2024-2025學(xué)年高中物理第六章第2節(jié)傳感器的應(yīng)用課后達(dá)標(biāo)能力提升練習(xí)含解析新人教版選修3-2

PAGE1-傳感器的應(yīng)用(建議用時(shí)：30分鐘)【A組基礎(chǔ)鞏固】1．某樓梯口的電燈開(kāi)關(guān)裝有傳感器，天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音才能發(fā)光，而白天即使有聲音，電燈也不能發(fā)光，該開(kāi)關(guān)中有兩種傳感器，它們可能是()A．熱敏電阻和光敏電阻B．金屬熱電阻和光敏電阻C．熱敏電阻和霍爾元件D．光敏電阻和駐極體話筒解析：選D.兩種傳感器分別把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，所以選項(xiàng)D正確．2．(多選)下列關(guān)于電子秤中應(yīng)變式力傳感器的說(shuō)法正確的是()A．應(yīng)變片是由導(dǎo)體材料制成B．當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之，變小C．傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D．外力越大，輸出的電壓差值也越大解析：選BD.應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)應(yīng)變片拉伸時(shí)，其電阻變大，故選項(xiàng)B正確；傳感器輸出的是上、下兩應(yīng)變片上的電壓差值，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也就越大，故C錯(cuò)誤，D正確．3．傳感器廣泛應(yīng)用在我們的生產(chǎn)生活中，常用的計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)就是一種傳感器．如圖所示，鍵盤(pán)上每一個(gè)鍵的下面都連有一小金屬片，與該金屬片隔有肯定空氣間隙的是另一小的固定金屬片，這兩個(gè)金屬片組成一個(gè)小電容器．當(dāng)鍵被按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生改變．與之相連的電子線路就能夠檢測(cè)出哪個(gè)鍵被按下，從而給出相應(yīng)的信號(hào)．這種計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)運(yùn)用的是()A．溫度傳感器 B．壓力傳感器C．磁傳感器 D．光傳感器解析：選B.小金屬片被按下時(shí)，作用的壓力不一樣，小金屬片下移的距離不同，兩個(gè)極板之間的距離不同，電容就不同，即將壓力這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電容這個(gè)電學(xué)量，所以計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)運(yùn)用的是壓力傳感器，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤．4．電子打火機(jī)的點(diǎn)火原理是壓電效應(yīng)，壓電片在受壓時(shí)會(huì)在兩側(cè)形成電壓且電壓大小與壓力近似成正比．現(xiàn)有一利用壓電效應(yīng)制造的電梯加速度傳感器，如圖所示．壓電片安裝在電梯地板下，電壓表與壓電片構(gòu)成閉合回路用來(lái)測(cè)量壓電片兩側(cè)形成的電壓．若發(fā)覺(jué)電壓表示數(shù)增大，下列說(shuō)法正確的是()A．電梯肯定加速上升B．電梯肯定減速下降C．電梯加速度肯定向上D．電梯加速度肯定向下解析：選C.電壓表示數(shù)增大說(shuō)明人對(duì)地板的壓力變大，對(duì)人受力分析知地板對(duì)人的支持力大于人所受重力，即人的加速度肯定向上，所以電梯可能向上加速，也可能向下減速．5．如圖所示，電吉他的弦是磁性物質(zhì)，當(dāng)弦振動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流輸送到放大器、喇叭，把聲音播放出來(lái)，下列說(shuō)法正確的是()A．電吉他是光電傳感器B．電吉他是溫度傳感器C．電吉他是聲音傳感器D．弦改用尼龍材料原理不變解析：選C.由電吉他發(fā)聲的原理可知是將聲音改變轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞯母淖儯x項(xiàng)C正確，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤．6．當(dāng)出現(xiàn)某疫情時(shí)，在機(jī)場(chǎng)、車(chē)站等交通出入口，運(yùn)用紅外線熱像儀，紅外線熱像儀通過(guò)紅外線遙感，可檢測(cè)出經(jīng)過(guò)它時(shí)的發(fā)熱病人，從而可以有效限制疫情的傳播．關(guān)于紅外線熱像儀，下列說(shuō)法正確的是()A．選擇紅外線進(jìn)行檢測(cè)，主要是因?yàn)榧t外線具有熒光效應(yīng)B．紅外線熱像儀通過(guò)放射紅外線照耀人體來(lái)檢測(cè)C．紅外線熱像儀同時(shí)還具有殺菌作用D．一切物體都能放射紅外線，而且物體在不同溫度下放射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同解析：選D.紅外線熱像儀是依據(jù)物體放射的紅外線的頻率和強(qiáng)度不同而工作的，故D正確．7．有一種在光照或溫度上升時(shí)排氣扇都能啟動(dòng)的自動(dòng)限制裝置，下列說(shuō)法正確的是()A．兩個(gè)傳感器都是光電傳感器B．兩個(gè)傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器C．兩個(gè)傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器D．只有光照和溫度都適合時(shí)排氣扇才能工作解析：選B.題中提到有光照或溫度上升時(shí)排氣扇都能自動(dòng)限制，由此可見(jiàn)兩個(gè)傳感器一個(gè)是光電傳感器，一個(gè)是溫度傳感器，而且排氣扇自動(dòng)工作只需光照和溫度一個(gè)滿意條件即可，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．8．(多選)如圖所示是一種自動(dòng)限制水溫的裝置，P、Q是加熱電路的兩個(gè)觸頭，M、N是熱敏電阻的兩個(gè)觸頭，則下列說(shuō)法正確的是()A．P、Q應(yīng)接在a、b之間B．P、Q應(yīng)接在c、d之間C．M、N應(yīng)接在e、f之間D．M、N應(yīng)接在c、d之間解析：選AC.P、Q應(yīng)當(dāng)分別接在觸頭a、b之間，同時(shí)，M、N應(yīng)當(dāng)分別接e、f，其工作原理是當(dāng)水溫上升時(shí)，熱敏電阻阻值減小，電磁鐵中電流增大，吸引力增大，使銜鐵被吸下，a、b斷開(kāi)，使加熱裝置停止加熱；當(dāng)水溫降低到肯定程度時(shí)，熱敏電阻溫度減小，電磁鐵中電流減小，吸引力減小，銜鐵被彈簧拉上去，使a、b之間連接，加熱裝置起先加熱，從而實(shí)現(xiàn)限制水溫．【B組素養(yǎng)提升】9．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了推斷小車(chē)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，某工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車(chē)上，中間放置一個(gè)絕緣重球．小車(chē)向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)的改變規(guī)律如圖乙所示，下列推斷正確的是()A．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．從t1到t2時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．從t2到t3時(shí)間內(nèi)，小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析：選D.在0～t1內(nèi)，電流I恒定，壓敏電阻阻值不變，由小球的受力不變可知，小車(chē)可能做勻速或勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在t1～t2內(nèi)，電流I變大，壓敏電阻阻值變小，壓力變大，小車(chē)做變加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在t2～t3內(nèi)，電流I不變，壓力恒定，小車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確．10．某電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板．對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)．在P、Q間距增大的過(guò)程中()A．P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大B．P上電荷量保持不變C．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低D．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高解析：選D.當(dāng)P、Q的間距增大時(shí)，據(jù)平行板電容器公式C＝eq\f(εrS,4πkd)知d增大，則C減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；穩(wěn)定后電容器兩極板間的電壓不變，則據(jù)Q＝CU知C減小，U不變，則Q減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；電容器兩極板的電荷量削減，產(chǎn)生放電電流，方向從M→N，因此M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高，C錯(cuò)誤，D正確．11．(多選)如圖所示是自動(dòng)調(diào)溫式電熨斗，下列說(shuō)法正確的是()A．常溫時(shí)上下觸點(diǎn)是接觸的B．雙金屬片溫度上升時(shí)，上金屬片形變較大，雙金屬片將向下彎曲C．原來(lái)溫度限制在80℃斷開(kāi)電源，現(xiàn)要求60℃斷開(kāi)電源，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下調(diào)一些D．由熨燙絲綢衣物狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殪贍C棉麻衣物狀態(tài)，應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些解析：選ABD.常溫工作時(shí)，上下觸點(diǎn)是接通的，當(dāng)溫度上升時(shí)，上層金屬片形變大，向下彎曲，切斷電源．切斷溫度要上升，則應(yīng)使調(diào)溫旋鈕下移一些，選項(xiàng)A、B、D對(duì)，C錯(cuò)．12．(2024·南昌高二檢測(cè))如圖所示是電容式話筒的示意圖，它是利用電容器制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面有薄薄的金屬涂層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬涂層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓U，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生改變，使聲音信號(hào)被話筒轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，其中導(dǎo)致電容改變的緣由是電容器兩板間的()A．距離改變 B．正對(duì)面積改變C．電介質(zhì)改變 D．電壓改變解析：選A.平行板電容器的電容C∝eq\f(εrS,d)，本題中的電介質(zhì)沒(méi)有改變，正對(duì)面積也沒(méi)有改變，引起電容改變的因素是板間距離d，故選A.13.在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率ρ隨溫度t的改變關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能．對(duì)此，以下推斷正確的是()①通電后，其電功領(lǐng)先增大，后減小②通電后，其電功領(lǐng)先減小，后增大③當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1不變④當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在t1和t2之間的某一值不變A．①③ B．②③C．②④ D．①④解析：選D.當(dāng)電熱滅蚊器溫度由零升到t1的過(guò)程中，電阻器的電阻率ρ隨溫度上升而減小，其電阻R隨之減小，由于加在滅蚊器上的電壓U保持不變，滅蚊器的熱功率P隨之增大，當(dāng)t＝t1時(shí)，P＝P1達(dá)到最大．