课时分层作业(十七) 认识传感器
◎题组一 传感器的原理与分类
1．关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是( )
A．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
D．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
2．许多饮水机可以保证出水温度恒定，采取的方法是( )
A．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热
B．设定程序，固定各次加温时间及加热时间间隔
C．人工控制加温按钮
D．持续加温
3．某智慧物流有20余台配送机器人上阵，开启了全球首次全场景常态化配送运营。该配送机器人能够识别红绿灯信号、规避道路障碍和来往车辆、主动礼让行人。机器人主动礼让行人，是利用了( )
A．力传感器 B．光传感器
C．温度传感器 D．声传感器
4．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．金属材料不可以制成传感器
B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号
C．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
D．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
5．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。下列物品中用到了传感器的是( )
A．示波器 B．真空冶炼炉
C．回旋加速器 D．火灾报警器
◎题组二 常见传感器
6．楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术是( )
A．收音机 B．话筒 C．扬声器 D．耳机
7．如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是( )
A．电吉他是光电传感器
B．电吉他是温度传感器
C．电吉他是声音传感器
D．弦改用尼龙材料，原理不变
8．下列器件是应用力传感器的是( )
A．鼠标器 B．火灾报警器
C．测温仪 D．电子秤
9．用遥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为电信号的过程，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
10．唱卡拉OK用的话筒，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粘接一个轻小的金属线圈，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
11．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度( )
A．方向向左，大小为
B．方向向右，大小为
C．方向向左，大小为
D．方向向右，大小为
12．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球。S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好无示数。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A．正在增加，＝
B．正在增加，＝
C．正在减弱，＝
D．正在减弱，＝
13．如图所示，甲图是录音机的录音电路原理图，乙图是研究自感现象的实验电路图，丙图是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁图是电容式话筒的电路原理图，下列说法错误的是( )
甲 乙
丙 丁
A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
D．丁图电路中，当声波使膜片振动时，电容发生变化，会在电路中产生变化的电流
6/6课时分层作业(十七) 认识传感器
◎题组一 传感器的原理与分类
1．关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是( )
A．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
D．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
A [传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量。所以A正确，B、C、D错误。故选A。]
2．许多饮水机可以保证出水温度恒定，采取的方法是( )
A．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热
B．设定程序，固定各次加温时间及加热时间间隔
C．人工控制加温按钮
D．持续加温
A [饮水机可以保证出水温度恒定，主要是内部应用了温度传感器，当水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热。故选A。]
3．某智慧物流有20余台配送机器人上阵，开启了全球首次全场景常态化配送运营。该配送机器人能够识别红绿灯信号、规避道路障碍和来往车辆、主动礼让行人。机器人主动礼让行人，是利用了( )
A．力传感器 B．光传感器
C．温度传感器 D．声传感器
C [人体是有温度的，机器人主动礼让行人就是利用了温度传感器的原理，故C正确，A、B、D错误。]
4．关于传感器，下列说法正确的是( )
A．金属材料不可以制成传感器
B．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号
C．传感器都是通过感知电压的变化来传递信号的
D．所有传感器的材料都是由半导体材料做成的
B [金属材料也可以制成传感器，如金属氧化物氧化锰就可以制成温度计，故A错误；话筒使用了声音传感器，其作用是将声信号转换为电信号，故B正确；传感器不但能感知电压的变化，还能感受力、温度、光、声、化学成分等非电学量，所以C错误；传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，所以D错误。]
5．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。下列物品中用到了传感器的是( )
A．示波器 B．真空冶炼炉
C．回旋加速器 D．火灾报警器
D [示波器是带电粒子在电场中的偏转问题，没用到传感器，选项A错误；真空冶炼炉没用到传感器，选项B错误；回旋加速器是带电粒子在电场及磁场中的运动问题，没用到传感器，选项C错误；火灾报警器用到了热传感器，选项D正确。故选D。]
◎题组二 常见传感器
6．楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术是( )
A．收音机 B．话筒 C．扬声器 D．耳机
B [收音机是将电信号转化为声音，故A错误；话筒将声信号转化为电信号，故B正确；扬声器将电信号转化为声音，故C错误；耳机将电信号转化为声音，故D错误。]
7．如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是( )
A．电吉他是光电传感器
B．电吉他是温度传感器
C．电吉他是声音传感器
D．弦改用尼龙材料，原理不变
C [由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，选项C正确，A、B、D错误。]
8．下列器件是应用力传感器的是( )
A．鼠标器 B．火灾报警器
C．测温仪 D．电子秤
D [鼠标器中的传感器是红外线接收管，属于光传感器；火灾报警器中传感器是光电三极管，属于光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，D正确。]
9．用遥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为电信号的过程，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
A [红外报警器是当有人或物通过时，将红外线遮住从而使得光信号被遮住，光电效应装置无电流通过，红外报警器则通过另外的装置联系一定的动作，是将光信号转换为电信号的过程，则A选项正确；而B选项是将声音信号转换为电信号的过程，C选项是利用压力来传递信息的过程，D选项则通过温度来控制的过程。]
10．唱卡拉OK用的话筒，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粘接一个轻小的金属线圈，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
B [当声波使膜片前后振动时，线圈切割磁感线产生感应电流，将声音信号变化为电信号，是根据电磁感应原理工作的，故A错误，B正确；膜片随着声波而周期性振动，穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的，故C错误；膜片振动时，金属线圈切割磁感线，会产生感应电动势，故D错误。]
11．惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计。加速度计构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为s，则这段时间内导弹的加速度( )
A．方向向左，大小为
B．方向向右，大小为
C．方向向左，大小为
D．方向向右，大小为
D [当指针向左偏离O点的距离为s时，与滑块相连的左边弹簧被压缩s，右边弹簧被拉伸s，因而弹簧对滑块的弹力的大小均为ks，且方向均水平向右，即滑块受到的合力大小为2ks，方向水平向右。由牛顿第二定律可知D正确。]
12．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关S与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球。S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上恰好无示数。则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是( )
A．正在增加，＝
B．正在增加，＝
C．正在减弱，＝
D．正在减弱，＝
B [S闭合时传感器上恰好无示数，说明小球所受电场力和重力平衡，由于小球带正电，所以电容器上极板为负，由楞次定律，可知线圈中的磁场B正在增加。根据分析列出方程：mg＝＝qn，解得＝，可见B选项正确。]
13．如图所示，甲图是录音机的录音电路原理图，乙图是研究自感现象的实验电路图，丙图是光电传感的火灾报警器的部分电路图，丁图是电容式话筒的电路原理图，下列说法错误的是( )
甲 乙
丙 丁
A．甲图中录音机录音时，由于话筒的声电转换，线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场
B．乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡会突然闪亮一下，并在开关处产生电火花
C．丙图电路中，当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化
D．丁图电路中，当声波使膜片振动时，电容发生变化，会在电路中产生变化的电流
B [磁带录音机的录音原理是：录音时，将电信号转换为磁信号，故A正确；乙图电路中，开关断开瞬间，灯泡立即熄灭，故B错误；光电三极管也是一种晶体管，它有三个电极，当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化。当有烟雾进入罩内时，光电三极管上就会因烟雾的散射而有光的照射，表现出电阻的变化，故C正确；电容话筒利用振膜接受空气振动信号 ，振膜与固定的平面电极之间形成一个电容，两者之间的距离变化会导致其电容容量的变化，在电容两端施加固定频率及大小的电压，通过电容的电流就会变化，故D正确。本题选错误的，故选B。]
6/6课时分层作业(十八) 常见传感器的工作原理及应用
◎题组一 电阻式传感器的应用分析
1．(多选)如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法正确的是( )
A．严重污染时，LDR是高电阻
B．轻度污染时，LDR是高电阻
C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定
D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
2．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮( )
织物材料 尼龙 合成纤维 丝绸 羊毛 棉麻
熨烫温度 低→高
A．向下 B．向上
C．保持原状 D．不能确定
3．如图(a)所示的电路中，光敏电阻R2加上图(b)所示的光照时，R2两端的电压变化规律是图中的( )
(a) (b)
A B C D
4．如图所示是观察电阻R随温度变化情况的示意图。现在把杯中的水由冷水换为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显
5．下列关于几种传感器的说法不正确的是( )
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器
B．电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起
C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
◎题组二 电容式传感器
6．(多选)如图中电容式话筒右侧固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b分别通过导线与恒定电源两极相接，声源S做位移x＝Asin 200πt的振动，则有( )
A．a振动过程中，a、b板之间的电场强度不变
B．a振动过程中话筒会产生电磁波
C．导线ac电流的频率为1 000 Hz
D．a向右位移最大时，a、b板形成的电容最大
7．(多选)传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电荷量等)的一类元件。如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A．甲图中两极板带电荷量不变，若电压变小，可判断出h变小
B．乙图中两极板带电荷量不变，若电压变大，可判断出θ变大
C．丙图中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变小
D．丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大
8．(多选)电容式传感器的用途非常广泛，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起电容的变化，如图是某种电容式传感器的示意图，关于这个传感器的作用，下列说法正确的是( )
A．可以通过电介质的左右移动来测量位移
B．可以通过电介质的左右移动再结合时间来测量速度
C．可以通过电介质的左右移动来测量极板受到的压力
D．可以通过电介质的左右移动结合时间来测量极板的速度
9．如图所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，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，从而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是电容器两板间的( )
A．距离变化 B．正对面积变化
C．电介质变化 D．电压变化
10．目前许多手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是( )
A．用指纹的照片蒙在传感器上，也可以实现手机解锁功能
B．手指轻按和重按均可以解锁，说明形成的电容大小是相同的
C．潮湿的手指头不能形成指纹识，是因为嵴和峪没有电容差别了
D．在峪处形成的电容器放电较慢
11．如图所示是一火灾报警器的电路示意图，其中R2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减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器，当传感器R2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( )
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
12．(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是( )
A．该秤能测量的最大体重是1400 N
B．该秤能测量的最大体重是1300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
13．自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为Δt，峰值为Um，下列说法正确的是( )
A．车速越快，脉冲的峰值Um越大
B．车速越快，脉冲的宽度Δt越大
C．车速为2πNR2
D．车速为2πNR1
6/8课时分层作业(十八) 常见传感器的工作原理及应用
◎题组一 电阻式传感器的应用分析
1．(多选)如图所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法正确的是( )
A．严重污染时，LDR是高电阻
B．轻度污染时，LDR是高电阻
C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定
D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响
AD [严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A正确，B错误；LDR由半导体材料制成，受光照影响，电阻会发生变化，C错误；白天和晚上自然光的强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D正确。]
2．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮( )
织物材料 尼龙 合成纤维 丝绸 羊毛 棉麻
熨烫温度 低→高
A．向下 B．向上
C．保持原状 D．不能确定
B [由题意知，电熨斗由熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，就是要求电熨斗在低温易断开，因双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，使双金属片向下弯曲，上下触点脱离，电路断开，因此，应向上调节调温旋钮，双金属片受热时，易使触点分离，所以选B。]
3．如图(a)所示的电路中，光敏电阻R2加上图(b)所示的光照时，R2两端的电压变化规律是图中的( )
(a) (b)
A B C D
B [光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零。故选项B正确。]
4．如图所示是观察电阻R随温度变化情况的示意图。现在把杯中的水由冷水换为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显
C [若为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，但由于金属热电阻灵敏度较差，故欧姆表读数变大但不明显，选项A、B错误；若为用半导体材料制作的热敏电阻，由于热敏电阻的灵敏度较高，读数将明显变化，选项C正确，选项D错误。]
5．下列关于几种传感器的说法不正确的是( )
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器
B．电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起
C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
C [电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故A正确，不符合题意；铁氧体在103 ℃失去磁性，电饭锅常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起，故B正确，不符合题意；电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害触点才断开，故C错误，符合题意；霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故D正确，不符合题意。]
◎题组二 电容式传感器
6．(多选)如图中电容式话筒右侧固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜a构成一个电容器，a、b分别通过导线与恒定电源两极相接，声源S做位移x＝Asin 200πt的振动，则有( )
A．a振动过程中，a、b板之间的电场强度不变
B．a振动过程中话筒会产生电磁波
C．导线ac电流的频率为1 000 Hz
D．a向右位移最大时，a、b板形成的电容最大
BD [由于振动膜振动，两极板间形成振动的电场而形成电磁波，导线内形成声音振动电流，向右位移最大时两极板间距最小，电容最大。导线中电流的频率等于声源S振动的频率f＝＝100 Hz，故选BD。]
7．(多选)传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、角度等)转换成电学物理量(如电压、电流、电荷量等)的一类元件。如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列说法正确的是( )
甲 乙
丙 丁
A．甲图中两极板带电荷量不变，若电压变小，可判断出h变小
B．乙图中两极板带电荷量不变，若电压变大，可判断出θ变大
C．丙图中两极板间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则x变小
D．丁图中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的正极，则F变大
BD [A选项中，若Q不变，由C＝知U变小，C变大，可知h变大，A错误；B选项中，若Q不变，由C＝知U变大，C变小，可知θ变大，B正确；C选项中，若U不变，电流流向传感器的负极，表示电容器正在放电，Q减小，可知C减小，x变大，C错误；D选项中，若U不变，电流流向传感器的正极，表示电容器正在充电，Q增加，可知C增大，d减小，F增大，D正确。]
8．(多选)电容式传感器的用途非常广泛，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起电容的变化，如图是某种电容式传感器的示意图，关于这个传感器的作用，下列说法正确的是( )
A．可以通过电介质的左右移动来测量位移
B．可以通过电介质的左右移动再结合时间来测量速度
C．可以通过电介质的左右移动来测量极板受到的压力
D．可以通过电介质的左右移动结合时间来测量极板的速度
AB [电容器可以由电介质的变化引起电容的变化测量位移x，也可以结合时间来测量位移变化的快慢即速度，故A、B选项正确；电介质的运动与极板的变化都影响电容的变化，故不能通过电介质的运动来测量极板受到的压力及极板的运动快慢，C、D错误。]
9．如图所示，是电容式话筒的示意图，它是利用电容制成的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，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，从而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是电容器两板间的( )
A．距离变化 B．正对面积变化
C．电介质变化 D．电压变化
A [振动膜前后振动，使振动膜上的金属层与金属板间的距离发生变化，从而将声音信号转化为电信号，故A正确。]
10．目前许多手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是( )
A．用指纹的照片蒙在传感器上，也可以实现手机解锁功能
B．手指轻按和重按均可以解锁，说明形成的电容大小是相同的
C．潮湿的手指头不能形成指纹识，是因为嵴和峪没有电容差别了
D．在峪处形成的电容器放电较慢
C [用指纹的照片蒙在传感器上，由于没有指纹上凸起部分“嵴”和凹下部分“峪”，则不可以实现手机解锁功能，选项A错误；手指轻压和重压，手指和小极板之间的距离不同，形成的电容大小是不同的，故B错误；潮湿的手指头是因为指纹之间被水填充，嵴和峪就不能形成电容差别了，所以不能形成指纹识别，故C正确；电容较小的电容器放电较快，在峪处形成的电容器电容较小，所以在峪处形成的电容放电较快，故D错误。]
11．如图所示是一火灾报警器的电路示意图，其中R2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减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器，当传感器R2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( )
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小
C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
D [当传感器R2所在处出现火情时，R2阻值变小，R2与R3的并联总电阻减小，外电路的总电阻R减小，由闭合电路欧姆定律可知电路的总电流增大，电源的内电压变大，由U＝E－I总r，可知路端电压减小，即报警器两端电压U减小，电路中并联部分的电压U并＝E－I总(R1＋r)，由于I总变大，则可知U并变小，则根据部分电路的欧姆定律可知通过显示器的电流I变小，则ABC错误，D正确。]
12．(多选)有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中虚线内所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)。设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3 A，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，电阻R随压力变化的函数式为R＝30－0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。下列说法正确的是( )
A．该秤能测量的最大体重是1400 N
B．该秤能测量的最大体重是1300 N
C．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处
D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处
AC [当电路中电流I＝3 A时，电子秤测量的体重最大。由欧姆定律I＝得到R＝－r＝2 Ω，代入R＝30－0.02F得到F＝1400 N，故A正确，B错误。踏板空载时F＝0，代入R＝30－0.02F得到电阻R＝30 Ω，由欧姆定律得I＝＝0.375 A，所以该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处，故C正确，D错误。]
13．自行车速度计的工作原理主要依靠的就是安装在前轮上的一块磁铁，当磁铁运动到霍尔传感器附近时，就产生了霍尔电压，霍尔电压通过导线传入一个小型放大器中，放大器就能检测到霍尔电压，这样便可测出在某段时间内的脉冲数。当自行车以某个速度匀速直线行驶时，检测到单位时间内的脉冲数为N，已知磁铁和霍尔传感器到前轮轮轴的距离均为R1，前轮的半径为R2，脉冲的宽度为Δt，峰值为Um，下列说法正确的是( )
A．车速越快，脉冲的峰值Um越大
B．车速越快，脉冲的宽度Δt越大
C．车速为2πNR2
D．车速为2πNR1
C [根据qvB＝q得，Um＝Bdv，由电流的微观定义式：I＝neSv，n是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，S是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度，整理得：v＝。联立解得：Um＝，可知保持电流不变，霍尔电压Um及脉冲的宽度Δt均与车速大小无关，故A、B均错误。由题意如果在单位时间t＝1 s内测得的脉冲数为N时，则自行车的转速为n0＝，则车速为v＝2πNR2，故C正确，D错误。]
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