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1、第三章 傳感器 單元測試（粵教版選修3-2） (時間：90分鐘 滿分：100分) 一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分) 1．下列說法不正確的是( ) A．熱敏電阻是把熱量這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量 B．金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，但靈敏度差 C．電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器 D．霍爾元件是能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這一磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這一電學(xué)量的傳感器 2．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，在升降機(jī)中將重物放在壓敏電阻上，壓敏電阻接在如圖1甲所示的電路中，電流表示數(shù)變化如圖乙所示，某同學(xué)根據(jù)電流表的示數(shù)變化情況推斷升降機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)，下列說法中正確的是( )

2、 A．0～t1時間內(nèi)，升降機(jī)一定勻速運(yùn)動 B．0～t1時間內(nèi)，升降機(jī)可能減速上升 C．t1～t2時間內(nèi)，升降機(jī)可能勻速上升 D．t1～t2時間內(nèi)，升降機(jī)可能勻加速上升 3．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計了一個判斷小車運(yùn)動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖2(a)所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球．小車向右做直線運(yùn)動過程中，電流表示數(shù)變化與時間t的關(guān)系如圖(b)所示，下列判斷正確的是( ) A．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動 B．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動 C．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動 D

3、．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動 圖1 圖2 圖3 4．如圖3所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置．R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭龋涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度，當(dāng)滑動變阻器的金屬片向下移動時( ) A．電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面降低 B．電路中的電流減小，油箱內(nèi)油面升高 C．電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面降低 D．電路中的電流增大，油箱內(nèi)油面升高 5．計算機(jī)鍵盤是由兩片金屬切片組成的小電容器，該電容器的電容可用公式C＝計算，式中εr＝9×10－12 F/m，S為金屬片

4、的正對面積，d表示兩金屬片的間距．當(dāng)鍵被按下時，此電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測出是哪個鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號．設(shè)每個金屬片的正對面積為50 mm2，鍵未按下時兩金屬片的距離為0.6 mm.如果電容變化0.25 pF，電子線路恰能檢測出必要的信號，則鍵至少需要被按下( ) A．0.15 mm B．0.25 mm C．0.35 mm D．0.45 mm 6. 酒精測試儀用于機(jī)動車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器．這種酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度

5、成正比，在如圖4所示的電路中，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度c之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是( ) 圖4 A．U越大，表示c越大，c與U成正比 B．U越大，表示c越大，但是c與U不成正比 C．U越大，表示c越小，c與U成反比 D．U越大，表示c越小，但是c與U不成反比 二、雙項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分) 7．唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個很小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動時，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，下列說法正確的是( ) A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的 B．該傳感器是根

6、據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的 C．膜片振動時，穿過金屬線圈的磁通量不變 D．膜片振動時，金屬線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流 8．用多用電表的同一檔位測量熱敏電阻和光敏電阻的阻值時，下列說法正確的是( ) A．測熱敏電阻時，溫度越高，多用電表指針偏角越大 B．測熱敏電阻時，溫度越高，多用電表指針偏角越小 C．測光敏電阻時，光照越弱，多用電表指針偏角越大 D．測光敏電阻時，光照越弱，多用電表指針偏角越小 9．下列說法中正確的是( ) A．機(jī)械式鼠標(biāo)器中的光傳感器就是兩個紅外線接收管，它的作用就是把光信號(紅外線脈沖)轉(zhuǎn)換成電信號(電脈沖) B．機(jī)械式鼠標(biāo)器中的光傳感器是由兩個滾軸、兩個碼盤、兩

7、個紅外線發(fā)射管(LED)和兩個紅外接收管組成的 C．火災(zāi)報警器中的光傳感器是光電三極管，它的作用是把光信號轉(zhuǎn)換成電信號 D．火災(zāi)報警器是利用煙霧對光的衍射作用來工作的 10．如圖5所示的是一個電容式傳感器，在金屬線a的外面涂一層絕緣的電介質(zhì)后放在導(dǎo)電液體中構(gòu)成一個電容器，a與導(dǎo)電液體就是該電容器的兩極．今使該電容器充電后與電源斷開，并將a與靜電計的導(dǎo)體球相連，插入導(dǎo)電液體中的電極b與靜電計外殼相連，則當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時( ) 圖5 A．引起兩極間正對面積變大 B．電容器的電容將變小 C．電容器兩極間的電壓將變小 D．以上說法都不正確

8、 題 號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答 案 三、填空題(本題共2小題，共16分) 11．(8分) 如圖6所示，將萬用表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻RT兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的正中間．若往RT上擦一些酒精，表針將向________(填“左”或“右”)移動；若用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，表針將向________(填“左”或“右”)移動． 圖6 姓名：________ 班級：________ 學(xué)號：________ 得分：________

9、 12.(8分)圖7為在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱的原理簡圖． 圖7 箱內(nèi)的電阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖8所示．當(dāng)a、b端電壓Uab<0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)的溫度升高；當(dāng)Uab>0時，電壓鑒別器會使S斷開，停止加熱．則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________℃. 圖8 四、解答題(本題共3小題，共36分) 13．(10分) 電熱毯、電飯鍋是人們常用的電熱式家用電器，它們一般具有加熱和保溫功能，其工作原理大致相同．如圖9所示為某種電熱式電器的簡化電

10、路圖，主要元件有電阻絲R1，R2和自動開關(guān)S. 圖9 (1)當(dāng)自動開關(guān)S閉合和斷開時，用電器分別處于什么狀態(tài)？ (2)用電器由照明電路供電(U＝220 V)，設(shè)加熱時用電器的電功率為400 W，保溫時用電器的電功率為40 W，則R1和R2分別為多大？ 14.(12分) 一熱敏電阻在溫度為80℃時阻值很大，當(dāng)溫度達(dá)到100℃時阻值就很小，今用一電阻絲給水加熱，并配以熱敏電阻以保持水溫在80℃到100℃之間，可將電阻絲與熱敏電阻并聯(lián)，一并放入水中，如圖10所示，圖中R1為熱敏電阻，R2為電阻絲．請簡述其工作原理． 圖10

11、 15．(14分)現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干．如圖11所示，試設(shè)計一個溫控電路．要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度時，又可以自動斷電，畫出電路圖說明工作過程． 圖11 答案 1．A [熱敏電阻是把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，A錯誤；B、C、D正確；故選A.] 2．B [在0～t1時間內(nèi)，電流恒定，表明壓敏電阻的阻值恒定，則重物對壓敏電阻壓力恒定，則升降機(jī)可能處于靜止、勻速運(yùn)動或勻變速直線運(yùn)動狀態(tài)，故A選項錯誤

12、，B選項正確；t1～t2時間內(nèi)，電流在增加，表明壓敏電阻的阻值在減小，則重物對壓敏電阻的壓力在增大，故不可能做勻速運(yùn)動或勻加速運(yùn)動，C、D兩項都錯．] 3．D [從題圖(b)可以看出，在t1到t2時間內(nèi)，電流表示數(shù)逐漸增大，則壓敏電阻的阻值逐漸減小，說明壓敏電阻受到重球的壓力越來越大，小車的加速度增大，故小車做變加速運(yùn)動，A、B均錯；在t2到t3時間內(nèi)，電流不變，則說明重球?qū)好綦娮璧膲毫Σ蛔儯市≤囎鰟蚣铀僦本€運(yùn)動，C錯，D對．] 4．D [油面升高，金屬片向下移動，R接入電路中的電阻減小，電路中電流增大，所以選項D正確．] 5．A [由題給公式可知，鍵未按下時電容 C0＝＝ F＝0

13、.75×10－12 F 恰能檢測出信號時的電容 C′＝C0＋ΔC＝(0.75＋0.25) pF＝ 故d′＝，Δd＝＝0.15 mm 所以A正確．] 6．B [題中給出傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體濃度c是正比關(guān)系，即＝kc， 電壓表示數(shù)U＝＝ ＝，可以看出電壓與濃度的關(guān)系不是正比關(guān)系，但隨濃度的增大而增大．] 7．BD [當(dāng)聲波使膜片前后振動時，膜片后的金屬線圈就跟著振動，使處于永磁體磁場中的線圈切割磁感線，穿過線圈的磁通量發(fā)生改變，產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，這是電磁感應(yīng)的工作原理，所以B、D選項正確．] 8．AD [熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，而多用電

14、表的零刻度在表盤的右側(cè)，所以溫度越高，多用電表指針偏角越大，選項A正確，選項B錯誤．光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小，所以光照越弱，阻值越大，故多用電表指針偏角越小，選項C錯誤，選項D正確．] 9．AC [機(jī)械式鼠標(biāo)器中的光傳感器就是兩個紅外線接收管，作用是把光信號(紅外線脈沖)轉(zhuǎn)換成電信號(電脈沖)，故選項A正確，選項B錯誤．火災(zāi)報警器中的光傳感器是光電三極管，它是利用煙霧對光的散射作用來工作的，因此C正確、D錯誤．] 10．AC [當(dāng)導(dǎo)電液體深度h變大時，相當(dāng)于電容器的兩極板的正對面積變大，由C＝知，電容C變大，而電容器充電后與電源斷開，所以電容器所帶電荷量Q不變，由U＝知，電容器

15、兩極間的電壓將變小．] 11．左 右 解析 若往RT上擦一些酒精，由于酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，指針應(yīng)向左偏；用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻，電阻RT溫度升高，電阻值減小，指針向右偏． 12．35 解析 設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)Uab＝0時，有R1＝R3，解得Rt＝20 kΩ 由Rt－t圖可知，當(dāng)Rt＝20 kΩ時，t＝35℃ 13．(1)S閉合時，為加熱狀態(tài) S斷開時，為保溫狀態(tài) (2)121 Ω 1 089 Ω 解析 (1)當(dāng)S閉合時，R2短路，此時電路總電阻最小，由P＝知，功率最大，為加熱狀態(tài)；當(dāng)S斷開時，R1、R2串聯(lián)，電路總電阻最大，功率最小，為保溫狀態(tài)．

16、 (2)S閉合時，為加熱狀態(tài)，有P＝①；S斷開時，為保溫狀態(tài)，有P′＝②，①②聯(lián)立得R1＝121 Ω，R2＝1 089 Ω. 14．見解析 解析 開始水溫較低時，R1阻值較大，電阻絲R2對水進(jìn)行加熱； 當(dāng)水溫達(dá)到100℃左右時，R1阻值變得很小，R2被短路，將停止加熱； 當(dāng)溫度降低到80℃時，R1阻值又變得很大，R2又開始加熱．這樣就可達(dá)到保溫的效果 15．電路圖如下圖所示 工作過程：閉合S，當(dāng)溫度低于設(shè)計值時熱敏電阻，阻值大，通過電磁繼電器的電流不能使它工作，K接通，電爐絲加熱．當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計值時，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，吸合鐵片P，使觸點(diǎn)K斷開，電爐絲斷電，停止供熱．當(dāng)溫度低于設(shè)計值，又重復(fù)前述過程．