1、学业分层测评(十二)(建议用时：45分钟)学业达标1关于传感器的下列说法正确的是()A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C传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的D以上说法都不正确【解析】半导体材料可以制成传感器，其他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，所以选项A错误，选项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的变化，所以选项C错误【答案】B2有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度地减小，则这种元件使用的材料可能是()A金属导体 B绝缘体C半导体D超导体【解析】金属导体的电阻随温度的升高而增大，超导体
2、的电阻几乎为零，半导体(如热敏电阻)的阻值随温度的升高而大幅度地减小【答案】C3关于传感器及其作用，下列说法正确的是() 【导学号：05002150】A传感器一定是把非电学量转换为电学量B传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器【解析】传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系电磁
3、感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器【答案】C4如图6112所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是() 【导学号：05002151】图6112A当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变【解析】触头P左移，其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R的阻值减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果【答案】A5如图6113(a)所示的电路中，光
4、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6114中的()图6113图6114【解析】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【答案】B6如图6115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() 【导学号：05002152】图6115A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
5、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，故欧姆表读数变大且不明显，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【答案】C7(多选)如图6116所示，用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是()图6116A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【解析】严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响电阻会发生
6、变化，C错；白天和晚上自然光强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对【答案】AD8影响物质材料电阻率的因素很多，一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小某课题研究组在研究某种导电材料的用电器件Z的导电规律时，利用如图6117甲所示的分压电路，测得其电压与电流的关系如表所示：U/V0.400.600.801.001.201.501.60I/A0.200.450.801.251.802.813.20甲乙图6117(1)根据表中数据，判断用电器件Z可能属于上述哪类材料？(2)把用电器件Z接入图乙所示的电路中，闭合开关，电流表的读数为1.8 A，电池
7、的电动势为3 V，内阻不计，电阻R的电功率为多大？【解析】(1)由表格中数据可得，电阻随电压的增大而减小，而电压越大，用电器件温度越高，所以材料为半导体(2)查表I1.8 A时，Z的电压为1.2 V，则URE2UZ3 V1.2 V1.8 V.PRIUR1.81.8 W3.24 W.【答案】(1)半导体(2)3.24 W能力提升9某同学设计的散热排风控制电路如图6118所示，M为排风扇，R是可变电阻，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小控制开关电路具有下列特性：当A点电势A0时，控制开关处于断路状态；当A0时，控制开关接通电路，M开始运转下列说法中正确的是() 【导学号：05002153
8、】图6118A环境温度升高时，A点电势升高B可变电阻R阻值调大时，A点电势降低C可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高D若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作【解析】当环境温度升高时，半导体热敏电阻R0的阻值随温度升高而减小则电路中的电流增大，所以A点的电势升高，故A正确；可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A点电势升高，故B错误；可变电阻R阻值调大时，导致电路的电流减小，则A点电势升高，由于当A点电势A0时，控制开关处于断路状态；当A0时，控制开关接通电路，M开始运转，工作临界温度没变，而是提前被接通，故C错误；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，当温度升高时，
9、其阻值增大，导致A点电势降低，则开关会处于断开状态，所以起不到散热排风的作用，故D错误【答案】A10压敏电阻是力电传感器中很重要的元件之一，其性能是随压力的增大压敏电阻的阻值减小某研究小组为了分析压敏电阻对电路的影响，设计了如图6119所示的电路，在一绝缘盒内，将一压敏电阻与一定值电阻并联接在一内阻不可忽略的电源两端，在压敏电阻上放置一重物，当装置静止不动时，理想电流表的示数为I0.则()图6119A如果整个装置竖直向上做匀速直线运动，则电流表的示数大于I0B如果整个装置竖直向上做匀加速直线运动，则电流表的示数大于I0C如果整个装置竖直向上做匀减速直线运动，则电流表的示数大于I0D无论装置做何
10、种运动，电流表的示数恒为I0【解析】当系统静止时，压敏电阻所受的压力等于重物的重力，如果整个装置做匀速直线运动，则压敏电阻所受的压力大小不变，压敏电阻的阻值不变，则电流表的示数恒为I0，A错误；当系统竖直向上做加速运动时，加速度向上，压敏电阻所受的压力大于重物的重力，压敏电阻的阻值减小，总电阻减小，总电流增大，内压增大，则路端电压减小，电流表的示数小于I0，反之大于I0，则B、D错误，C正确【答案】C11如图6120所示，图甲为热敏电阻的Rt图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100 .当线圈的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合为继电器
11、线圈供电的电池的电动势E9.0 V，内阻可以不计图中的“电源”是恒温箱加热器的电源则甲乙图6120(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B端”或“C、D端”)(2)如果要使恒温箱内的温度保持50 ，可变电阻R的阻值应调节为_.【解析】(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端当线圈中的电流较小时，继电器的衔铁在上方，恒温箱的加热器处于工作状态，恒温箱内温度升高(2)随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中的电流大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R的阻值变大，则
12、线圈中的电流变小，当线圈中的电流小于20 mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度要使恒温箱内的温度保持50 ，即50 时线圈内的电流为20 mA.由闭合电路的欧姆定律得I，r为继电器的电阻由图甲可知，50 时热敏电阻的阻值为90 ，所以RRr260 .【答案】(1)A、B端(2)26012一块N型半导体薄片(称霍尔元件)，其横截面为矩形，体积为bcd，如图6121所示已知其单位体积内的电子数为n、电阻率为、电子电荷量为e.将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I. 【导学号：05002154】图6121(1)
13、此元件的C、C两个侧面中，哪个面电势高？(2)试证明在磁感应强度一定时，此元件的C、C两个侧面的电势差与其中的电流成正比；(3)磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B的仪器其测量方法为：将导体放在匀强磁场中，用毫安表测量通过的电流I，用毫伏表测量C、C间的电压UCC，就可测得B.若已知其霍尔系数k10 mV/mAT.并测量UCC0.6 mV，I3 mA.试求该元件所在处的磁感应强度B的大小【解析】(1)因电子的运动方向与电流的方向相反，再由左手定则可知，电子向C面偏移，所以C面电势较高(2)假设定向移动速度为v，由I，qnebdvt，可得：Inebdv稳定时有：Bev可得：UCCI，中各量均为定值，所以侧面的电势差与其中的电流成正比(3)由(2)可知B，代入得：B0.02 T.【答案】(1)C面较高(2)见解析(3)0.02 T
