2019高中物理 第四章 傳感器與現(xiàn)代社會(huì) 4.1-4.2 傳感器的原理 探究熱敏電阻的溫度特性曲線(xiàn)練習(xí)（含解析）滬科選修3-2.docx

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傳感器的原理 課時(shí)演練促提升 A組 1.牛奶制品中添加化學(xué)原料三聚氰胺嚴(yán)重影響到人們的身體健康。在多種檢測(cè)三聚氰胺的方法中有一種“酶標(biāo)法檢測(cè)”,若這種檢測(cè)方法,使用了傳感器,應(yīng)為傳感器中的哪一類(lèi)(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 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 解析:檢測(cè)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,所以選項(xiàng)C正確。 答案:C 2.隨著生活質(zhì)量的提高,自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入了家庭。洗手后,將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī),機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱,有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出,將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作,是因?yàn)?　　) A.改變了濕度 B.改變了溫度 C.改變了磁場(chǎng) D.改變了電容 答案:D 3.(多選)為有效預(yù)防和打擊恐怖襲擊,確保航空安全,各機(jī)場(chǎng)都投入運(yùn)行了一種安檢設(shè)備,可以快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出乘客有沒(méi)有隨身攜帶刀具、槍支、炸藥等違禁物品,關(guān)于這種安檢設(shè)備應(yīng)該安裝的傳感器,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.裝有能檢測(cè)金屬的物理傳感器 B.裝有能檢測(cè)炸藥的化學(xué)傳感器 C.裝有能檢測(cè)炸藥的物理傳感器 D.裝有能檢測(cè)金屬的化學(xué)傳感器 解析:檢測(cè)過(guò)程中可以使用物理傳感器檢測(cè)刀具等金屬(利用電磁感應(yīng)或射線(xiàn)的穿透能力),可以用化學(xué)傳感器中的氣體傳感器檢測(cè)炸藥。故選A、B。 答案:AB 4.類(lèi)人型機(jī)器人裝有作為眼睛的“傳感器”,猶如大腦的“控制器”,以及可以行走的“執(zhí)行器”,在它碰到障礙物前會(huì)自動(dòng)避讓并及時(shí)轉(zhuǎn)彎。下列有關(guān)該機(jī)器人“眼睛”的說(shuō)法中正確的是(　　) A.是力傳感器 B.是光傳感器 C.是溫度傳感器 D.是聲音傳感器 解析:遇到障礙物會(huì)繞開(kāi),說(shuō)明它是光傳感器,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。 答案:B 5.許多辦公樓及宿舍樓的樓梯上的電燈到了晚上能夠自動(dòng)做到“人來(lái)即亮,人走即滅”,其神奇功能在于控制燈的“開(kāi)關(guān)”傳感器。下面有關(guān)該傳感器的說(shuō)法中正確的是(　　) A.該傳感器能夠測(cè)量的物理量是位移和溫度 B.該傳感器能夠測(cè)量的物理量是位移和光強(qiáng) C.該傳感器能夠測(cè)量的物理量是光強(qiáng)和聲音 D.該傳感器能夠測(cè)量的物理量是壓力和位移 解析:由題意可以猜想該傳感器能夠感受光強(qiáng)弱的變化及聲音(或振動(dòng))的變化,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確。 答案:C 6.(多選)如圖所示,用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡(jiǎn)易水污染指示器,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.嚴(yán)重污染時(shí),LDR是高電阻 B.輕度污染時(shí),LDR是高電阻 C.無(wú)論污染程度如何,LDR的電阻不變,阻值大小由材料本身因素決定 D.該儀器的使用會(huì)因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊? 解析:嚴(yán)重污染時(shí),透過(guò)污水照到LDR上的光線(xiàn)較少,LDR電阻較大,選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;LDR由半導(dǎo)體材料制成,受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同,或多或少會(huì)影響LDR的電阻,選項(xiàng)D正確。 答案:AD 7.如下圖所示,甲、乙是兩類(lèi)熱敏電阻的R-t特征圖線(xiàn),如果想用熱敏電阻作傳感器,并與繼電器相連,構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的自動(dòng)報(bào)警線(xiàn)路,當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),由繼電器接通電路報(bào)警。采用圖　　　　熱敏電阻較好。 解析:甲種電阻有一段突變,當(dāng)溫度升高時(shí),電阻值突然減小到很小,使電路中的電流變化較大,起到較好的效果。 答案:甲 8.近年來(lái),隨著微處理技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了具有能進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、判斷和信息處理功能的智能化傳感器。如家庭中智能型洗衣機(jī)中安裝有多種傳感器,試將以下傳感器及其功能作出連線(xiàn)。 負(fù)荷傳感器　　　測(cè)定衣物脫水程度 水位傳感器　　　測(cè)定電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)情況 光電傳感器　　　測(cè)定水位變化 壓電傳感器　　　檢測(cè)水的濁度 解析:在分析傳感器的名稱(chēng)的基礎(chǔ)上,對(duì)其功能進(jìn)行分析,從最容易的入手,各傳感器及功能連線(xiàn)如下: 答案:見(jiàn)解析 B組 1.(多選)用多用電表的同一擋位測(cè)量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時(shí),下列說(shuō)法正確的是(　　) A.測(cè)熱敏電阻時(shí),溫度越高,多用電表指針偏角越大 B.測(cè)熱敏電阻時(shí),溫度越高,多用電表指針偏角越小 C.測(cè)光敏電阻時(shí),光照越弱,多用電表指針偏角越大 D.測(cè)光敏電阻時(shí),光照越弱,多用電表指針偏角越小 解析:根據(jù)熱敏電阻的特點(diǎn),溫度越高電阻越小,多用表指針偏角越大,選項(xiàng)A正確、選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由光敏電阻的特點(diǎn),光照越弱,電阻越大,偏角越小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤、選項(xiàng)D正確。 答案:AD 2.如圖所示,RT為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,R為定值電阻,若往RT上擦些酒精,在環(huán)境溫度不變的情況下,關(guān)于電壓表示數(shù)的變化情況,下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.變大 B.變小 C.先變大后變小再不變 D.先變小后變大再不變 解析:往RT上擦酒精后,酒精蒸發(fā)吸熱,熱敏電阻RT溫度降低,電阻值增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn),電壓表示數(shù)變小。當(dāng)酒精蒸發(fā)完畢后,RT的溫度逐漸升高到環(huán)境溫度后不變,所以熱敏電阻的阻值逐漸變小,最后不變。故電壓表的示數(shù)將逐漸變大,最后不變,選項(xiàng)D正確。 答案:D 3.如圖所示,R3是光敏電阻,當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后在沒(méi)有光照射時(shí),a,b兩點(diǎn)等電勢(shì),當(dāng)用光照射電阻R3時(shí),則(　　) A.R3的電阻變小,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) B.R3的電阻變小,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) C.R3的電阻變大,a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì) D.R3的電阻變大,a點(diǎn)電勢(shì)低于b點(diǎn)電勢(shì) 解析:當(dāng)光照射R3時(shí),R3阻值變小,R4分壓變大,則a點(diǎn)電勢(shì)將會(huì)升高,所以a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),選項(xiàng)A正確。 答案:A 4.對(duì)于常見(jiàn)的可燃?xì)怏w濃度的檢測(cè),現(xiàn)在一般用催化燃燒檢測(cè)器。它的原理如下:傳感器的核心為一惠斯通電橋,其中一橋臂上有催化劑,當(dāng)與可燃?xì)怏w接觸時(shí),可燃?xì)怏w在有催化劑的電橋上燃燒,該橋臂的電阻發(fā)生明顯變化,其余橋臂的電阻不變化,從而引起整個(gè)電路的輸出發(fā)生變化,而該變化與可燃?xì)怏w的濃度成比例,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)可燃?xì)怏w的檢測(cè)。由此可推斷有催化劑的橋臂上的電阻材料為(　　) A.銅 B.合金 C.半導(dǎo)體 D.絕緣體 解析:可燃?xì)怏w燃燒后電阻發(fā)生變化的原因,是由于溫度升高造成的,所以此電阻應(yīng)屬于熱敏電阻,而能夠隨溫度變化其電阻有較明顯變化的材料只可能是選項(xiàng)中的半導(dǎo)體材料,故選C。 答案:C 5.如圖甲為在溫度為10 ℃左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖,箱內(nèi)的電阻R1=20 kΩ,R2=10 kΩ,R3=40 kΩ,Rt為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線(xiàn)如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓Uab<0時(shí),電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)溫度提高;當(dāng)Uab>0時(shí),電壓鑒別器使S斷開(kāi),停止加熱,恒溫箱內(nèi)的恒定溫度是　　　　　。 甲 乙 解析:設(shè)電路兩端電壓為U,當(dāng)Uab=0時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,有UR1+R2R1=UR3+RtR3,解得Rt=20kΩ,由圖乙可知,當(dāng)Rt=20kΩ時(shí),t=35℃。 答案:35 ℃