1、第1节 传感器及其工作原理1(多选)如图所示，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()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CD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2如图所示是观察电阻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()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，
2、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解析热敏电阻的阻值随温度的升高而明显减小，所以如果R为热敏电阻，读数会非常明显地减小，选项C正确，D错误；金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但变化较小，不是很明显，选项A、B错误3电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称为“霍尔转把”，属于传感器非接触控制转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲所示开启电源时，在霍尔器件的上、下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙所示随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔
3、器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图丙所示下列关于“霍尔转把”叙述正确的是()A为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为N、S极B按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快C图乙中从霍尔器件的左、右侧面输出控制车速的霍尔电压D若霍尔器件的上、下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制B解析 由于在霍尔器件的上、下面之间加一定的电压，形成电流，当永久磁铁的上、下端分别为N、S极时，磁场方向与电子的移动方向平行，则电子不受洛伦兹力作用，则霍尔器件不能输出控制车速的霍尔电压，选项A错误；当按图甲顺时针转动电动车的右把手，霍尔器件周围的磁场增强，则霍尔器件输出控制车速的霍尔电压增大，
4、因此车速将变快，选项B正确；根据题意，结合图乙的示意图，则永久磁铁的N、S极可能在左、右侧面，或在前、后表面，因此从霍尔器件输出控制车速的霍尔电压，不一定在霍尔器件的左、右侧面，也可能在前、后表面，选项C错误；当霍尔器件的上、下面之间所加电压正负极性对调，从霍尔器件输出控制车速的霍尔电压正负号相反，由图丙可知，不会影响车速控制，选项D错误4(多选)电容式话筒的工作原理如图所示D是绝缘支架，薄金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电，当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流当膜片向右运动的过程中有()A电容变大B电容变小C导线AB中有向左的电流D导线AB中有向右的电流AC
5、解析当膜片向右运动的过程中，相当于电容器两板间距d变小，由C可知，选项A正确，B错误；由QCU知，电容器充电，选项C正确，D错误5(多选)如图所示为电阻R随温度T变化的图线下列说法正确的是()A图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的B图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的C图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高BD解析金属热电阻的阻值随温度升高而增大，半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小，选项A错误，B正确；图线1对应的材料化学稳定性好但灵敏度低，图线2对应的材料化学稳定性差但灵敏度高，选项C错误，D正确6(多
6、选)如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时()A电压表的示数增大BR2中电流减小C小灯泡的功率增大D电路的路端电压增大ABC解析当照射光强度增大时，R3阻值减小，外电路电阻随R3的减小而减小，R1两端电压因干路电流增大而增大，同时内电压增大，故电路路端电压减小，而电压表的示数增大，选项A正确，D错误；由路端电压减小，而R1两端电压增大知，R2两端电压必减小，则R2中电流减小，选项B正确；结合干路电流增大知流过小灯泡的电流必增大，则小灯泡的功率增大，选项C正确7(多选)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，
7、A、B接监控装置，则()A当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压升高B当有人通过而遮住光线时，A、B之间电压降低C当仅增大R2的阻值时，可增大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BC解析R1是光敏电阻，当有人通过而遮住光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压UIR2减小，故选项A错误，B正确；由闭合电路欧姆定律得UEI(R1r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故选项C正确；当减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故选项D错误8如图所示是一火警报警电路的示意图其中R3为用半导体材料制成的传感器，这种半
8、导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器当传感器R3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()AI变大U变小BI变小U变小CI变小U变大DI变大U变大B解析当传感器R3所在处出现火情时，温度升高，R3阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，由路端电压UEI总r可知，U减小，由U并EI总(rR1)可知，U并减小，故通过R2的电流I变小，选项B正确能力提升9温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的如图甲所示，电源的电动势E9.0 V，内阻不计；G为灵敏电流计，内阻Rg保
9、持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示闭合开关S，当R的温度等于20 时，电流表示数I12 mA，当电流表的示数I23.6 mA 时，热敏电阻的温度是()A60 B80 C100 D120D解析从图乙查得t20 时，R的阻值为4 k，由EI1(RRg)得RgR k4 k0.5 k，当I23.6 mA时，设热敏电阻的阻值为R，则RRg k0.5 k2 k，从图乙查得此时对应的温度t2120 ，故选项D正确10如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流较小；称物体时，在压力作用下滑片P下滑，使滑动变阻器的
10、有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重力值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力值若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻的阻值R0，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()AGkLBGkLCGkLDGkILA解析物体在地磅上，所以Gkx，在回路中，因为，所以Rx，因为整个回路I，则EI，所以G，则GLk，选项A正确11一块半导体薄片(称为霍尔元件)，其横截面为矩形，体积为bcd，如图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.(1)此元件的C
11、、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之中，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，并测得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)假设电子定向移动速度为v，又I，qnebdvt，可得Inebdv.稳定时有Bev，可得UCCI，式中各量均为定值，所以C
12、、C侧面的电势差与其中的电流成正比(3)由(2)可知B，代入数据得B0.02 T.答案(1)C面(2)见解析(3)0.02 T12角速度计可测得航天器自转的角速度，其结构如图所示，当系统绕OO轴转动时，元件A在光滑杆上发生滑动并输出电信号成为航天器的制导信号源已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度转动时，求：(1)弹簧形变量x与的关系式；(2)电压表的示数U与角速度的函数关系解析当系统绕OO轴转动时，A在光滑杆上发生滑动，使弹簧发生形变，触头P也随之移动(1)由牛顿第二定律有Fm2R，RL0x，即kxm2(L0x)，x.(2)电压表的示数UE.答案(1)x(2)U