第2第2課時(shí)常見傳感器的工作原理及應(yīng)用第五章傳感器一、單選題：１.電動(dòng)自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱為“霍爾轉(zhuǎn)把”，屬于傳感器非接觸控制。轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖甲。開啟電源時(shí)，在霍爾器件的上、下面之間加一定的電壓，形成電流，如圖乙。隨著轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾器件能輸出控制車速的電壓，已知電壓與車速關(guān)系如圖丙。以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是()A．為提高控制的靈敏度，永久磁鐵的上、下端分別為N、S極B．按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手，車速將變快C．圖乙中從霍爾器件的左、右側(cè)面輸出控制車速的霍爾電壓D．若霍爾器件的上、下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，將影響車速控制【答案】B【解析】由于在霍爾器件的上、下面之間加一定的電壓，形成電流，當(dāng)永久磁鐵的上、下端分別為N、S極時(shí)，磁場(chǎng)方向與電子的移動(dòng)方向平行，則電子不受洛倫茲力作用，霍爾器件不能輸出控制車速的霍爾電壓，故A錯(cuò)誤；當(dāng)按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手，霍爾器件周圍的磁場(chǎng)增強(qiáng)，則霍爾器件輸出控制車速的霍爾電壓增大，因此車速將變快，故B正確；根據(jù)題意，結(jié)合圖乙的示意圖，永久磁鐵的N、S極可能在左、右側(cè)面或在前、后表面，因此從霍爾器件輸出控制車速的霍爾電壓不一定在霍爾器件的左、右側(cè)面，也可能在前、后面，故C錯(cuò)誤；當(dāng)霍爾器件的上、下面之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，從霍爾器件輸出控制車速的霍爾電壓正負(fù)號(hào)相反，由圖丙可知，不會(huì)影響車速控制，故D錯(cuò)誤。故選：B。２.如圖所示為某商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖。其中A是光源，B是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯，R1是半導(dǎo)體材料制成的光敏電阻(光照越強(qiáng)，電阻越小)，R2是定值電阻。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過，擋住由A射向R1的光線時(shí)，計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。此計(jì)數(shù)器的基本工作原理是()A．當(dāng)有光照射R1時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓B．不論有無光照射R1，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得的電壓都不變C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次【答案】C【解析】由電路圖可知，R1、R2串聯(lián)；當(dāng)有光照射R1時(shí)，R1的阻值較小，總阻值較小，由歐姆定律可得電路中電流較大；因R2為定值電阻，則R2兩端的電壓較大；當(dāng)光線被擋住時(shí)，R1的阻值變大，總阻值變大，由歐姆定律可得電路中電流減小；則R2兩端的電壓減小，故A、B錯(cuò)誤；當(dāng)光線被擋住時(shí)，R1的阻值變大，則R2兩端的電壓減小，信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。３．壓敏電阻的阻值會(huì)隨所受壓力的增大而減小，某位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其裝置示意圖如圖所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體m，電梯靜止時(shí)電流表示數(shù)為I0，電梯在不同的運(yùn)動(dòng)過程中，電流表的示數(shù)分別如圖(甲)(乙)(丙)(丁)所示，下列判斷中不正確的是()A．(甲)圖表示電梯可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．(乙)圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)C．(丙)圖表示電梯可能做勻加速上升運(yùn)動(dòng)D．(丁)圖表示電梯可能做變減速下降運(yùn)動(dòng)【答案】C【解析】勻速時(shí)物體受力與靜止時(shí)相同，電流應(yīng)為I0，選項(xiàng)A正確；勻加速上升時(shí)物體超重，壓力恒定，電流恒定且大于I0，選項(xiàng)B正確，C錯(cuò)誤；(丁)圖電流減小，電路中的電阻增大，故此過程壓力減小，可能為變減速下降運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。故選C。４．某種角速度計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)整個(gè)裝置繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A相對(duì)于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動(dòng)變阻器輸出電壓，電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無限大)接收相應(yīng)的電壓信號(hào)。已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為l，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)?；瑒?dòng)變阻器總長(zhǎng)也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時(shí)滑片P在變阻器的最左端B處，當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則()A．電路中電流隨角速度的增大而增大B．彈簧的伸長(zhǎng)量為x＝eq\f(mlω,k－mω2)C．輸出電壓U與ω的函數(shù)關(guān)系為U＝eq\f(Emω,k－mω2)D．此裝置能測(cè)量的角速度最大不超過eq\r(\f(k,2m))【答案】D【解析】系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，無論角速度增大還是減小，BC的電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中電流保持不變，與角速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤。設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度為x，則對(duì)元件A，根據(jù)牛頓第二定律得kx＝mω2(l＋x)，解得x＝eq\f(mlω2,k－mω2)，故B錯(cuò)誤。輸出電壓U＝eq\f(RBP,RBC)E＝eq\f(x,l)E，解得U＝eq\f(Emω2,k－mω2)，故C錯(cuò)誤。當(dāng)x＝l時(shí)角速度最大，則由kl＝mωeq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(max))(l＋l)，解得ωmax＝eq\r(\f(k,2m))，故D正確。故選D。5.傳感器是能將感受的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件，在自動(dòng)控制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器。金屬芯線與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器，從電容C大小的變化情況就能反映出液面高度h的高低情況，則兩者的關(guān)系是()①C增大表示h增大②C增大表示h減?、跜減小表示h減小④C減小表示h增大A．只有①正確 B．只有①、③正確C．只有②正確 D．只有②、④正確【答案】B【解析】液面高度的變化，相當(dāng)于電容器極板正對(duì)面積的變化。當(dāng)h增大時(shí)，相當(dāng)于正對(duì)面積增大，則電容C應(yīng)增大；當(dāng)h減小時(shí)，相當(dāng)于正對(duì)面積減小，電容C應(yīng)減小，B正確。故選B。６.利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)叫作DIS實(shí)驗(yàn)，DIS由傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成。如圖所示為“用DIS測(cè)變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度”實(shí)驗(yàn)的裝置圖，圖中①所示的器材為()A．位移傳感器 B．速度傳感器C．時(shí)間傳感器 D．光電門傳感器【答案】D【解析】光電門傳感器能夠測(cè)量并記錄擋光片通過光電門的時(shí)間t。若擋光片的寬度為d，則瞬時(shí)速度v＝eq\f(d,t)，故D正確。故選：D。７.關(guān)于傳感器，下列說法正確的是()A．傳感器能將非電學(xué)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量B．金屬熱電阻是一種可以將電學(xué)量轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量的傳感器C．干簧管是能夠感知電場(chǎng)的傳感器D．干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用【答案】A【解析】傳感器作為一種將其他形式的信號(hào)與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換裝置，能將非電學(xué)量按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，選項(xiàng)A正確；金屬熱電阻是將熱學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器，串聯(lián)在電路中就成為一個(gè)由磁場(chǎng)控制的開關(guān)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。故選：A。８.如圖所示的電容式話筒就是一種電容式傳感器，其原理是：導(dǎo)電性振動(dòng)膜片與固定電極構(gòu)成了一個(gè)電容器，當(dāng)振動(dòng)膜片在聲壓的作用下振動(dòng)時(shí)，兩個(gè)電極之間的電容發(fā)生變化，電路中電流隨之變化，這樣聲信號(hào)就變成了電信號(hào)，則當(dāng)振動(dòng)膜片向左振動(dòng)時(shí)（）電容器的電容增大電容器帶電荷量減少R兩端的輸出信號(hào)電壓相對(duì)于平衡位置穩(wěn)定時(shí)不變D.電阻R中的電流方向自右向左【答案】B【解析】振動(dòng)膜片向左振動(dòng)時(shí)電容器兩極板間的距離變大，由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知電容器的電容減小，A錯(cuò)誤；由C＝eq\f(Q,U)可知，在U不變的情況下，C減小則Q減小，電容器處于放電狀態(tài)，R中電流方向自左向右，B正確，D錯(cuò)誤；因穩(wěn)定時(shí)無電流，R兩端輸出信號(hào)電壓為零，有電流通過電壓變大，C錯(cuò)誤。故選B。９.如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻），L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)（電流表內(nèi)阻不計(jì)，電源內(nèi)阻r不可忽略）（）A．R1兩端的電壓增大 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)酢敬鸢浮緾【解析】R2與燈泡L并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)溫度降低時(shí)，熱敏電阻R2電阻值增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈泡L兩端的電壓增大，燈泡的亮度變強(qiáng)，R1兩端的電壓減小，故只有C正確。故選C。10.如圖是智能稱重地磅,它使用方便快捷、計(jì)量精度高、反應(yīng)速度靈敏、移動(dòng)方便,這種地磅安裝了應(yīng)變式力傳感器,下列關(guān)于應(yīng)變式力傳感器的說法不正確的是 ()A.應(yīng)變片是由半導(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【答案】C【解析】應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成,故選項(xiàng)A正確;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。本題選錯(cuò)誤的。故選：C。11.如圖所示的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電阻，LED為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)），且R與LED的距離不變，下列說法正確的是（）A.當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率增大B．當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率減小C．當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，燈泡消耗的功率可能不變D．無論怎樣移動(dòng)滑片P，燈泡消耗的功率都不變【答案】A【解析】當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，流過發(fā)光二極管的電流增大，發(fā)光二極管發(fā)出的光增強(qiáng)，光敏電阻的阻值減小，流過燈泡的電流增大，燈泡消耗的功率增大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí)，發(fā)光二極管所在支路的電阻增大，電流減小，發(fā)光二極管發(fā)出的光減弱，光敏電阻的阻值增大，流過燈泡的電流減小，燈泡消耗的功率減小，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。故選A。12.關(guān)于光敏電阻和熱敏電阻，下列說法中正確的是（）A．光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成的，其阻值隨光照增強(qiáng)而減小，隨光照的減弱而增大B．光敏電阻是能把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電流這個(gè)電學(xué)量的傳感器C．熱敏電阻是用金屬鉑制成的，它對(duì)溫度感知很靈敏D．熱敏電阻是把熱量這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量的傳感器【答案】A【解析】光敏電阻是把光強(qiáng)轉(zhuǎn)換為電阻的元件；熱敏電阻是把溫度轉(zhuǎn)換為電阻的元件，故B、D錯(cuò)誤；熱敏電阻和光敏電阻都是半導(dǎo)體材料制成的，半導(dǎo)體具有光敏性和熱敏性，金屬鉑與熱敏電阻的阻值隨溫度的變化趨勢(shì)相反，故C錯(cuò)誤，A正確。故選A。13.溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的。圖甲所示為某裝置中的傳感器工作原理圖，已知電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0V，內(nèi)電阻不計(jì)；G為靈敏電流表，其內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于20℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2mA；當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6mA時(shí)，熱敏電阻的溫度是()A．60℃B．80℃C．100℃D．120℃【答案】D【解析】由題圖乙可知，當(dāng)R的溫度等于20℃時(shí)，熱敏電阻的阻值R1＝4kΩ，由I1＝eq\f(E,R1＋Rg)可得Rg＝0.5kΩ，當(dāng)電流I2＝3.6mA時(shí)，由I2＝eq\f(E,R2＋Rg)可得R2＝2kΩ，結(jié)合題圖乙知此時(shí)熱敏電阻的溫度為120℃。故選D。14.如圖所示是利用硫化鎘制成的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)的示意圖,其中A是發(fā)光儀器,B是光敏電阻(光照增強(qiáng)時(shí)電阻變小),下列說法正確的是()A.當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變大B.當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大C.當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值變小,電壓表讀數(shù)變小D.當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值變大,電壓表讀數(shù)變大【答案】D【解析】光敏電阻的阻值與光照強(qiáng)度有關(guān),光照強(qiáng)度越大,光敏電阻阻值越小。當(dāng)傳送帶上沒有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻阻值變小,電路中電流變大,電源內(nèi)阻上的電壓變大,路端電壓變小,所以電壓表讀數(shù)變小;相反,當(dāng)傳送帶上有物品擋住由A射向B的光信號(hào)時(shí),光敏電阻的阻值變大,電路中電流變小,電源內(nèi)阻上的電壓變小,路端電壓變大,所以電壓表讀數(shù)變大,選項(xiàng)D正確。故選D。二．多選題：15.如圖是一種電感式微小位移傳感器的原理圖。1是待測(cè)位移的物體，3是空心線圈，軟鐵芯2插在線圈3中并且可以隨著物體1在線圈中左右平移。關(guān)于這種傳感器的工作原理，下列說法正確的是()A．這種傳感器輸入的物理量是位移，輸出的物理量是自感系數(shù)B．通過這種傳感器線圈的電流是交流電C．軟鐵芯是敏感元件，線圈是轉(zhuǎn)換元件D．當(dāng)物體1向右移動(dòng)時(shí)，線圈的自感系數(shù)增大【答案】BC【解析】這種傳感器輸入的物理量是位移，輸出的物理量是電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)軟鐵芯插入或拔出線圈時(shí)，在線圈中產(chǎn)生方向相反的電流，則通過這種傳感器線圈的電流是交流電，選項(xiàng)B正確；因軟鐵芯的移動(dòng)導(dǎo)致線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，則軟鐵芯是敏感元件，線圈是轉(zhuǎn)換元件，選項(xiàng)C正確；當(dāng)物體1向右移動(dòng)時(shí)，軟鐵芯插入線圈的深度減小，則線圈的自感系數(shù)減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選：BC。16．某磁敏電阻的阻值R隨外加磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化圖線如圖甲所示。學(xué)習(xí)小組使用該磁敏電阻設(shè)計(jì)了保護(hù)負(fù)載的電路如圖乙所示，U為直流電壓，下列說法正確的有()A．增大電壓U，負(fù)載電流不變B．增大電壓U，電路的總功率變大C．抽去線圈鐵芯，磁敏電阻的阻值變小D．抽去線圈鐵芯，負(fù)載兩端電壓變小【答案】BC【解析】增大電壓U，為保護(hù)負(fù)載，磁敏電阻兩端需要分壓，即電壓增大，磁敏電阻的阻值增大，根據(jù)甲圖可知磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，所以通過線圈的電流增大，根據(jù)P＝UI可知，電路的總功率P變大，故A錯(cuò)誤，B正確；抽去線圈鐵芯，線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，故磁敏電阻的阻值變小，則磁敏電阻兩端的電壓變小，而U不變，所以負(fù)載兩端電壓變大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：BC。17．下列對(duì)傳感器的工作原理認(rèn)識(shí)正確的是（）A．傳感器的結(jié)構(gòu)是由敏感元件和處理電路組成B．敏感元件的功能是把電學(xué)量轉(zhuǎn)換成非電學(xué)量便于處理電路進(jìn)行處理C．半導(dǎo)體元件光敏電阻阻值隨光照增強(qiáng)而增大，半導(dǎo)體元件熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小D．干簧管屬于磁敏元件，是由磁場(chǎng)控制的自動(dòng)開關(guān)【答案】AD【解析】傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置，一般由敏感元件和處理電路組成，選項(xiàng)A正確；敏感元件的功能是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量便于處理電路進(jìn)行處理，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；半導(dǎo)體元件光敏電阻阻值隨光照增強(qiáng)而減小，正溫度系數(shù)半導(dǎo)體元件熱敏電阻阻值隨溫度升高而增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；干簧管屬于磁敏元件，是由磁場(chǎng)控制的自動(dòng)開關(guān)，選項(xiàng)D正確。故選：AD。18.人體含水量約為70%，水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導(dǎo)電，脂肪則不容易導(dǎo)電。當(dāng)人兩手握住脂肪測(cè)量?jī)x的兩把手時(shí)，就可知道人體脂肪所占的比例，下列說法中正確的是（）脂肪測(cè)量?jī)x的工作原理是通過人體電阻不同來判斷人體脂肪所占的比例脂肪測(cè)量?jī)x的工作原理是通過人體體重不同來判斷人體脂肪所占的比例激烈運(yùn)動(dòng)之后，脂肪測(cè)量?jī)x顯示人體脂肪所占比例的測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)不準(zhǔn)確人在沐浴之后，脂肪測(cè)量?jī)x顯示人體脂肪所占比例的測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)不準(zhǔn)確【答案】ACD【解析】利用脂肪幾乎不含水分，其導(dǎo)電性和人體內(nèi)其他成分不同，可以用測(cè)量人體電阻的辦法來計(jì)算人體脂肪率，B錯(cuò)誤，A正確；人在激烈運(yùn)動(dòng)和沐浴之后，人體內(nèi)含水量發(fā)生變化，人體脂肪所占比例發(fā)生變化，即人體的電阻大小變化，所以測(cè)量數(shù)據(jù)會(huì)不準(zhǔn)確，C、D正確。故選：ACD。19.陶瓷傳感器可以用于分析氣體中酒精蒸氣的含量，常用于檢查駕駛?cè)藛T是否飲酒。如果司機(jī)飲酒，血液中的酒精成分會(huì)擴(kuò)散到呼出的氣體中，呼出的氣體噴向傳感器，傳感器的電阻將隨酒精蒸氣濃度發(fā)生相應(yīng)的變化，從而可以檢測(cè)血液中的酒精含量。某種陶瓷氣敏傳感器的電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）與氣體中酒精蒸氣濃度C的關(guān)系如圖甲所示?，F(xiàn)用其組成如圖乙所示的檢測(cè)電路（電源內(nèi)阻為r，電流表內(nèi)阻不計(jì)）。對(duì)此，以下說法正確的是（）A.此陶瓷氣敏傳感器的電阻與氣體中酒精蒸氣的濃度成正比B．氣體中酒精蒸氣的濃度越大，則電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度越大C．氣體中酒精蒸氣的濃度越大，則電池的路端電壓越小，電阻R0兩端的電壓也越小D．電源用的時(shí)間長(zhǎng)了，內(nèi)阻變大，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的酒精濃度偏低【答案】BD【解析】由題圖甲可知，該傳感器的電導(dǎo)與酒精蒸氣的濃度成正比，則傳感器的電阻與氣體中酒精蒸氣的濃度成反比，故A錯(cuò)誤；因?yàn)榫凭魵獾臐舛菴越大，傳感器的電阻越小，電路中的電流越大，電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度越大，路端電壓越小，R0兩端電壓越大，故B正確，C錯(cuò)誤；若電源用的時(shí)間長(zhǎng)了，內(nèi)阻變大，則所測(cè)酒精濃度相同時(shí)總電阻變大，電流變小，測(cè)量的C變小，故D正確。故選：BD。20.如圖所示是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103℃，下列說法中正確的是（）A．常溫下感溫磁體具有較強(qiáng)的磁性B．當(dāng)溫度超過103℃時(shí)，感溫磁體的磁性較強(qiáng)C．飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)超過103℃，這時(shí)開關(guān)按鈕會(huì)自動(dòng)跳起D．常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度就不可能達(dá)到103℃，開關(guān)按鈕就不會(huì)自動(dòng)跳起【答案】ACD【解析】常溫下感溫磁體的磁性較強(qiáng)，當(dāng)按下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相互吸引而接通電路，而感溫磁體的“居里溫度”是103℃，常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)溫度就不可能達(dá)到103℃，開關(guān)就不會(huì)自動(dòng)斷開；飯熟后，水分被吸收，鍋底溫度就會(huì)達(dá)到103℃，感溫磁體磁性消失，在彈簧的作用下開關(guān)自動(dòng)跳起。綜上所述A、C、D正確。故選：ACD。21.有定值電阻、熱敏電阻、光敏電阻三只元件，將這三只元件分別接入如圖所示電路中的A、B兩點(diǎn)后，用黑紙包住元件或者把元件置入熱水中，觀察歐姆表的示數(shù)，下列說法中正確的是（）A．置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)變化較大的一定是熱敏電阻B．置入熱水中與不置入熱水中相比，歐姆表示數(shù)不變化的一定是定值電阻C．用黑紙包住與不用黑紙包住相比，歐姆表示數(shù)變化較大的一定是光敏電阻D．用黑紙包住與不用黑紙包住相比，歐姆表示數(shù)相同的一定是定值電阻【答案】AC【解析】熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化，定值電阻和光敏電阻的阻值不隨溫度發(fā)生變化，故A正確，B錯(cuò)誤；光敏電阻的阻值隨光照的變化而變化，而定值電阻和熱敏電阻的阻值不隨光照的變化而變化，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：AC。22.計(jì)算機(jī)光驅(qū)的主要部分是激光頭，它可以發(fā)射脈沖激光信號(hào)，激光掃描光盤時(shí)，激光頭利用光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器將反射回來的脈沖信號(hào)傳輸給信號(hào)處理系統(tǒng)，再通過計(jì)算機(jī)顯示出相應(yīng)信息。光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖如圖所示，其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是（）A．當(dāng)有光照射R1時(shí)，處理系統(tǒng)獲得低電壓B．當(dāng)有光照射R1時(shí)，處理系統(tǒng)獲得高電壓C．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D．信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次【答案】BD【解析】當(dāng)光敏電阻有光照射時(shí)，電阻減小，故當(dāng)有光照射R1時(shí)，R1減小，則電阻R2上的電壓變大，故處理系統(tǒng)獲得高電壓，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次，故C錯(cuò)誤，D正確。故選：BD。23.演示位移傳感器的工作原理如圖乙所示，物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P，通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想電壓表，則下列說法正確的是()A.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中的電流不會(huì)發(fā)生變化B．物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C．物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒有電流D．物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒有示數(shù)【答案】AB【解析】電壓表不分流，故金屬滑桿移動(dòng)不會(huì)改變電路的總電阻，也就不會(huì)改變電路中的總電流，故A正確，電壓表測(cè)量金屬滑桿P左側(cè)電阻兩端的電壓，故電壓表示數(shù)隨物體M的移動(dòng)而變化，故B正確，C、D錯(cuò)誤。故選：AB。24.如圖所示是一種自動(dòng)控制水溫的裝置,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【答案】AC【解析】P、Q應(yīng)該分別接在觸頭a、b之間,同時(shí),M、N應(yīng)該分別接e、f,其工作原理是當(dāng)水溫升高時(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,使加熱裝置停止加熱;當(dāng)水溫降低到一定程度時(shí),熱敏電阻阻值增大,電磁鐵中電流減小,吸引力減小,銜鐵被彈簧彈上去,使a、b之間連接,加熱裝置開始加熱,從而實(shí)現(xiàn)控制水溫。故選：AC。25.如圖所示是某居住小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，R1為光敏電阻、R2為定值電阻，A、B接監(jiān)控裝置，則()A．當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓升高B．當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，A、B之間電壓降低C．當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓D．當(dāng)僅減小R2的阻值時(shí)，可增大A、B之間的電壓【答案】BC【解析】R1是光敏電阻，當(dāng)有人通過而遮住光線時(shí)，R1的阻值變大，回路中的電流I減小，A、B間的電壓U＝IR2減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；由閉合電路的歐姆定律得U＝E－I(R1＋r)，當(dāng)僅增大R2的阻值時(shí)，電路中的電流減小，可得A、B間的電壓U增大，故C項(xiàng)正確；當(dāng)減小R2的阻值時(shí)，電路中的電流增大，A、B間的電壓U減小，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：BC。26.如圖所示為某霍爾元件的工作原理示意圖，該元件中電流I由正電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成。下列說法正確的是()A．M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)高B．用霍爾元件可以測(cè)量地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度C．用霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量D．若保持電流I恒定，則霍爾電壓UH與B成正比【答案】BCD【解析】當(dāng)正電荷定向運(yùn)動(dòng)形成電流時(shí)，正電荷在洛倫茲力作用下向N極聚集，M極感應(yīng)出等量的負(fù)電荷，所以M點(diǎn)電勢(shì)比N點(diǎn)電勢(shì)低，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)霍爾元件的特點(diǎn)可知，選項(xiàng)B、C正確；因霍爾電壓UH＝keq\f(IB,d)，保持電流I恒定時(shí)，霍爾電壓UH與B成正比，選項(xiàng)D正確。故選：BCD。三、計(jì)算題：27.如圖所示為大型電子地磅電路圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)，不稱物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭P在A端，滑動(dòng)變阻器接入電路中的有效電阻最大，電流較??；稱重物時(shí)，在壓力作用下滑動(dòng)觸頭下移，滑動(dòng)變阻器有效電阻變小，電流變大。這樣把電流對(duì)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(dòng)變阻器上A、B間長(zhǎng)度為l，最大阻值為R0，保護(hù)電阻R的最大阻值也為R0，已知兩彈簧的總彈力與形變量成正比，比例系數(shù)為k。(1)試導(dǎo)出所稱重物重力G與電路中電流I的函數(shù)關(guān)系；(2)該裝置達(dá)到最大量程時(shí)電流表示數(shù)是多少？【答案】(1)G＝2kl－eq\f(Ekl,IR0)(2)eq\f(E,R0)【解析】(1)設(shè)所稱重物重力為G時(shí)彈簧的壓縮量為x，由題意得G＝kx①此時(shí)，滑動(dòng)觸頭P距B端距離為l－x，滑動(dòng)變阻器有效電阻為R0－eq\f(x,l)R0，由閉合電路歐姆定律有I＝eq\f(E,R0＋（R0－\f(x,l)R0）)②由①②式解得G＝2kl－eq\f(Ekl,IR0)。(2)該裝置達(dá)到最大量程時(shí)，彈簧形變量最大，A、B間電阻被短路，故此時(shí)電流表示數(shù)為Im＝eq\f(E,R0)。28.為了比賽的公平公正，學(xué)校短跑比賽設(shè)計(jì)安裝了一款防搶跑裝置，該裝置安裝在起跑線前，如圖甲所示，丙圖是其工作原理圖：起跑發(fā)令槍發(fā)令前，開關(guān)S1、S2、S3都閉合，K與A端相連，綠燈亮；發(fā)令槍扳機(jī)和開關(guān)S2相連動(dòng)，扣動(dòng)扳機(jī)，槍響同時(shí)開關(guān)S2斷開；當(dāng)電流表示數(shù)小于或等于30mA時(shí)，在彈簧彈力作用下，K與A端相連，綠燈亮，無人搶跑；當(dāng)電流表示數(shù)大于30mA時(shí)，銜鐵被吸下，K與B端相連，紅燈亮同時(shí)鈴聲響，有人搶跑。已知兩電路電源電壓均為6V，保持不變，壓力傳感器R的阻值隨所受壓力變化的圖像如圖乙所示，壓板重力不計(jì)，電磁鐵線圈電阻不計(jì)。(1)起跑發(fā)令槍發(fā)令前，開關(guān)S1、S2、S3都閉合，壓力傳感器R壓板上無人(壓力F＝0)時(shí)，左端電路消耗的電功率為多少？(2)比賽時(shí)，起跑發(fā)令槍發(fā)令前，搶跑同學(xué)踩在壓板上的壓力F為900N時(shí)