2021-2022學(xué)年人教版（2019）選擇性必修第二冊第五章第2節(jié)常見傳感器的工作原理及應(yīng)用

能力提升練習(xí)

一、單選題

1.如圖所示電路，電源內(nèi)阻為〃兩相同燈泡L1、L2電阻均為R,D為理想二極管

（具有單向?qū)щ娦裕?，電表均為理想電表。閉合S后，一帶電油滴恰好在平行板電

容器中央靜止不動?，F(xiàn)把滑動變阻器滑片向上滑動，電壓表Y'V,示數(shù)變化量絕對

值分別為△外,電流表示數(shù)變化量為4,則下列說法中錯誤的是（）

A.兩燈泡逐漸變亮B.油滴將向下運動

C?D.

2.筆記本電腦機身和顯示屏對應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件，利用磁體靠近霍爾

元件產(chǎn)生霍爾效應(yīng)可控制顯示屏的工作狀態(tài)。如圖，一寬為外長為。的長方形半

導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為e的自由電子，通入方向向右的電流

時，電子的定向移動速率為九當(dāng)元件處于方向向下且垂直于上表面、磁感應(yīng)強度

為8的勻強磁場中，元件的前、后表面間將出現(xiàn)霍爾電壓U,以此控制屏幕的熄滅。

此時（）

A.元件前表面的電勢比后表面的電勢低

B.自由電子受到的洛倫茲力大小為斗

C.霍爾電壓U與磁感應(yīng)強度B成反比

D.霍爾電壓U與電子定向移動的速度u無關(guān)

3.以下說法正確的是（）

A.電感器有通交流、阻直流、通高頻、阻低頻的特性

B.電容器的電容越小，交流電頻率越低，對交流電的阻礙作用越小

C.傳感器能把被測的非電信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的電信息

D.光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成，其電阻不隨光照強度改變

4.如圖所示的電路中，電源電動勢為區(qū)內(nèi)阻為幾定值電阻R。，A和B是小燈

泡，光敏電阻凡阻值隨光照強度增加而減小。用逐漸增強的光照射光敏電阻凡過

程中（）

A.路端電壓增大B.&兩端電壓減小

C.燈A變暗，燈B變亮D.燈A和燈B都變暗

5.霍爾元件是一種應(yīng)用霍爾效用的磁傳感器，有一個沿y軸方向的磁場，磁感應(yīng)

強度B=B°+ky（Bo、4均為正的常數(shù)），將一傳感器固定在霍爾元件上，沿y軸方

向元件的厚度為d,保持通過霍爾元件的電流/不變（方向如圖中箭頭所示）.當(dāng)

元件沿y軸方向移動時，。、b是垂直于z軸方向上元件的前后兩側(cè)面，在這兩個側(cè)

面產(chǎn)生的電勢差為U,則下列說法正確的是

戶

A.若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則后側(cè)面電勢高

B.若/不變，電勢差U越大，則該處的磁感應(yīng)強度3越小

C.若磁感應(yīng)強度5不變，前后兩側(cè)面的電勢差U越小，則電流/取值越大

D?％越大，傳感器靈敏度詈越高

6.福州一中的同學(xué)總是對身邊的的事物充滿好奇，某同學(xué)對智能手機中的電子指

南針（電子羅盤）產(chǎn)生了興趣，通過查資料得知其原理是利用重力傳感器和霍爾效

應(yīng)來確定地磁場的方向。如圖，某個智能手機中固定著一個導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾

元件，各邊長度如圖所示。元件的上表面與手機平面平行，始終通有從。到。方

向的恒定電流/,當(dāng)手機水平轉(zhuǎn)動時，霍爾元件上下表面A、8之間的電勢差也發(fā)

生改變，不考慮地磁場的磁偏角，小范圍內(nèi)的地磁場可視為勻強磁場，下列說法正

B.當(dāng)C端朝著正西方向時，僅增大元件的厚度c,則4、B兩表面的電勢差增大

c.CO沿著豎直方向時，A、B兩表面的電勢差小8一定為零

D.當(dāng)。端從正西方向緩慢轉(zhuǎn)動90。到正北方向時，A、8兩表面的電勢差不斷減小

7.如圖所示，E為電源，其內(nèi)阻不可忽略，RT為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高

而減小，L為指示燈泡，C為平行板電容器，G為靈敏電流計,閉合開關(guān)S,在環(huán)

境溫度明顯升高的過程中，下列說法錯誤的是

A.L變亮

B.RT兩端電壓變小

C.C所帶的電荷量保持變小

D.G中電流方向由b—a

8.能把溫度這個物理量轉(zhuǎn)化為電阻這個物理量的元器件是（）

A.熱敏電阻B.光敏電阻C.電容器D.電源

9.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計了利用壓敏電阻判斷

豎直升降機運動狀態(tài)的裝置，其工作原理圖如圖甲所示，將壓敏電阻固定在升降機

底板上，其上放置一個物塊，在升降機運動的過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，已

知升降機靜止時電流表的示數(shù)為刀。下列判斷正確的是（）

A.從。到力時間內(nèi),升降機一定靜止

B.從。到尬時間內(nèi)，升降機可能做勻加速直線運動

C.從0到時間內(nèi)，升降機運動時的加速度在變化

D.從攵到門時間內(nèi),升降機可能向下勻加速運動

1。.利用霍爾元件可以進行微小位移的測量。如圖甲所示，將固定有霍爾元件的物

體置于兩塊磁性強弱相同、同極相對放置的磁體縫隙中，建立如圖乙所示的空間坐

標(biāo)系。保持沿x方向通過霍爾元件的電流/不變，當(dāng)物體沿Z軸方向移動時，由于

不同位置處磁感應(yīng)強度8不同，霍爾元件將在y軸方向的上、下表面間產(chǎn)生不同的

霍爾電壓UH。當(dāng)霍爾元件處于中間位置時，磁感應(yīng)強度B為0,UH為0,將該點

作為位移的零點。在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強度B的大小和坐標(biāo)z成正比，這樣就可以

把電壓表改裝成測量物體微小位移的儀表。下列說法中正確的是（）

A.該儀表只能測量位移的大小，無法確定位移的方向

B.該儀表的刻度線是不均勻的

C.若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當(dāng)Az>0時，上表面電勢高

D.電流/越大，霍爾電壓U”越大

二、多選題

11.下列說法正確的是（）

A.話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號

B.熱敏電阻是利用半導(dǎo)體電阻承受隨溫度的變化的特征來實現(xiàn)溫度測量

C.電子秤所使用的測力裝置是力傳感器

D.空調(diào)機中控溫的傳感器是光電傳感器

12.光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖如圖所示，圖中虛線表示激光，圓柱體表示隨為

光敏電阻，以為定值電阻，R2此光電計數(shù)器的基本工作原理是（）

A.當(dāng)光照射R/時，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓

B.當(dāng)光照射R/時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓

C.信號處理系統(tǒng)每獲一次低電壓就計數(shù)一次

D.信號處理系統(tǒng)每獲一次高電壓就計數(shù)一次

13.圖為某種電子秤工作原理的示意圖，被稱物體的質(zhì)量可按照一定的換算關(guān)系通

過電流表的示數(shù)獲得.秤盤中放入物體后，連桿P將從以點向下滑動，最終停在

b間的某一位置.關(guān)于該電子秤，下列說法正確的是（)

A.物體質(zhì)量越小,電流表的示數(shù)越大

B.物體質(zhì)量越大,電流表的示數(shù)越大

C.物體質(zhì)量越大,電路中的總電阻越大

D.物體質(zhì)量越小,電路中的總電阻越大

14.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)計了判斷

小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（。）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在

絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球.小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如

圖（力）所示，下列判斷正確的是（）

（3）

A.從〃到時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動

B.從到方時間內(nèi)，小車做變加速直線運動

C.從"到72時間內(nèi)，小車做變加速直線運動

D.從已到仃時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動

15.平行板電容器的兩板A、R接于電池兩極，一個帶F電小球用絕緣細線懸掛在

電容器內(nèi)部，閉合電鍵S,電容器充電，這時懸線偏離豎直方向夾角為。，如圖所

示，那么（）

|金」

A.保持電鍵S閉合，將A板稍向上移，貝減小

B.保持電鍵S閉合，將A板稍向B板靠近，則。增大

C.電鍵S斷開，將A板稍向B板靠近，則。不變

D.電鍵S斷開，將A板稍向上移，則。減小

三、解答題

16.如圖所示電路，電源電壓不變，電表均為理想電表，力=30。.開關(guān)Si、S2都

斷開或都閉合所形成的兩個電路狀態(tài)中，電壓表示數(shù)之比為3：8；&消耗的最大

功率和最小功率之比為4：1；R3的最小功率為0.9W.求：

（1）電阻及的值；

（2）電流表的最大示數(shù)。

17.如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動勢為區(qū)內(nèi)阻不計，不稱物體時，

滑動觸頭尸在A端，滑動變阻器接入電路中的有效電阻最大，電流較?。环Q重物

時，在壓力作用下滑動觸頭下移，滑動變阻器有效電阻變小，電流變大。這樣把電

流對應(yīng)的質(zhì)量值刻在刻度盤上，就可以讀出被稱物體的質(zhì)量，若滑動變阻器上A、

B間長度為/,最大阻值為已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為鼠

（1）試導(dǎo)出所稱重物重力G與電路中電流/的函數(shù)關(guān)系

（2）該裝置達到最大量程時電流表示數(shù)是多少？

四、實驗題

18.為了研究光敏電阻在室內(nèi)正常光照射和室外強光照射時電阻的大小關(guān)系，某同

學(xué)用如圖甲所示的電路進行實險，得出兩種S/圖線，如圖乙所示。

（I）根據(jù)圖線可知正常光照射時光敏電阻的阻值為n,強光照射時的

阻值為。；

（2）若實驗中所用電壓表的內(nèi)阻約為5kQ,毫安表的內(nèi)阻約為100Q,考慮到電

表內(nèi)阻對實驗結(jié)果的影響，此實驗中（選填“正常光照射時”或“強光照射

時”）測得的電阻誤差較大。若測量這種光照下的電阻，則需將實物圖中毫安表的

連接方式采用（選填“內(nèi)接”或“外接”）法進行實驗，實驗結(jié)果較為準(zhǔn)確。

19.把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器、開關(guān)、電源按如圖所示電路連接，制成

光電報警裝置。當(dāng)有光照射報警裝置且光照不是很弱時，蜂鳴器發(fā)聲，當(dāng)沒有光照

或者光照很弱時，