山东省青岛市第二中学2013届高三（新课标物理）一轮复习专题检测（含解析）：第7讲传感器及其应用专题检测
一、单项选择题
1．用摇控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程，下列属于这类传感器的是（ ）
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
2．左图是一火警报警器电路的示意图.其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而增大.值班室的显示器为电路中电流表，电源两极之间接一报警器.当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
3．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是（ ）
A．金属导体 B．绝缘体 C．半导体 D．超导体
4．如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管（电流越大，发出的光越强），且R与D相距不变，下列说法正确的是（ ）
A.当滑片P向左移动时，L消耗的功率增大
B.当滑片P向左移动时，L消耗的功率减小
C.当滑片P向左移动时，L消耗的功率可能不变
D.无论怎样移动滑片P，L消耗的功率都不变
5．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈．P为可经O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱．电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求．其工作方式是（ ）
A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联
B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联
C．C与 D接信号电压，A与B可跟被控电路串联
D．C与 D接信号电压，A与B可跟被控电路并联
6．唱卡拉OK话筒内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面黏结一个较小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。下列说法正确的是( )
A．该传感器是根据电流的磁效应工作的
B．该传感器是根据电磁感应原理工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势
7．如图所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转，则导电液体的深度h变化为（ ）
A．h正在增大 B．h正在减小
C．h不变 D．无法确定
8．如图是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，导致话筒所在电路中的其它量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是容器两板间的（ ）
A 距离变化 B 正对面积变化
C 介质变化 D 电压变化
二、填空题
9．如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片，这两块金属片组成一个小电容器．该电容器的电容C可用公式计算，式中常量e=9×10-12 F·m-1 ，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号．设每个金属片的正对面积为50 mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6 mm．如果电容变化了0.25 pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少要被按下 mm。
10．
如图，一热敏电阻RT 放在控温容器M内： 为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9Ω；S为开关。已知RT 在95℃时阻值为150Ω，在20℃时的阻值约为550Ω。现要求在降温过程中测量在95℃～20℃之间的多个温度下RT 的阻值。
（1）在图中画出连线，完成实验原理电路图。
（2）完成下列步骤中的填空：
①依照实验原理电路图连线。
②调节控温容器M内的温度，使得RT温度为95℃。
③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。
④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录。
⑤将RT 的温度降为T1 （2010年全国II℃＜T1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数，记录。
⑥温度为T1 时热敏电阻的电阻值=。
⑦逐步降低T1 的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。
11．（1）如图（a）所示，将万用表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向_______________（“左”“右”）转动；若用手电筒照射Rg，表针将向_______________（“左”“右”）转动.
（2）如图（b）所示，将万用表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若往Rt上擦些酒精，表针将向_______________（“左”“右”）转动；若用吹风机吹向Rt，表针将向_______________（“左”“右”）转动.
12．如图所示为实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在小车上，C为小车的车轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数n，累积脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理数据是＿＿＿＿＿＿＿；小车速度的表达式为V＝＿＿＿＿＿＿＿；行程的表达式为s＝＿＿＿＿＿＿＿＿＿．
13．当光照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值 （填“变大”、“不变”或“变小”）.半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的.
三、实验题
14．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控制开关。如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄，日落灯亮的效果。简要说明工作原理。
四、计算题
15．如图所示，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。3个电阻采用如图（a）方式接在电源上，已知R1＝3Ω、R2＝12Ω。现利用电压传感器（相当于电压表）和电流传感器（相当于电流表）研究R3上的电压与电流变化关系，任意滑动R3上的滑片，通过数据采集器将电压与电流信号输入计算机后，在屏幕上得到的U-I图像为如图（b）所示的一条直线（实线部分）。试求：
（1）电源的电动势和内电阻
（2）R3的最大阻值
（3）R3消耗的最大功率
第7讲传感器及其应用专题检测参考答案
一、单项选择题
1．A??????
解析：略
2．D??????
解析：当R3处出现火情时，其电阻增大，电路中的总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，所以报警器两端的电压增大，其中电流表支路的电流也增大。
3．C??????
解析：金属导体的电阻随温度升高而增大，超导体的电阻几乎为零，半导体（如热敏电阻）的阻值随温度升高而减小。
4．A??????
解析：滑片P向左移动，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果.故选A项.
5．A??????
解析：：由图可知A、B是电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或排斥，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用．所以选项A正确。
6．B??????
解析：当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号,利用线圈切割磁感线产生感应电流，B项正确。
7．B??????
解析：：由电源极性及电流方向可知，A、B构成的电容器上的电荷量减小，据 ，电容C在减小，可推知正对面积S减小，即h在减小。
8．A??????
解析：：对着话筒说话时，振动膜前后振动，则金属层和金属板间距离改变，即电容器两极板间距改变，故导致电容变化的原因可能是容器两极间的距变变化。
二、填空题
9． 0.15
10．(1)电路图如图 ?????? (2)④电阻箱的读数R0 ??? ⑤仍为I0 ???? 电阻箱的读数为R1 ????????????? ⑥
11．（1）左? 右 （2）左? 右
12．车轮的半径R和齿轮的齿数P??? 2πRn/P 2πRN/P
13．变小??? 温度
三、实验题
14．见解析
四、计算题
15．（1）E＝6V r＝1Ω （2）6W （3）
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