四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-2:3.2温度传感器与光传感器 跟踪训练(含解析)

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名称 四川省夹江中学2019-2020学年高中物理教科版选修3-2:3.2温度传感器与光传感器 跟踪训练(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2020-07-01 18:12:25

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文档简介

3.2温度传感器与光传感器
课时作业(含解析)
1.下列说法中正确的是
A.干簧管是一种能够感知电场的传感器
B.霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
C.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
D.楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮,说明它的控制电路中只有声传感器
2.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监控装置.则(  )
A.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压升高
B.当有人通过而遮蔽光线时,A、B之间电压降低
C.当仅增大R2的阻值时,可减小A、B之间的电压
D.当仅减小R2的阻值时,可增大A、B之间的电压
3.在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫做“电热丝式空气流量传感器”的部件,其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端电压就变得越高,反之,电压就越低。这样,管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,在实验室中测量它的伏安特性曲线,得到结果正确的是(

A.B.C.D.
4.关于传感器,下列说法正确的是(
)
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.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
C.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
D.电熨斗中装有双金属片温度传感器,该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的
5.街旁路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实行了自动控制,这是利用半导体的(

A.压敏性
B.光敏性
C.热敏性
D.三种特性都利用
6.宇宙飞船使用各类传感器,智能化地感知各种信息。其中感知宇航员体温变化的传感器是
A.气体传感器
B.声音传感器
C.温度传感器
D.压力传感器
7.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄,是利用半导体的电学特性制成了自动点亮熄灭的装置,这是利用半导体的(

A.压敏性
B.光敏性
C.热敏性
D.三性都用
8.如图甲所示的电路中,理想变压器原副线圈匝数比为5:1,原线圈接入图乙所示的电压,副线圈接火灾报警系统(报警器未画出),电压表和电流表均为理想电表,为定值电阻,R为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,下列说法正确的是
A.图乙中电压的有效值为220V
B.电压表的示数为44V
C.R处出现火警时电流表示数增大
D.R处出现火警时电阻消耗的电功率增大
9.如图所示,是小型理想变压器,原、副线圈匝数之比,接线柱、接正弦交变电源,电压.变压器右侧部分为火警系统原理图,其中为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度升高而减小;为定值电阻.下列说法正确的是
A.变压器副线圈中电流的频率为
B.电压表的示数为
C.当所在处出现火警时,变压器原线圈的输入功率变大
D.当所在处出现火警时,电压表的示数变小,电流表的示数变小
10.如图甲所示,“火灾报警系统”电路中,理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1,原线圈接入图乙所示的电压,电压表和电流表均为理想电表,为半导体热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,为变阻器,当通过报警器的电流超过某值时,报警器将报警。下列说法正确的是(



A.电压表V的示数为10
V
B.处出现火情时,电流表A的示数减小
C.处出现火情时,变压器的输入功率增大
D.要使报警器报警的临界温度升高,可将的滑片P适当向下移动
11.汉中市在校园冬季安全大检查中,某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示,R1为热敏电阻,温度升高时,R1的阻值急剧减小,当电铃两端电压达到一定值时,电铃会响,则下列说法正确的是(
)
A.试验中发现当有火情时装置不响,应把R2的滑片P向上移
B.试验中发现当有火情时装置不响,应把R2的滑片P向下移
C.若报警器的电池老化(内阻变大,电动势不变),
不会影响报警器的安全性能
D.增大电源的电动势,会使报警的临界温度降低
12.南通一中博约楼楼道照明灯具有这样的功能:天黑时,出现声音它就开启,而在白天,即使有声音它也没有反应.它的控制电路中可能接入的传感器是
A.光传感器
B.温度传感器
C.声音传感器
D.北京时间传感器
13.如图所示,为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路,其中热敏电阻的阻值会随着温度的升高而减小.电源甲与热敏电阻、继电器等组成控制电路,电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接.则
A.当温度升高到某一数值,衔铁P将会被吸合下
B.当温度降低到某一数值,衔铁P将会被吸合下
C.工作时,应该把恒温箱里的加热器接在A、B端
D.工作时,应该把恒温箱里的加热器接在C、D端
14.如图所示是饮水器的自动控制电路.左边是对水加热的容器,内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1.只要有水浸没S1,它就会导通;水面低于S1时,不会加热.饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低,饮水器对水加热.
(1)Rx是一个热敏电阻,低温时呈现高电阻,右边P是一个___________(选填“与”、“或”、“非”)逻辑门,接在0~5V电源之间,图中J是一个继电器,可以控制发热器工作与否.Ry是一个可变电阻,低温时Rx应_____________(选填“远大于”、“远小于”)Ry.
(2)为了提高加热起始温度,变阻器Ry应该调的_____________(选填“大一些”或“小一些”).
参考答案
1.B
【解析】
干簧管是一种磁控制的开关,是一种能够感知磁场的传感器,A错误;霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,B正确.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将声音信号转换为电流信号.C错误;楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮,使用了光与声传感器,D错误.
2.B
【解析】
由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联;
AB、当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大;根据可知,电路中的电流变小,根据可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、?B间电压降低,故A错误,B正确;
C、当仅增大R2的阻值时,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,根据可知,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变小,根据串联电路的电压特点可知,A、B间电压增大,故C错误;
D、当仅减小R2的阻值时,电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,根据可知,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知,A、B间电压减小,故D错误;
故选B.
【点睛】
由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联;根据题意得出有人通过时R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B间电压的变化;当仅改变R2的阻值时,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,内阻和R1两端的电压电压变化,根据串联电路的电压特点可知A、B间电压的变化.
3.D
【解析】
由题意知,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端电压U0就变得越高,电热丝是热敏电阻,温度越低,电阻越小,则知温度越高,电阻越大,而I-U图线上任意一点与原点连线的斜率等于电阻的倒数,电压和电流增大时,电阻的温度升高,电阻增大,图线上的点与原点连线斜率的倒数越小,故D正确。
故选D。
4.D
【解析】
A.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,故A错误;
B.霍尔元件能够把磁感应强度转换为电学量电压,不是将磁感应强度转换成电阻,故B错误;
C.半导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻值越小,故C错误;
D.电熨斗中装有双金属片温度传感器,该传感器通过控制电路的通断达到自动控制温度的目的,故D正确。
5.B
【解析】
灯要求夜晚亮、白天熄。则白天有光,黑夜没有光,则是由光导致电路的电流变化,所以电路中光传感器导致电阻变化,实现动控制,因此是利用半导体的光敏性,故B正确。
6.C
【解析】
根据题意,要感知宇航员体温变化,则需要将温度的变化转化为电学的物理量,所以使用的传感器为温度传感器。
A.气体传感器,与分析不符,故A项错误;
B.声音传感器,与分析不符,故B项错误;
C.温度传感器,与分析相符,故C项正确;
D.压力传感器,与分析不符,故D项错误。
7.B
【解析】
灯要求夜晚亮、白天熄;白天有光,黑夜没有光,所以电路中光传感器的电阻变化,实现控制,是利用半导体的光敏性。
ACD.由上分析可知这是利用了半导体的光敏性,故ACD错误;
B.由上分析可知这是利用了半导体的光敏性,故B正确。
8.CD
【解析】
试题分析:设将此电流加在阻值为R的电阻上,电压的最大值为,电压的有效值为U.代入数据得图乙中电压的有效值为,故A错误;变压器原、副线圈中的电压与匝数成正比,所以变压器原、副线圈中的电压之比是5:l,所以电压表的示数为,故B错误;R处温度升高时,阻值减小,由于电压不变,所以出现火警时电流表示数增大,故C正确.由A知出现火警时电流表示数增大,电阻消耗的电功率增大,故D正确.
考点:考查了理想变压器,交流电图像
【名师点睛】根据电流的热效应,求解交变电流的有效值是常见题型,要熟练掌握.根据图象准确找出已知量,是对学生认图的基本要求,准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系,是解决本题的关键
9.AC
【解析】
试题分析:变压器原副线圈中电流的频率均为,选项A正确;原线圈电压的有效值为:,则次级电压有效值即电压表V1的读数为:,选项B错误;当所在处出现火警时,电阻减小,则次级电流变大,次级消耗的功率变大,则变压器原线圈的输入功率变大,电流表A的读数变大,选项C正确,D错误;故选AC.
考点:变压器;电路的动态分析.
10.AC
【解析】
A.若原线圈的输入电压U,其有效值为,根据有效值的定义,有
其中,解得
由变压器原理可得副线圈输出电压即电压表示数,选项A正确.
BC.处出现火情时,热敏电阻的阻值减小,副线圈电流增大,根据变压器原理可知,电流表A的示数增大,变压器输入功率增大,选项B错误,C正确.
D.将的滑片P向上移动,副线圈电路的总电阻变小,总电流增大,处电压变大,报警器的分压变小,电流也减小,报警器报警的临界温度升高,选项D错误.
故选AC.
11.AD
【解析】
AB.若试验时发现有火情时装置不响,说明报警器的电压较小,要增大其电压,根据串联电路分压的特点可知,必须增大R2,应把R2的滑片P向上移。故A正确,B错误;
C.若报警器的电池老化(内阻变大,电动势不变),报警器的电压变小,电铃将不会响,所以会影响报警器的安全性能。故C错误;
D.
增大电源的电动势,报警器的电压变大,相当于电动势不变,R1变小,所以会使报警的临界温度降低。故D正确。
12.AC
【解析】
根据题意,天黑时,出现声音它就开启;而白天,即使有声音它也没有反应,故电路中有光传感器,即使天黑,没声音灯也不亮,故用到了声音传感器.即控制电路中接入了光传感器、声音传感器.故选AC.
13.AC
【解析】
A.当温度升高到某一数值,热敏电阻R的阻值减小,电路中电流增大,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸合下,故A正确。
B.当温度降低到某一数值,热敏电阻R的阻值增大,电路中电流减小,继电器L对衔铁P吸引力减小,P将不会被吸合下,故B错误。
CD.恒温箱内温度高到一定数值后,应与电源断开停止加热,由上分析可知,温度升高后,A、B端断开,所以工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、B端,故C正确,D错误。
故选AC。
14.(1)
“与”;远大于
(2)小一些
【解析】
(1)[1][2].由图可知,饮水机的自动加热原理是:当水温较低时,Rx阻值较大,A为高电势,且有水浸没S1,B也为高电势,则QC之间才有高电压输出,电磁继电器有电流通过,将吸动S2闭合,发热器工作;
当水温较低时和水浸没S1,两个条件同时满足时,QC之间才有高电压输出,发热器才会工作,故P应是与逻辑门.Rx是一个热敏电阻,低温时Rx应远大于Ry.
(2)[3].由原理可知,当水温较低时,Rx阻值较大,A为高电势;为了提高加热起始温度,即水的温度稍高一些,Rx阻值比较小了一点时,A点仍然是高电压;变阻器Ry应该调的小一些.
考点:传感器