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清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255(时间：60分钟)知识点一传感器的概念1．关于传感器，下列说法正确的是()．A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的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阻的变化来传递信号的D．以上说法都不正确解析光敏和热敏电阻分别应用了半导体的不同特性制成，A正确．由于金属材料的电阻随温度而变化，可制成将温度信号转换为电信号的传感器，B正确．传感器可感知电阻、电压、电流等各种变化来传递信号，C错误．答案AB2．下列说法正确的是()．A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种磁传感器C．传感器不是电视摇控接收器的主要元件D．传感器是将力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具解析由传感器的定义知A正确，D正确，电视摇控接收器的主要元件是红外线传感器，故C错误，由干簧管的工作原理，干簧管是一种能够感知磁场的元件，故B正确．答案ABD3．为解决楼道的照明，在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接．当楼道内有走动而发出声响时，电灯即与电源接通而发光，这种传感器为________传感器，它输入的是________信号，经传感器转换后，输出的是________信号．答案声控声音电知识点二光敏、热敏、金属热电阻的应用4．如图6-1-17所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255线，表针的偏角为θ′，则可判断()．图6-1-17A．θ′＝θ`B．θ′＜θC．θ′＞θD．不能确定解析光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，用手掌挡住部分光线，阻值变大，指针自左向右偏转角度变小．答案B5.在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图6-1-18所示装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60℃，发现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()．图6-1-18A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量C．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡解析多用电表与热敏电阻构成的回路中未接入电源故不能用电流表，A、B均错，当温度升高时多用电表指针偏转角度较大，说明热敏电阻的阻值变小了，应清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255该换用倍率小的挡，C错误，D正确．答案D6．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B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案B知识点三含传感器的电路分析与判断7.如图6-1-19所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势，当用光照射电阻R3时，则()．图6-1-19A．R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B．R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C．R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D．R3的电阻变大，a点电势低于b点电势解析R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压降减小，故a点电势将升高，因其它阻值不变，所以a点电势将高于b点电势．答案A8.如图6-1-20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()．图6-1-20A．电压表的示数增大B．R2中电流减小清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255C．小灯泡的功率增大D．电路的路端电压增大解析当光强度增大时，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，A项正确，D项错误；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，故B项正确；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，C项正确．答案ABC9.传感器是把非电学物理量(如位移、压力、流量、声强等)转换成电学量的一种元件．如图6-1-21所示为一种电容式传感器，电路可将声音信号转化为电信号．电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜．若声源S发出频率恒定的声波使a振动，则a在振动过程中()．图6-1-21A．a、b板之间的电场强度不变B．a、b板所带的电荷量不变C．电路中始终有方向不变的电流D．向右位移最大时，电容器的电容量最大解析a、b始终跟电源相连，电势差U不变，由于a、b间距离变化，由E＝Ud知场强变化，A错误；由C＝εrS4πkd知d变化时C变化，a向右位移最大时，电容最大，D正确；由Q＝CU知a、b所带电荷量变化，电路中电流方向改变，B、C错误．答案D清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—6256125510．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为()．A．改变湿度B．改变温度C．改变磁场D．改变电容解析根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度、湿度的变化工作就成了室内烘干机．答案D11．利用图6-1-22甲所示电路测量电流表的内阻．闭合开关S，当变阻器的滑片滑至c处时，测得电流表和电压表的示数分别是40mA、9V．已知图甲中热敏电阻的IU关系图线如图6-1-22乙所示，则电流表的内阻为()．图6-1-22A．0.14ΩB．85ΩC．140ΩD．225Ω解析由题意知：电流表示数为40mA时电压表示数为9V，由图甲知，热敏电阻与电流表串联，故此时其中电流也为40mA，由图乙知，I＝40mA时热敏电阻两端电压Ut＝5.6V，电流表两端电压UA＝U－Ut＝(9－5.6)V＝3.14V，故电流表的内阻RA＝UAI＝3.40.04Ω＝85Ω.答案B12．一种半导体材料称为“霍尔材料”，用它制成的元件称为“霍尔元件”，这种材料有可定向移动的电荷，称为“载流子”，每个载流子的电荷量大小为1清华北大家教中心家教电话：010—62561255北京一对一上门家教品牌家教电话：010—62561255个元电荷量，即q＝1.6×10－19C，霍尔元件在自动检测、控制领域得到广泛应用，如录像机中用来测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动控制升降电动机的电源的通断等．图6-1-23在一次实验中，一块霍尔材料制成的薄片宽ab＝1.0×10－2m、长bc＝4.0×10－2m、厚h＝1×10－3m，水平放置在竖直方向上的磁感应强度B＝1.5T的匀强磁场中，bc方向通有I＝3.0A的电流，如图6-1-23所示，沿宽度产生1.0×10－5V的横向电压．(1)假定载流子是电子，a、b两端中哪端电势较高？(2)薄板中形成电流I的载流子定向运动的速率多大？解析(1)根据左手定则可确定a端电势高．(2)当导体内由于载流子有沿电流方向所在的直线定向运动时，受洛伦兹力作用而产生横向分运动，产生横向电场，横向电场的电场力与洛伦兹力平衡时，导体横向电压稳定．设载流子沿电流方向所在直线定向移动的速度为v，横向电压为Uab，横向电场强度为E，电场力为Fe＝e·E＝e·Uabab，磁场力FB＝evB，平衡时Uabab·e＝evB，得v＝UababB＝6.7×10－4m/s.答案(1)a(2)6.7×10－4m/s