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章末测评验收卷(五)　传感器及其应用　(满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.楼道灯的声控开关,主要原理是将声音信号转换为电信号,下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术的是 (　　)
A B
C D
2.磁传感器是将磁信号转变为电信号的仪器。如图所示,将探头放在磁场中,可以很方便的测量磁场的强弱和方向。探头可能是 (　　)
感应线圈 热敏电阻
霍尔元件 干簧管
3.模块机器人具有三个部分,它们分别是传感器、控制器和执行器。如图所示是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置,则图中的电风扇是模块机器人中的 (　　)
传感器 执行器
控制器 敏感元件
4.在电喷汽车的进气管道中,广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件,其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示,当进气管道中的冷空气流速越大时,电阻R两端的电压U0就变得越高,反之,电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号,便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出,放在实验室中测量这种电热丝,得到的伏安特性曲线正确的是 (　　)
A B
C D
5.交警使用的某型号酒精测试仪如图甲,其工作原理如图乙所示,传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,电源的电动势为E、内阻为r,电路中的电表均为理想电表,且定值电阻R0=r。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时,下列说法中正确的是 (　　)
电压表的示数减小,电流表的示数减小
电压表的示数增大,电流表的示数增大
定值电阻功率增大
电源对外输出功率减小
6.如图所示,为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A是光源,B是由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1是半导体材料制成的光敏电阻(光照越强,电阻越小),R2是定值电阻。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向R1的光线时,计数器就计数一次。此计数器的基本工作原理是 (　　)
当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压
不论有无光照射R1,信号处理系统获得的电压都不变
信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
7.如图所示是一种测定竖直加速度的装置,A、B间的电压U恒定,R1为定值电阻,滑块左端与滑动变阻器R2的滑动头连接,下端与竖直轻弹簧连接。将该装置固定在竖直方向运动的电梯中,电梯静止时滑动头在变阻器的中间位置,理想电压表示数为1.5 V。下列说法正确的是 (　　)
电压表示数为1.2 V时,电梯加速度方向向上
电压表示数为1.8 V时,电梯一定向上加速
加速度增大时,电压表示数一定增大
将电压表的表盘改成表示加速度的表盘,刻度仍均匀
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
8.关于传感器及其应用,下列说法正确的是 (　　)
烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的
传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的
电子秤所使用的测力装置是红外线传感器
电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制
9.电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛,其工作原理简化为如图所示的示意图。质量块左侧连接轻质弹簧,右侧连接电介质。弹簧与电容器固定在外框上,质量块可带动电介质移动以改变电容器的电容,则下列说法正确的是 (　　)
电介质插入极板间越深,电容器的电容越大
若传感器以恒定加速度向左运动,则电路中有由a向b的电流
若传感器以恒定加速度向右运动,则电路中有由a向b的电流
若传感器运动时向右的加速度逐渐增大,则电路中有由a向b的电流
10.小明制作一个远距离光传音装置,结构如图所示,用互感器以及激光头组成的电路对音乐信号进行调制,使得激光亮度随音乐发生变化,在远处的接收电路中,被激光照射的敏感元件的电阻值会随激光亮度变化而变化,从而使得定值电阻R0两端电压发生相应的变化,再用扩音器把电信号转化成音乐,下列相关说法正确的是 (　　)
敏感元件可以是光敏电阻
激光频率会随音乐的变化而变化
流经激光头的电流强度随音乐的变化而变化
传音距离“远”是利用了激光的平行度好、亮度高的特点
11.霍尔元件的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1 MHz),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀,所以得到了广泛的应用。如图甲是常见的两种霍尔元件,图乙为其工作的原理图。在霍尔元件中通以大小恒定的电流,方向由a向b,将一磁体靠近时,在c、f两端将会有一定的电势差,下列说法正确的是 (　　)
磁场无论是什么方向,c、f两端都会有电势差
只要保持磁感应强度大小不变,无论怎样改变磁场的方向,c、f两端的电势差都不会发生变化
当磁感应强度大小不变时,c、f两端的电势差会随所加磁场方向的变化而变化
在加上某一方向的磁场后,如果c、f两端有电势差,其数值会随磁感应强度的增大而增大
三、非选择题(本题4小题,共48分)
12.(12分)(2024·浙江月考)热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值,并研究其阻值与温度的关系,实验室可提供的器材有:热敏电阻RT(阻值在几百到几千欧的范围内);电压表V(量程为15 V,内阻约3 kΩ);电流表A(量程为10 mA,内阻约1 Ω);滑动变阻器R(最大阻值20 Ω);蓄电池(电动势为E=12 V,内阻不计);开关、导线若干。
(1)为了减小热敏电阻测量误差,图甲中电压表右侧导线接　　　　(4分)(选填“a”或“b”);正确连接电路后,调节恒温箱中的温度t,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表和电压表示数在合适数值,记录对应的电流表和电压表的示数,并算出热敏电阻的阻值RT。多次改变温度t,算出对应的阻值RT。
(2)在坐标纸上作出RT与温度t的关系图像如图乙所示。由图可知,当电压表的示数为9.0 V,电流表的示数为3.0 mA时,热敏电阻所在处的温度约为　　　　(4分)℃。
(3)实验小组用该热敏电阻设计了如图丙所示的保温箱温度控制电路,RT为热敏电阻,R2为电阻箱,控制系统可视为R=300 Ω的电阻,电源的电动势E0=10 V(内阻不计)。当通过控制系统的电流小于2 mA时,加热系统将开启为保温箱加热;当通过控制系统的电流达到2 mA时,加热系统将关闭。若要使得保温箱内温度低于48 ℃,加热系统就开启,应将R2调为　　　　(4分)Ω。
13.(12分)光敏电阻是阻值随着光的照度的变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。
甲
乙
丙
(1)小明同学想给自己家的车库设计自动开门装置,当车灯照在该装置时,就会启动电动机打开车库的门。他设计的自动控制模拟电路所需的元件如图甲所示,利用直流电源给电磁铁供电,利用220 V交流电源给电动机供电,将该装置安装在一个黑匣子中,留有一小孔方便车灯照射。请正确连接电路。(2分)
(2)小明同学想知道离汽车近光灯5 m远处光的照度,他通过资料查得所用光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图乙所示。他用多用电表在离汽车近光灯5 m远处测量R的阻值,先用多用电表欧姆挡的“×100”倍率,发现指针偏转角度太小,为了更准确地测量其阻值,他接下来应换用　　　　
(2分)(选填“×1 k”或“×10”)倍率,并进行　　　　(2分)后重新测量,其示数如图丙所示,可知此时的照度大约为　　　　(2分)lx。
(3)已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时,继电器的衔铁将被吸合。图甲中直流电源的电动势E=20 V、内阻忽略不计,滑动变阻器有三种规格可供选择:R1(0~10 Ω,2 A)、R2(0~1 kΩ,1 A)、R3(0~5 kΩ,1 A)。已知白天阴暗处光的照度约为10 lx,为使得车库门在没车时不会自动打开,滑动变阻器应选　　　　(2分)(选填“R1”“R2”或“R3”)。小明想设计成只有远光灯照射时才会开门(远光灯比近光灯更亮),应适当地　　　　(2分)(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
14.(12分)图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图,压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后,压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。求:
(1)(4分)空载时,电流表的读数;
(2)(4分)可以称量物体重量的最大值;
(3)(4分)试写出电流表示数I与压力F的变化关系式。
15.(12分)现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控,测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路,将热敏电阻R0置于细菌培养箱内(图中虚线框内),其余都置于箱外。这样可以通过理想电流表、电压表的示数来表示箱内温度。已知随着箱内温度的改变,电压表和电流表示数如图乙,电源的电动势恒定、内阻忽略不计。热敏电阻随温度的变化图像如图丙所示,求:
(1)(4分)电阻R的阻值;
(2)(4分)当培养箱内的温度为40 ℃时,电流表的示数;
(3)(4分)已知电流表的量程是0~20 mA,电压表的量程是0~16 V,则此电路能够测量的最高温度约是多少 此时热敏电阻R0消耗的电功率是多大
章末测评验收卷(五)　传感器及其应用
1.B　[收音机是将电信号转化为声音，A错误； 话筒将声音信号转化为电信号，B正确；扬声器将电信号转化为声音，C错误； 耳机将电信号转化为声音，D错误。]
2.C　[将探头放在磁场中，可以很方便的测量磁场的强弱和方向，将磁信号转变为电信号，所以探头可能是霍尔元件，故C正确。]
3.B　[模块机器人是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置，所以电风扇是模块机器人中的执行器，故B正确。]
4.D　[当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，根据电路图可知，温度越低，这种电热丝的电阻越小，根据欧姆定律可得R＝，则有＝，可知IU图像上点与原点连线的斜率表示电阻的倒数，随着U、I的增大，温度升高，电热丝的电阻增大，则IU图像上点与原点连线的斜率减小，故D正确。]
5.C　[当酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻减小，电路中电流增大，内电阻和R0的分压增大，则传感器电阻上的电压减小，电压表示数减小，故A、B错误；电路中电流增大，由P＝I2R知，定值电阻功率增大，故C正确；当内外电阻相等时，电源输出功率最大，当传感器电阻减小时，外电阻阻值接近内电阻，所以电源输出功率增大，故D错误。]
6.C　[由电路图可知，R1、R2串联；当有光照射R1时，R1的阻值变小，总阻值变小，由闭合电路欧姆定律可得电路中电流变大，因R2为定值电阻，则R2两端的电压变大；当光线被挡住时，R1的阻值变大，总阻值变大，由闭合电路欧姆定律可得电路中电流减小，因R2为定值电阻，则R2两端的电压减小，故A、B错误；当光线被挡住时，R1的阻值变大，则R2两端的电压减小，则信号处理系统每获得一次低电压就计数一次，故C正确，D错误。]
7.D　[电压表示数为1.2 V时，R2的滑动头与静止时相比向上移动了，则弹簧变长，电梯加速度方向向下，A错误；电压表示数为1.8 V时，R2的滑动头与静止时相比向下移动了，则弹簧变短，电梯加速度方向向上，电梯可能向上加速，也可能向下减速，B错误；若电梯的加速度向下，且加速度增大时，R2的滑动头与静止时相比向上移动，电压表示数会减小，C错误；开始时kx0＝mg，若加速度向上，则kx－mg＝ma，即k(x0－x)＝ma，故kΔx＝ma，而Δx与R2电阻的变化ΔR2成正比，据ΔU＝IΔR2可知电压表读数的变化量与加速度成正比，则将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀，D正确。]
8.BD　[烟雾散射式火灾报警器都是在有烟雾时，利用光的漫反射，从而触发开关报警，故A错误；传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的，故B正确；电子秤所使用的测力装置是力传感器，故C错误；电熨斗通过膨胀系数不同的双金属片来控制开关的通断，属于温度传感器，故D正确。]
9.AD　[电介质插入极板间越深，介电常数εr越大，根据电容的决定式C＝可知电容器的电容越大，故A正确；若传感器以恒定加速度向左或者向右运动，弹簧长度保持不变，电容器中电介质的长度不变，电容器电容不变，带电荷量不变，故电路中无电流，故B、C错误；若传感器运动时向右的加速度逐渐增大，此时弹簧长度逐渐变短，电容器中电介质的长度变短，故电容器的电容越来越小，电容器两端的电压不变等于电源电动势，根据Q＝CU可知电容器的带电荷量在减小，电容器在放电，电路中有由a向b的电流，故D正确。]
10.ACD　[因被激光照射的敏感元件的电阻值会随激光亮度变化而变化，则敏感元件可以是光敏电阻，A正确；激光亮度随音乐发生变化，但是激光频率不随音乐的变化而变化，B错误；随音乐的变化，互感器上的电流发生变化，则流经激光头的电流强度随音乐的变化而变化，C正确；传音距离“远”是利用了激光的平行度好、亮度高的特点，D正确。]
11.CD　[霍尔元件的工作原理是磁场对运动电荷会产生力的作用，但当电荷运动的方向与磁场方向平行时，就不会受到磁场力的作用，c、f两端就不会产生电势差，A、B错误，C正确；当有磁场时，如果c、f两端产生电势差，根据U＝k，其数值会随磁感应强度的增大而增大，D正确。]
12.(1)b　(2)48　(3)1 700　[(1)若热敏电阻取1 kΩ，
则＝＝1 000，＝＝3
满足<，因此电流表应采用内接法，故题图甲中电压表右侧导线接b。
(2)当电压表示数为9.0 V，电流表的示数为3.0 mA时，根据欧姆定律，热敏电阻的阻值为
RT＝＝ Ω＝3.0×103 Ω
根据题图乙可知热敏电阻所在处的温度约为48 ℃。
(3)取控制系统电流为I0＝2 mA＝0.002 A
由题图乙知，当温度为48 ℃时，热敏电阻的阻值为3.0×103 Ω
根据闭合电路欧姆定律得I0＝
代入数据得R2＝1 700 Ω
因此若要使得保温箱内温度低于48 ℃，加热系统就开启，应将R2调为1 700 Ω。]
13.(1)见解析图　(2)×1 k　欧姆调零　13.5　(3)R3　增大　[(1) 根据光敏电阻的阻值随光的照度的增大而减小，可知车灯照射时光敏电阻的阻值减小，电路中的电流值增大，衔铁将被吸下，静触点与C接通；车灯不照射时，光敏电阻的阻值较大，电路中的电流值小，所以静触点与A接通。所以要达目的，电动机应接在BC之间，电路图如图。
(2)用多用电表“×100”挡测量光敏电阻阻值时，指针偏转角度太小，说明所选挡位太小，为了更准确的测量其阻值，接下来应选用“×1 k”挡，进行欧姆调零后重新测量，其示数如题图丙所示，则电阻为6×1 kΩ＝6 kΩ，根据题图乙可知此时的照度大约为13.5 lx。
(3)没车时光敏电阻的阻值是7.2 kΩ，电路中的电流是2 mA，则R＝－R光＝Ω－7 200 Ω＝2 800 Ω，所以要选择滑动变阻器R3; 由于光变亮时，光敏电阻变小，分得的电压变小，电路电流变大，想设计成只有远光灯照射时才会开门，应适当地增加滑动变阻器的电阻。]
14.(1)0.02 A　(2)1 450 N　(3)I＝(A)(0≤F≤1 450 N)
解析　(1)空载时F＝0，根据题图乙可知此时电阻为R＝300 Ω
可得电流表的读数为I＝＝ A＝0.02 A。
(2)当电流表读数最大时，压力传感器的阻值最小，根据欧姆定律可得Rmin＝＝ Ω＝10 Ω
由RF图像可得R＝300－0.2F(Ω)
联立可得Fmax＝1 450 N。
(3)根据欧姆定律可得I＝＝ A
即电流表示数I与压力F的关系式为
I＝(A)(0≤F≤1 450 N)。
15.(1)600 Ω　(2)16 mA　(3)70 ℃　0.08 W
解析　(1)由闭合电路欧姆定律得U＝E－IR
结合题图乙可得E＝16 V，R＝600 Ω。
(2)由题图丙可知，当培养箱内的温度为40 ℃时，R0的阻值为
R0＝400 Ω
由闭合回路欧姆定律有
I＝＝0.016 A＝16 mA。
(3)温度最高时，电路中电流最大，即电流表满偏，则有
E＝Ig(R0′＋R)，解得R0的阻值为R0′＝200 Ω，由题图丙可知，此时温度为70 ℃，热敏电阻R0两端的电压为U1＝IgR0′＝4 V
则消耗的电功率为P＝IgU1＝0.08 W。(共40张PPT)
章末测评验收卷(五)
(时间：75分钟　满分：100分)
第5章 传感器及其应用
B
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。)
1.楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术的是(　　)
解析　收音机是将电信号转化为声音，A错误； 话筒将声音信号转化为电信号，B正确；扬声器将电信号转化为声音，C错误； 耳机将电信号转化为声音，D错误。
C
2.磁传感器是将磁信号转变为电信号的仪器。如图所示，将探头放在磁场中，可以很方便的测量磁场的强弱和方向。探头可能是(　　)
A.感应线圈 B.热敏电阻
C.霍尔元件 D.干簧管
解析　将探头放在磁场中，可以很方便的
测量磁场的强弱和方向，将磁信号转变为
电信号，所以探头可能是霍尔元件，故C正确。
B
3.模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、控制器和执行器。如图所示是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能启动的自动控制装置，则图中的电风扇是模块机器人中的(　　)
A.传感器 B.执行器
C.控制器 D.敏感元件
解析　模块机器人是一个在有光照或温度升高时排气风
扇都能启动的自动控制装置，所以电风扇是模块机器人
中的执行器，故B正确。
D
4.在电喷汽车的进气管道中，广泛地使用着一种叫“电热丝式空气流量传感器”的部件，其核心部分是一种用特殊的合金材料制作的电热丝。如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，电阻R两端的电压U0就变得越高，反之，电压U0就越低。这样管道内空气的流量就转变成了可以测量的电压信号，便于汽车内的电脑系统实现自动控制。如果将这种电热丝从汽车的进气管道中取出，放在实验室中测量这种电热丝，得到的伏安特性曲线正确的是(　　)
C
5.交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为E、内阻为r，电路中的电表均为理想电表，且定值电阻R0＝r。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法中正确的是(　　)
A.电压表的示数减小，电流表的示数减小
B.电压表的示数增大，电流表的示数增大
C.定值电阻功率增大
D.电源对外输出功率减小
C
6.如图所示，为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A是光源，B是由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1是半导体材料制成的光敏电阻(光照越强，电阻越小)，R2是定值电阻。每当扶梯上有顾客经过，挡住由A射向R1的光线时，计数器就计数一次。此计数器的基本工作原理是(　　)
A.当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B.不论有无光照射R1，信号处理系统获得的电
压都不变
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　由电路图可知，R1、R2串联；当有光照射R1时，R1的阻值变小，总阻值变小，由闭合电路欧姆定律可得电路中电流变大，因R2为定值电阻，则R2两端的电压变大；当光线被挡住时，R1的阻值变大，总阻值变大，由闭合电路欧姆定律可得电路中电流减小，因R2为定值电阻，则R2两端的电压减小，故A、B错误；当光线被挡住时，R1的阻值变大，则R2两端的电压减小，则信号处理系统每获得一次低电压就计数一次，故C正确，D错误。
D
7.如图所示是一种测定竖直加速度的装置，A、B间的电压U恒定，R1为定值电阻，滑块左端与滑动变阻器R2的滑动头连接，下端与竖直轻弹簧连接。将该装置固定在竖直方向运动的电梯中，电梯静止时滑动头在变阻器的中间位置，理想电压表示数为1.5 V。下列说法正确的是(　　)
A.电压表示数为1.2 V时，电梯加速度方向向上
B.电压表示数为1.8 V时，电梯一定向上加速
C.加速度增大时，电压表示数一定增大
D.将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀
解析　电压表示数为1.2 V时，R2的滑动头与静止时相比向上移动了，则弹簧变长，电梯加速度方向向下，A错误；电压表示数为1.8 V时，R2的滑动头与静止时相比向下移动了，则弹簧变短，电梯加速度方向向上，电梯可能向上加速，也可能向下减速，B错误；若电梯的加速度向下，且加速度增大时，R2的滑动头与静止时相比向上移动，电压表示数会减小，C错误；开始时kx0＝mg，若加速度向上，则kx－mg＝ma，即k(x0－x)＝ma，故kΔx＝ma，而Δx与R2电阻的变化ΔR2成正比，据ΔU＝IΔR2可知电压表读数的变化量与加速度成正比，则将电压表的表盘改成表示加速度的表盘，刻度仍均匀，D正确。
BD
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)
8.关于传感器及其应用，下列说法正确的是(　　)
A.烟雾散射式火灾报警器都是利用温度传感器来工作的
B.传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的
C.电子秤所使用的测力装置是红外线传感器
D.电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制
解析　烟雾散射式火灾报警器都是在有烟雾时，利用光的漫反射，从而触发开关报警，故A错误；传感器一般是把非电学量转化为电学量来工作的，故B正确；电子秤所使用的测力装置是力传感器，故C错误；电熨斗通过膨胀系数不同的双金属片来控制开关的通断，属于温度传感器，故D正确。
AD
A.电介质插入极板间越深，电容器的电容越大
B.若传感器以恒定加速度向左运动，则电路中有由
a向b的电流
C.若传感器以恒定加速度向右运动，则电路中有由
a向b的电流
D.若传感器运动时向右的加速度逐渐增大，则电路中有由a向b的电流
9.电容式加速度传感器在安全气囊、手机移动设备等方面应用广泛，其工作原理简化为如图所示的示意图。质量块左侧连接轻质弹簧，右侧连接电介质。弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动以改变电容器的电容，则下列说法正确的是(　　)
ACD
10.小明制作一个远距离光传音装置，结构如图所示，用互感器以及激光头组成的电路对音乐信号进行调制，使得激光亮度随音乐发生变化，在远处的接收电路中，被激光照射的敏感元件的电阻值会随激光亮度变化而变化，从而使得定值电阻R0两端电压发生相应的变化，再用扩音器把电信号转化成音乐，下列相关说法正确的是(　　 )
A.敏感元件可以是光敏电阻
B.激光频率会随音乐的变化而变化
C.流经激光头的电流强度随音乐的变化而变化
D.传音距离“远”是利用了激光的平行度好、亮度高的特点
解析　因被激光照射的敏感元件的电阻值会随激光亮度变化而变化，则敏感元件可以是光敏电阻，A正确；激光亮度随音乐发生变化，但是激光频率不随音乐的变化而变化，B错误；随音乐的变化，互感器上的电流发生变化，则流经激光头的电流强度随音乐的变化而变化，C正确；传音距离“远”是利用了激光的平行度好、亮度高的特点，D正确。
11.霍尔元件的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高(可达1 MHz)，耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀，所以得到了广泛的应用。如图甲是常见的两种霍尔元件，图乙为其工作的原理图。在霍尔元件中通以大小恒定的电流，方向由a向b，将一磁体靠近时，在c、f两端将会有一定的电势差，下列说法正确的是(　　)
A.磁场无论是什么方向，c、f两端都会有电势差
B.只要保持磁感应强度大小不变，无论怎样改变磁场的方向，c、f两端的电势差都不会发生变化
C.当磁感应强度大小不变时，c、f两端的电势差会随所加磁场方向的变化而变化
D.在加上某一方向的磁场后，如果c、f两端有电势差，其数值会随磁感应强度的增大而增大
答案　CD
三、非选择题(本题4小题，共48分)
12.(12分)(2024·浙江月考)热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。实验小组用伏安法测量某热敏电阻的阻值，并研究其阻值与温度的关系，实验室可提供的器材有：热敏电阻RT(阻值在几百到几千欧的范围内)；电压表V(量程为15 V，内阻约3 kΩ)；电流表A(量程为10 mA，内阻约1 Ω)；滑动变阻器R(最大阻值20 Ω)；蓄电池(电动势为E＝12 V，内阻不计)；开关、导线若干。
(1)为了减小热敏电阻测量误差，图甲中电压表右侧导线接________(选填“a”或“b”)；正确连接电路后，调节恒温箱中的温度t，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表和电压表示数在合适数值，记录对应的电流表和电压表的示数，并算出热敏电阻的阻值RT。多次改变温度t，算出对应的阻值RT。
(2)在坐标纸上作出RT与温度t的关系图像如图乙所示。由图可知，当电压表的示数为9.0 V，电流表的示数为3.0 mA时，热敏电阻所在处的温度约为________℃。
(3)实验小组用该热敏电阻设计了如图丙所示的保温箱温度控制电路，RT为热敏电阻，R2为电阻箱，控制系统可视为R＝300 Ω的电阻，电源的电动势E0＝10 V(内阻不计)。当通过控制系统的电流小于2 mA时，加热系统将开启为保温箱加热；当通过控制系统的电流达到2 mA时，加热系统将关闭。若要使得保温箱内温度低于48 ℃，加热系统就开启，应将R2调为________Ω。
答案　(1)b　(2)48　(3)1 700
解析　(1)若热敏电阻取1 kΩ，
(2)当电压表示数为9.0 V，电流表的示数为
3.0 mA时，根据欧姆定律，热敏电阻的阻值为
代入数据得R2＝1 700 Ω
因此若要使得保温箱内温度低于48 ℃，加热系统就开启，应将R2调为1 700 Ω。
13.(12分)光敏电阻是阻值随着光的照度的变化而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。
甲
乙
丙
(1)小明同学想给自己家的车库设计自动开门装置，当车灯照在该装置时，就会启动电动机打开车库的门。他设计的自动控制模拟电路所需的元件如图甲所示，利用直流电源给电磁铁供电，利用220 V交流电源给电动机供电，将该装置安装在一个黑匣子中，留有一小孔方便车灯照射。请正确连接电路。
丙
(2)小明同学想知道离汽车近光灯5 m远处光的照度，他通过资料查得所用光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图乙所示。他用多用电表在离汽车近光灯5 m远处测量R的阻值，先用多用电表欧姆挡的“×100”倍率，发现指针偏转角度太小，为了更准确地测量其阻值，他接下来应换用________(选填“×1 k”或“×10”)倍率，并进行________后重新测量，其示数如图丙所示，可知此时的照度大约为________lx。
(3)已知当线圈中的电流大于或等于2 mA时，继电器的衔铁将被吸合。图甲中直流电源的电动势E＝20 V、内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(0～10 Ω，2 A)、R2(0～1 kΩ，1 A)、R3(0～5 kΩ，1 A)。已知白天阴暗处光的照度约为10 lx，为使得车库门在没车时不会自动打开，滑动变阻器应选________(选填“R1”“R2”或“R3”)。小明想设计成只有远光灯照射时才会开门(远光灯比近光灯更亮)，应适当地________(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。
甲
答案　(1)见解析图　(2)×1 k　欧姆调零　13.5　(3)R3　增大
解析　(1) 根据光敏电阻的阻值随光的照度的增大而减小，可知车灯照射时光敏电阻的阻值减小，电路中的电流值增大，衔铁将被吸下，静触点与C接通；车灯不照射时，光敏电阻的阻值较大，电路中的电流值小，所以静触点与A接通。所以要达目的，电动机应接在BC之间，电路图如图。
(2)用多用电表“×100”挡测量光敏电阻阻值时，指针偏转角度太小，说明所选挡位太小，为了更准确的测量其阻值，接下来应选用“×1 k”挡，进行欧姆调零后重新测量，其示数如题图丙所示，则电阻为6×1 kΩ＝6 kΩ，根据题图乙可知此时的照度大约为13.5 lx。
丙
乙
14.(12分)图甲虚线框内所示是电子秤测量部分的原理图，压力传感器的电阻R随压力F的变化如图乙所示。开关闭合后，压力传感器两端的电压恒为6.0 V。电流表的量程为0.6 A。电表的内阻、踏板和压杆的质量可以忽略不计。求：
15.(12分)现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。如图甲所示的电路，将热敏电阻R0置于细菌培养箱内(图中虚线框内)，其余都置于箱外。这样可以通过理想电流表、电压表的示数来表示箱内温度。已知随着箱内温度的改变，电压表和电流表示数如图乙，电源的电动势恒定、内阻忽略不计。热敏电阻随温度的变化图像如图丙所示，求：
(1)电阻R的阻值；
(2)当培养箱内的温度为40 ℃时，电流表的示数；
(3)已知电流表的量程是0～20 mA，电压表的量程
是0～16 V，则此电路能够测量的最高温度约是多
少？此时热敏电阻R0消耗的电功率是多大？
答案　(1)600 Ω　(2)16 mA　(3)70 ℃　0.08 W
解析　(1)由闭合电路欧姆定律得U＝E－IR
结合题图乙可得E＝16 V，R＝600 Ω。
(2)由题图丙可知，当培养箱内的温度为40 ℃时，
R0的阻值为R0＝400 Ω
(3)温度最高时，电路中电流最大，即电流表满偏，
则有E＝Ig(R0′＋R)，解得R0的阻值为R0′＝200 Ω，
由题图丙可知，此时温度为70 ℃，热敏电阻R0两端的电压为U1＝IgR0′＝4 V
则消耗的电功率为P＝IgU1＝0.08 W。

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