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粤教版 (2019)选择性必修 第二册第一节 传感器及其工作原理精练
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题组一 传感器的原理和分类
1．关于传感器，下列说法中正确的是( )
A．所有传感器都是由半导体材料制成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器通过感知电压的变化来传递信息
D．以上说法都不正确
2．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量
B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
C．话筒中的传感器将电信号转换成声信号
D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大
3．下列有关传感器的说法正确的是( )
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
4．(2022·四川甘孜高二期末)如图所示，将磁传感器探头放在磁场中，可以很方便地测量磁场的强弱和方向。探头可能是( )
A．霍尔元件 B．热敏电阻
C．感应线圈 D．电容器
题组二 温度传感器和光电传感器
5．(多选)如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值。实验中观察到当温度升高时灯更亮，对实验现象分析正确的有( )
A．温度升高，电路中的电流减小
B．温度升高，电路中的电流增大
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
6．(多选)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，正确的是( )
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻是一种光电传感器
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
7．(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )
A．电压表的示数减小
B．R2中电流强度增大
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压降低
8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝2202sin 100πtV，则( )
A．电压表的示数为222 V
B．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小
C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大
D．在天逐渐变黑的过程中，电压表V的示数变大
题组三 霍尔元件
9．霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是( )
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
10．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数的热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时( )
A．R1两端的电压增大
B．电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变强
D．小灯泡的亮度变弱
11．(多选)(2022·福建莆田高二期末)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向竖直向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭，则霍尔元件的( )
A．前表面的电势比后表面的高
B．匀强磁场的磁感应强度大小为Uva
C．前、后表面间的电压U与v无关
D．前、后表面间的电压U与a成反比
12．(多选)某温度检测、光电控制加热装置的原理如图所示。图中RT为热敏电阻(随温度升高阻值减小)，用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小，接收小灯泡L的光照)，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻。当R处温度降低时( )
A．L变亮
B．通过R3的电流减小
C．E2的路端电压增大
D．R消耗的功率减小
13．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示，闭合开关，当R的温度等于120 ℃时，电流表示数I1＝3 mA，求：
(1)电流表G的内阻Rg；
(2)当电流表的示数I2＝1.8 mA时，热敏电阻R的温度。
题组一 传感器的原理和分类
1．关于传感器，下列说法中正确的是( )
A．所有传感器都是由半导体材料制成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器通过感知电压的变化来传递信息
D．以上说法都不正确
2．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量
B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
C．话筒中的传感器将电信号转换成声信号
D．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大
3．下列有关传感器的说法正确的是( )
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．楼梯口的电灯开关装的两种传感器是热敏电阻和光敏电阻
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大
4．(2022·四川甘孜高二期末)如图所示，将磁传感器探头放在磁场中，可以很方便地测量磁场的强弱和方向。探头可能是( )
A．霍尔元件 B．热敏电阻
C．感应线圈 D．电容器
题组二 温度传感器和光电传感器
5．(多选)如图是测试热敏电阻R的实验电路图，滑动变阻器已调节到某一适当的值。实验中观察到当温度升高时灯更亮，对实验现象分析正确的有( )
A．温度升高，电路中的电流减小
B．温度升高，电路中的电流增大
C．温度升高，热敏电阻的阻值增大
D．温度升高，热敏电阻的阻值减小
6．(多选)2007年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”。基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用，在下列有关其他电阻应用的说法中，正确的是( )
A．热敏电阻可应用于温度测控装置中
B．光敏电阻是一种光电传感器
C．电阻丝可应用于电热设备中
D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
7．(多选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( )
A．电压表的示数减小
B．R2中电流强度增大
C．小灯泡的功率增大
D．电路的路端电压降低
8．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，电压表和电流表均为理想交流电表，R是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u1＝2202sin 100πtV，则( )
A．电压表的示数为222 V
B．在天逐渐变黑的过程中，电流表A2的示数变小
C．在天逐渐变黑的过程中，电流表A1的示数变大
D．在天逐渐变黑的过程中，电压表V的示数变大
题组三 霍尔元件
9．霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是( )
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
10．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻(负温度系数的热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻)，L为小灯泡，当温度降低时( )
A．R1两端的电压增大
B．电流表的示数增大
C．小灯泡的亮度变强
D．小灯泡的亮度变弱
11．(多选)(2022·福建莆田高二期末)笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向竖直向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭，则霍尔元件的( )
A．前表面的电势比后表面的高
B．匀强磁场的磁感应强度大小为Uva
C．前、后表面间的电压U与v无关
D．前、后表面间的电压U与a成反比
12．(多选)某温度检测、光电控制加热装置的原理如图所示。图中RT为热敏电阻(随温度升高阻值减小)，用来探测加热电阻丝R的温度，RG为光敏电阻(随光照强度增大阻值减小，接收小灯泡L的光照)，除RT、RG外，其他电阻均为定值电阻。当R处温度降低时( )
A．L变亮
B．通过R3的电流减小
C．E2的路端电压增大
D．R消耗的功率减小
13．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R-t图线所示，闭合开关，当R的温度等于120 ℃时，电流表示数I1＝3 mA，求：
(1)电流表G的内阻Rg；
(2)当电流表的示数I2＝1.8 mA时，热敏电阻R的温度。
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