高中物理选修3-2
第1节 传感器及其工作原理
基础过关
1.在街旁的路灯,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,实现了自动控制,这是利用半导体的( ) A.压敏性 C.热敏性
B.光敏性
D.三种特性都利用
[解析] 本题中路灯的自动控制是利用了半导体的光敏性。选项B正确。 [答案] B
2.(多选)利用半导体材料可以制成( ) A.标准电阻 C.光敏电阻
B.热敏电阻 D.晶体管
[解析] 标准电阻是几乎不受温度影响的电阻,一般是用锰铜合金或镍铜合金制作的。利用半导体材料可以制成热敏电阻、光敏电阻和晶体管。选项B、C、D正确。 [答案] BCD
3.(多选)如图1所示,干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化。关于干簧管,下列说法正确的是( )
图1
A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用 B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的 C.干簧管接入电路中相当于开关的作用 D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
[解析] 干簧管能感知磁场,因为两个舌簧由软磁性材料制成,当周围存在磁场
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时,两个舌簧被磁化,就会相互吸引,所以是作开关来使用,作为控制元件以实现自动控制的。选项C、D正确。 [答案] CD
4.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
[解析] 当声波使膜片前后振动时,线圈切割磁感线产生感应电流,将声音信号转变成电信号,是根据电磁感应原理工作的,故选项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也是周期性变化的,故选项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,故选项D错误。 [答案] B
5.如图2是观察电阻值随温度变化情况的示意图。现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是( )
图2
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
[解析] 若为金属热电阻,温度升高后,电阻变大,读数变化不明显,选项A、B错误;若为热敏电阻,读数将明显变化,选项C正确、D错误。
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[答案] C
6.(多选)计算机光驱的主要部分是激光头,它可以发射脉冲激光信号,激光扫描光盘信息时,激光头利用光敏自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统,再通过计算机显示出相应信息。光敏电阻自动计数器的示意图如图3所示,其中R1为光敏电阻,R2为定值电阻,此光电计数器的基本工作原理是( )
图3
A.当有光照射R1时,处理系统获得高电压 B.当有光照射R1时,处理系统获得低电压 C.信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D.信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
[解析] 当有光照射R1时,电阻减小,处理系统获得高电压;信号处理系统每获得一次高电压就计数一次。 [答案] AD
7.如图4所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,L为小灯泡,当温度降低时( )
图4
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
[解析] R2与灯泡L并联后再与R1串联,与电源构成闭合电路,当温度降低时,热敏电阻R2电阻值增大,外电路电阻增大,电流表读数减小,灯泡L两端的电压增大,灯泡的亮度变强,R1两端的电压减小,故只有选项C正确。
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