物理學(xué)科高二寒假作業(yè)5作業(yè)范圍：選修3-2第六章傳感器時間：60分鐘分值：100分第Ⅰ卷一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分。在每小題給出的四個選項中，有的題題只有一項符合題目要求，有的題有多項符合題目要求。全部選對的得7分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）題號12345678910答案1、下列關(guān)于傳感器說法中正確的是（）A、電熨斗能自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷；B、光敏電阻隨光照強(qiáng)度的增大其阻值逐漸升高；C、電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，它是把力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號；D、金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高?！緛碓础俊景購?qiáng)?！?023學(xué)年江蘇省揚州中學(xué)高二下期中物理試卷解析：電熨斗是利用雙金屬片傳感器控制電路的通斷，A正確；光敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨光照強(qiáng)度的增大而減小，B錯誤；電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，利用通過應(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，將力的信號變成電信號，C正確；金屬熱電阻隨溫度的升高其阻值逐漸升高，D正確。答案：ACD。題型：多選題。難度：較易。2、美國科學(xué)家WillardS、Boyle與GeorgeE、Smith因電荷耦合器件（CCD）的重要發(fā)明榮獲2023年度諾貝爾物理學(xué)獎，CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器。下列器件不可作為傳感器的是（）A、干簧管；B、干電池；C、霍爾元件；D、熱敏電阻?！緛碓础俊景購?qiáng)?！?023學(xué)年江蘇省無錫市高二下期末物理試卷解析：干簧管、霍爾元件以及熱敏電阻都可以做傳感器，但是干電池不能做傳感器，故選B。答案：B。題型：選擇題。難度：容易。3、如圖1所示，在電路中接一段鎢絲，閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)用打火機(jī)給鎢絲加熱時燈泡亮度明顯變暗，根據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來制作一個溫度傳感器，下面的說法中正確的是（）A、該傳感器利用了鎢絲的物理性質(zhì)；B、該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化而變化的特性；C、該傳感器能夠把熱學(xué)量（溫度）轉(zhuǎn)換為電學(xué)量（電阻）；D、該傳感器能夠把電學(xué)量（電阻）轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量（溫度）?！緛碓础?023學(xué)年湖南省衡陽市衡陽縣高二期末物理卷圖1圖2圖3圖4解析：由題目中的實驗現(xiàn)象可知，鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，利用了鎢絲的物理性質(zhì)，從而可以制成溫度傳感器，傳感器能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電阻這個電學(xué)量，故A、B、C正確，D錯誤。答案：ABC。題型：多選題。難度：較易。4、如圖2所示，為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖，其中A為發(fā)光儀器，小圓柱是傳送帶上物品，R1為光敏電阻，其電阻值有光照時比沒有光照時要小得多，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R1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記數(shù)一次；D、信息處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就記數(shù)一次。【來源】2023學(xué)年貴州平壩一高高二下期中物理試卷解析：當(dāng)有光照射R1時，R1的電阻減小，則整個電路總電阻變小，電動勢不變，則電流增大，則R2兩端的電壓最大，即信號處理系統(tǒng)獲得高電壓，故A正確，B錯誤；當(dāng)無光照射R1時，R1的電阻增大，則整個電路總電阻變大，電動勢不變，則電流減小，則R2兩端的電壓最大，即信號處理系統(tǒng)獲得低電壓，則信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就記數(shù)一次，故C正確，D錯誤；答案：AC。題型：多選題。難度：一般。5、如圖3為用電源、電磁繼電器、滑動變阻器、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、開關(guān)、導(dǎo)線等組成的一個高溫報警器電路圖，要求是：正常情況綠燈亮，有險情時電鈴報警，則圖中的甲、乙、丙分別是（）A、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡；B、半導(dǎo)體熱敏電阻、小電鈴、綠燈泡；C、綠燈泡、小電鈴、半導(dǎo)體熱敏電阻；D、半導(dǎo)體熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴?！緛碓础俊景購?qiáng)?！?023學(xué)年貴州省思南中學(xué)高二下期末物理試卷解析：根據(jù)要求，在常溫下熱敏電阻甲阻值較大，電磁鐵磁性較弱，不能將銜鐵吸下，此時綠燈所在電路接通，綠燈亮，所以丙為是綠燈；溫度升高，熱敏電阻阻值較小，控制電路電流增大時，電磁鐵磁性增大，將銜鐵吸下，丙電路斷開，乙電路接通電鈴響，所以乙為小電鈴；由以上的分析可知，甲是半導(dǎo)體熱敏電阻。故選B。答案：B。題型：選擇題。難度：一般。6、如圖4所示，興趣小組的同學(xué)為了研究豎直運動的電梯中物體的受力情況，在電梯地板上放置了一個壓力傳感器，將質(zhì)量為4kg的物體放在傳感器上。在電梯運動的某段過程中，傳感器的示數(shù)為44N，g取10m/s2，對此過程的分析正確的是（）A、電梯可能正在減速下降；B、電梯可能正在加速上升；C、物體的加速度大小為1m/s2；D、電梯的加速度大小為4m/s2?！緛碓础?023學(xué)年西藏山南地區(qū)二中高一期末物理卷解析：當(dāng)傳感器的示數(shù)為44N，則物體受到的支持力是44N，根據(jù)牛頓第二定律：，且加速度向上，則物體可能做向上加速運動，或向下做減速運動，ABC正確，D錯誤。答案：ABC。題型：多選題。難度：一般。7、為了保證行車安全和乘客身體健康，動車上裝有煙霧報警裝置，其原理如圖5所示，M為煙霧傳感器，其阻值RM隨著煙霧濃度的改變而變化，電阻R為可變電阻，車廂內(nèi)有人抽煙時，煙霧濃度增大，導(dǎo)致S兩端的電壓增大，裝置發(fā)出警報，下列說法正確的是（）A、RM隨煙霧濃度的增大而增大；B、RM隨煙霧濃度的增大而減??；C、若要提高報警靈敏度可增大R；D、若要提高報警靈敏度可減小R?！緛碓础?023學(xué)年廣東省揭陽一中高二第二次段考物理卷解析：S兩端電壓U增大，故傳感器兩端電壓一定減??；當(dāng)有煙霧，使傳感器電阻變化，即RM變小，則有RM隨著煙霧濃度的增大而減小，故A錯誤，B正確；R越大，M與R并聯(lián)的電阻R并越接近RM，U增大越明顯，導(dǎo)致“S”上電壓變化最明顯，故C正確，D錯誤。答案：BC。題型：多選題。難度：一般。8、如圖6所示為一種主動式光控報警器原理圖。圖中R1和R2為光敏電阻，R3和R4為定值電阻。當(dāng)射向光敏電阻R1和R2的任何一束光線被遮擋時，都會引起警鈴發(fā)聲，則圖中虛線圈內(nèi)的電路是（）A、與門；B、或門；C、或非門；D、與非門?！緛碓础客骄私贪嫖锢砀叨希ㄟx修3-2）B版第六章第三節(jié)圖5圖6甲圖7乙丙解析：當(dāng)射向光敏電阻R1和R2的光線都沒有被遮擋時，光敏電阻阻值較小，報警器輸入高電平，輸出高電平，警鈴不響；當(dāng)射向光敏電阻R1和R2的任何一束光線被遮擋時，報警器輸入低電平，輸出低電平，警鈴發(fā)聲，所以此電路為“與門”電路，選項A正確。答案：A。題型：選擇題。難度：一般。9、傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件。如圖7所示，乙、丙是兩種常見的電容式傳感器，現(xiàn)將乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進(jìn)行實驗（電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏），下列實驗現(xiàn)象中正確的是（）A、當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變小，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；B、當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變大，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C、當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變大，則電流表指針向左偏；D、當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變小，則電流表指針向左偏。【來源】【百強(qiáng)?！?023學(xué)年四川省雙流中學(xué)高二下學(xué)期期中物理試卷解析：當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變小，電容器兩極板間的距離增大，根據(jù)電容的決定式得知，電容減小，而電壓不變，則由Q=CU可知，電容器所帶的電量減小，電容器放電，電路中有順時針方向的電流，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，A錯誤；當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變大，電容器兩極板間的距離減小，根據(jù)電容的決定式得知，電容增大，而電壓不變，則由Q=CU可知，電容器所帶的電量增加，電容器充電，電路中有逆時針方向的電流，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，B錯誤；當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若導(dǎo)電溶液深度h變大，兩極板間正對面積增大，電容器增大，而電壓不變，則電容器充電，電路中有逆時針方向的電流，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，C錯誤；當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若導(dǎo)電溶液深度h變小，兩極板間正對面積減小，電容器減小，而電壓不變，則電容器放電，電路中有順時針方向的電流，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，故D正確。答案：D。題型：選擇題。難度：一般。10、氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的電導(dǎo)G（電阻的倒數(shù)）與一氧化碳濃度C的關(guān)系如圖8甲所示。如果將氧化錫傳感器接到如圖8乙所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表（電壓表）的指針就與一氧化碳濃度有了對應(yīng)關(guān)系，觀察儀表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)。下面表示電壓表示數(shù)U0與一氧化碳濃度C之間的對應(yīng)關(guān)系的圖象正確的是（）甲圖8乙ABCD【來源】【百強(qiáng)?！?023學(xué)年吉林省吉林一中高二下期末物理試卷解析：設(shè)傳感器的電阻為R1，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，由題意：氧化錫傳感器電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）-CO濃度曲線，得到，k是比例系數(shù)。又根據(jù)歐姆定律得，電壓表示數(shù)，由數(shù)學(xué)知識分析，當(dāng)C增大時U0增大，C與U0是非線性關(guān)系，變化率越來越小，圖像是曲線，而且是增函數(shù)，故C正確，ABD錯誤。答案：C。題型：選擇題。難度：較難。第Ⅱ卷二、非選擇題。（本卷共2小題，每小題15分，共30分。）11、氣體傳感器利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)將某種氣體的濃度轉(zhuǎn)換成電信號輸出，如圖9所示，B為將可燃?xì)怏w或有毒氣體（CO，CH4瓦斯煤氣）濃度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器，簡稱電子鼻。根據(jù)如下材料，U=220V的電源、M排風(fēng)扇、G繼電器、A控制電源、S控制開關(guān)。請設(shè)計一個家用自動排煙電路，在圖中完成連線圖?！緛碓础?023學(xué)年遼寧省重點高中協(xié)作校高二下期末物理試卷圖9答圖1圖10解析：電磁繼電器起開關(guān)作用，所以電池組、開關(guān)和電磁繼電器應(yīng)組成一個電路，另一個是由排風(fēng)扇和高壓電源組成的電路，如答圖1所示。題型：作圖題。難度：較易。12、如圖10所示為檢測某傳感器的電路圖，傳感器上標(biāo)有“3V、”的字樣（傳感器可看做一個純電阻），滑動變阻器R0上標(biāo)有“10Ω、1A”的字樣，電流表的量程為，電壓表的量程為3V。求（1）傳感器的電阻和額定電流？（2）為了確保電路各部分的安全，在a、b之間所加的電源電壓最大值是多少？（3）如果傳感器的電阻變化超過標(biāo)準(zhǔn)值1Ω，則該傳感器就失去作用。實際檢測時，將一個恒壓電源加在圖中a、b之間，閉合開關(guān)S，通過調(diào)節(jié)R0來改變電路中的電流和R0兩端的電壓，檢測記錄如下表所示。若不計檢測電路對傳感器電阻的影響，你認(rèn)為這個傳感器是否仍可使用？此時a、b間所加的電壓是多少？電壓表示數(shù)U/V電流表示數(shù)I/A第一次第二次【來源】同步君人教版物理高二上（選修3-2）B版第六章第二節(jié)解析：（1），。（2）最大電流I=I傳=，電源電壓最大值Um=U傳+U0，U傳為傳感器的額定電壓，U0為R0m=10Ω時R0兩端的電壓，即U0=I傳?R0m=×10V