部件是電荷耦合器(CCD)，能將光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量。該部件可視為()A．力傳感器 B．溫度傳感器C．光傳感器 D．霍爾元件〖答案〗C〖解析〗因?yàn)镃CD能把光學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，因而是一種光傳感器，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。5．(2021·射陽(yáng)縣二中高二開(kāi)學(xué)考)傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、角度等)轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量(如電壓、電流、電荷量等)的一種元件。如圖所示中的甲、乙、丙、丁是四種常見(jiàn)的電容式傳感器，下列說(shuō)法正確的是()A．甲圖中兩極板間的電荷量不變，若電壓減小，可判斷出h變小B．乙圖中兩極板間的電荷量不變，若電壓增大，可判斷出θ變小C．丙圖中兩極板間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，則x變小D．丁圖中兩極板間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，則F變大〖答案〗D〖解析〗圖甲中兩極板間的電荷量不變，若電壓減小，由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析可知，電容增大，由電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，兩極板正對(duì)面積增大，h變大，A錯(cuò)誤；圖乙中兩極間的電荷量不變，若電壓增大，則由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析可知，電容減小，由電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，極板正對(duì)面積減小，θ變大，B錯(cuò)誤；圖丙中兩極板間的電壓不變，若有電流流向傳感器的負(fù)極，說(shuō)明電容器在放電，電荷量減小，由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析可知，電容減小，由電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，電介質(zhì)向外移動(dòng)，則x變大，C錯(cuò)誤；圖丁中兩極板間的電壓不變，若有電流流向傳感器的正極，說(shuō)明電容器在充電，電荷量增加，由電容的定義式C＝eq\f(Q,U)分析可知，電容增大，由電容的決定式C＝eq\f(εrS,4πkd)可知，極板間距離減小，則F變大，D正確。6．(2021·山西晉中市高二期末)電子眼系統(tǒng)通過(guò)路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來(lái)感知汽車(chē)的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，電壓隨壓力變化而變化，壓力越大電壓越大，壓力不變，電壓一定。壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路。紅燈亮?xí)r，如果汽車(chē)的前、后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線，回路中會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈”，電子眼自動(dòng)拍照記錄。則紅燈亮?xí)r()A．車(chē)輪停在感應(yīng)線上時(shí)電阻R上有恒定電流B．車(chē)輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電容器先放電后充電C．車(chē)輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電阻R上的電流一直增大D．汽車(chē)前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，會(huì)被電子眼拍照〖答案〗D〖解析〗汽車(chē)停在感應(yīng)線上時(shí)，汽車(chē)對(duì)壓電薄膜的壓力不變，電壓恒定，電路中沒(méi)有電流，A錯(cuò)誤；車(chē)輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線時(shí)，電容器先充電后放電，電流不會(huì)一直增大，B、C錯(cuò)誤；汽車(chē)前輪兩次經(jīng)過(guò)感應(yīng)線，產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，所以會(huì)被電子眼拍照，D正確。7．如圖所示，R為定值電阻，RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，L為小燈泡。當(dāng)溫度降低時(shí)()A．R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)酢即鸢浮紺〖解析〗當(dāng)溫度降低時(shí)，RT電阻增大，并聯(lián)部分電阻增大，總電阻增大，總電流減小，R兩端電壓減小，電流表示數(shù)減小，故A、B錯(cuò)誤；因?yàn)镽兩端電壓減小，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，燈泡兩端的電壓增大，通過(guò)燈泡的電流增大，故燈泡變亮，故C正確，D錯(cuò)誤。8．(2021·河北石家莊二中高二月考)目前，傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域，關(guān)于傳感器的應(yīng)用，下列說(shuō)法中正確的是()A．自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感器、數(shù)字體重計(jì)所用的測(cè)力裝置都應(yīng)用了力傳感器B．走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)、紅外報(bào)警裝置都是應(yīng)用了聲傳感器C．發(fā)光二極管是一種常用的光傳感器，其作用是將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量〖答案〗A〖解析〗自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感器、數(shù)字體重計(jì)所用的測(cè)力裝置都應(yīng)用了力傳感器，故A正確；在天黑樓道里出現(xiàn)聲音時(shí)，樓道里的燈才亮，說(shuō)明它的控制電路中既有聲音傳感器，又有光傳感器；但紅外報(bào)警裝置是應(yīng)用了紅外線傳感器，故B錯(cuò)誤；發(fā)光二極管不是光傳感器，故C錯(cuò)誤；霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個(gè)電學(xué)量，故D錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)選擇題(本題共2個(gè)小題，每小題6分，共12分)9．(2021·河南安陽(yáng)市高二期末)關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法正確的是()A．干簧管是一種能夠感知電場(chǎng)的傳感器B．測(cè)溫槍是一種把人體溫度轉(zhuǎn)換成電學(xué)量并通過(guò)顯示屏顯出溫度的傳感器C．話筒不屬于傳感器D．霍爾元件是一種可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓的傳感器〖答案〗BD〖解析〗干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器，故A錯(cuò)誤；測(cè)溫槍是一種把人體溫度轉(zhuǎn)換成電學(xué)量并通過(guò)顯示屏顯示出溫度的傳感器，故B正確；話筒是把聲音轉(zhuǎn)換成電流的傳感器，故C錯(cuò)誤；霍爾元件是一種可以把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成電壓的傳感器，故D正確。10．(2021·通化縣綜合高級(jí)中學(xué)高二期末)如圖甲所示，M是一個(gè)小型理想變壓器，原、副線圈匝數(shù)之比n1∶n2＝10∶1，接線柱a、b接一正弦交變電源，電壓如圖乙所示。變壓器右側(cè)部分為一火警系統(tǒng)原理圖，其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器(電阻隨溫度升高而減小)，R1為一定值電阻。下列說(shuō)法中正確的是()A．電壓表V1示數(shù)為22VB．輸入電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin(100πt)VC．當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電流表A的示數(shù)變小D．當(dāng)R2所在處出現(xiàn)火警時(shí)，電壓表V2的示數(shù)變大〖答案〗AB〖解析〗由圖像可知，輸入的電壓有效值為220V，變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，由此可得副線圈的電壓為U2＝eq\f(n2,n1)U1＝eq\f(1,10)×220V＝22V所以電壓表V1示數(shù)為22V，故A正確；由電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律可知，周期為0.02s，交流電的角速度ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2π,0.02)rad/s＝100πrad/s所以輸入電壓瞬時(shí)值表達(dá)式為u＝220eq\r(2)sin(100πt)V故B正確；當(dāng)出現(xiàn)火警時(shí)，溫度升高，電阻R2減小，副線圈的電流變大，所以原線圈電流即電流表A示數(shù)增大，則R1的電壓要增大，由于副線圈的總電壓不變，所以R2的電壓即電壓表示數(shù)V2要減小，故C、D錯(cuò)誤。三、實(shí)驗(yàn)題(本題共3小題，共40分)11．(12分)為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強(qiáng)光照射時(shí)電阻的大小關(guān)系，某同學(xué)用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出兩種U－I圖線，如圖乙所示。(1)根據(jù)U－I圖線可知正常光照射時(shí)光敏電阻的阻值為_(kāi)_________Ω，強(qiáng)光照射時(shí)電阻為_(kāi)_________Ω；(2)若實(shí)驗(yàn)中所用電壓表的內(nèi)阻約為5kΩ，毫安表的內(nèi)阻約為100Ω，考慮到電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，此實(shí)驗(yàn)中__________(選填“正常光照射時(shí)”或“強(qiáng)光照射時(shí)”)測(cè)得的電阻誤差較大。若測(cè)量這種光照下的電阻，則需將實(shí)物圖中毫安表的連接方式采用__________(選填“內(nèi)接”或“外接”)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確。〖答案〗(1)3000200(2)強(qiáng)光照射時(shí)外接〖解析〗(1)光敏電阻的阻值隨光照的增強(qiáng)而減小，結(jié)合圖乙知正常光照射時(shí)R1＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(2.4,0.8×10－3)Ω＝3000Ω，強(qiáng)光照射時(shí)R2＝eq\f(U2,I2)＝eq\f(0.8,4.0×10－3)Ω＝200Ω。(2)實(shí)驗(yàn)電路采用的是毫安表內(nèi)接法，測(cè)得的結(jié)果比真實(shí)值偏大，當(dāng)待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于毫安表電阻時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差較小，所以強(qiáng)光照射時(shí)誤差較大；強(qiáng)光照射時(shí)采用毫安表外接法實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為準(zhǔn)確。12．(14分)(2021·山東寧陽(yáng)縣一中高二月考)某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1＝3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω。當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。(1)圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱________相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱________相連(均選填“A”或“B”)；(2)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值將________，繼電器的磁性將________(均選填“增大”“減小”或“不變”)，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到________℃時(shí)，警鈴報(bào)警；(3)如果要使報(bào)警電路在更高的溫度報(bào)警，下列方案可行的是________A．適當(dāng)減小U1 B．適當(dāng)增大U1C．適當(dāng)減小U2 D．適當(dāng)增大U2〖答案〗(1)BA(2)減小增大80(3)A〖解析〗(1)根據(jù)“當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分離，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分離，警鈴響”，知警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連。(2)當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，熱敏電阻阻值減小，由歐姆定律知電路中電流增大，則繼電器的磁性將增大。當(dāng)線圈中的電流等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵剛好被吸合，則控制電路中電阻最大值為R總＝eq\f(U1,I)＝eq\f(3,0.05)Ω＝60Ω此時(shí)熱敏電阻阻值為R＝R總－R0＝(60－30)Ω＝30Ω由圖乙知，此時(shí)環(huán)境溫度為80℃，所以環(huán)境溫度在大于等于80℃時(shí)，警鈴報(bào)警。(3)要使報(bào)警電路在更高的溫度就報(bào)警，則線圈中的電流等于50mA時(shí)，熱敏電阻R變大，由(2)知，熱敏電阻R＝eq\f(U1,I)－R0則可通過(guò)適當(dāng)減小U1達(dá)到這個(gè)目的。故選項(xiàng)A正確。13．(14分)(2021·濟(jì)南市歷城第二中學(xué)月考)聲敏電阻的特點(diǎn)是隨接收到的聲音強(qiáng)度I(dB)的增大電阻值減小，某同學(xué)用歐姆表粗略地測(cè)量了一個(gè)聲敏電阻的阻值約為80Ω。該同學(xué)為了檢驗(yàn)聲敏電阻的阻值隨聲音強(qiáng)度的變化關(guān)系，并把電壓表V1改裝成聲音強(qiáng)度檢測(cè)儀設(shè)計(jì)了如圖所示的電路?？商峁┑钠鞑挠校篈．電源：E＝9.0V，內(nèi)阻未知；B．兩相同電壓表：量程0～3V，內(nèi)阻未知；C．聲敏電阻R，音箱(最大聲音強(qiáng)度140dB)；D．定值電阻，阻值為30Ω；E．定值電阻，阻值為60Ω；F．滑動(dòng)變阻器，最大阻值為10Ω；G．滑動(dòng)變阻器，最大阻值為100Ω；H．開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。回答下列問(wèn)題：(1)電路圖中滑動(dòng)變阻器沒(méi)有完成連接，根據(jù)自己的判斷在實(shí)物圖中完成滑動(dòng)變阻器的連接，并把其他器材也連入電路；(2)實(shí)驗(yàn)中保持電壓表V2的示數(shù)3.00V不變，調(diào)節(jié)音箱的音量，使聲敏電阻接收到不同的聲音強(qiáng)度，在電壓表V1中讀出不同聲音強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電壓值，列表如下：I(dB)0306090120U1(V)0.801.151.582.002.25可以判斷該同學(xué)使用的定值電阻為_(kāi)_______，滑動(dòng)變阻器為_(kāi)_______(填器材前面的字母)；(3)在下面的坐標(biāo)紙中作出聲敏電阻的阻值R隨聲音強(qiáng)度I的變化曲線，利用所作的曲線可判斷，當(dāng)電壓表示數(shù)U1＝1.80V時(shí)，對(duì)應(yīng)的聲音強(qiáng)度I＝________dB?！即鸢浮?1)見(jiàn)〖解析〗圖