1、街旁路灯,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,实行了自动控制,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
【解析】灯要求夜晚亮、白天熄。则白天有光,黑夜没有光,则是由光导致电路的电流变化,所以电路中光传感器导致电阻变化,实现动控制,因此是利用半导体的光敏性,故B正确
2、传感器的应用改变了我们的生活,没有传感器,就不可能有现代化的自动控制技术,下列有关传感器的判断正确的是( )
A.传感器是将电学量(如电压、电流等)转化成非电学量(如压力温度、位移等)的装置
B.热敏电阻的电压随温度变化而变化
C.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
D.光敏电阻在有光照射时,电阻会变小
【答案】D
【解析】A. 传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力角度等转换成电学物理量(如电压、电流、电量等)的一种元件,故A不符合题意;B. 热敏电阻的电阻随温度变化而变化将热量转化为电流这个电学量故B不符合题意;C. 干簧管是将一对磁性材料制成的弹性舌簧片密封于玻璃管中,舌簧端面互叠,但留有空隙,当干簧管处在磁场中,舌簧由于磁化而吸引,利用磁化及磁极间的相互作用,故C不符合题意。D. 光敏电阻在有光照射时,电阻会变小故D符合题意
3、如图所示,截面积为矩形的金属导体,放在磁场中,当导体中通有电流时,导体上下表面的电势UM和UN的关系是( )
A.UM>UN B.UM=UN
C.UM<UN D.无法判断
【答案】A
【解析】电流向右,电子向左运动,根据左手定则可得到,电子受到的洛伦兹力的方向是向下的,所以N板上聚集了电子,M板就出现正电荷,所以M点的电势高于N点的电势,故A正确,BCD错误.故选A
4、关于传感器,下列说法正确的是( )
A.传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量
B.金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
C.干簧管是能够感知电场的传感器
D.半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而增大
【答案】A
【解析】传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量,选项A正确;金属热电阻是一种可以将热学量转换为电学量的传感器,选项B错误;干簧管是能够感知磁场的传感器,选项C错误;热敏电阻在温度升高时,电阻会变小,热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。故D错误;故选A
5、下列器件不是应用温度传感器的是( )
A.电熨斗 B.话筒
C.电饭锅 D.测温仪
【答案】B
【解析】电熨斗、电饭锅、测温仪应用的都是温度传感器,电子秤应用的是力传感器,故应选B
6、关于传感器,下列说法正确的( )
A.所有传感器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压的变化来传递信号的
D.水银温度计是一种传感器
【答案】B
【解析】传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料,所以A错误;金属材料也可以制成传感器,所以B正确;传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,所以C错误;水银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,所以D错误;故选B
7、洗手后将湿手靠近自动干手机,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,是因为手靠近干手机能够( )
A.改变湿度 B.改变温度
C.改变磁场 D.改变电容
【答案】D
【解析】手靠近干手机能使传感器工作,是因为手靠近干手机能够改变传感器的电容,发送启动信号给控制芯片,控制芯片在启动电机工作和加热装置工作,故D正确;综上所述本题答案是:D
8、很多汽车的车窗有防夹手功能.车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开.实现该功能可能使用的传感器是( )
A.生物传感器 B.气体传感器
C.温度传感器 D.压力传感器
【答案】D
【解析】汽车的车窗有防夹手功能,在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开,这是因为使用压力传感器.故D正确,A、B、C错误;故选D
9、关于传感器,下列说法中正确的是( )
A.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号,
B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断
C.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成这个电阻电学量
D.光敏电阻在光照射下其电阻会显著变大
【答案】B
【解析】话筒是一种常用的声波传感器,其作用是声信号转换为电信号,故A错误;热双金属片传感器和干簧管在电路中相当于开关,可以控制电路的通断,故B正确;霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,故C错误;光敏电阻在光照射下其电阻会显著变小,D错误
10、下列方法有可能使半导体材料的电阻率减小的是( )
A.升高半导体的温度
B.用光照射半导体
C.在半导体中加入微量其它杂质
D.以上情况都不可能
【答案】ABC
11、有一电学元件,温度升高 时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是( )
A.金属导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
【答案】C
【解析】金属导体的电阻随温度升高而增大,超导体的电阻几乎为零,半导体(如热敏电阻)的阻值随温度升高而减小
12、如图所示是电容式话筒的示意图,它是利用电容制作的传感器,话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层,膜后距膜几十微米处有一金属板,振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极,在两极间加一电压U ,人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使电容发生 变化, 导致话筒所在的电路中的其它量发生变化,使声音信号被话筒转化为电信号,其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( )
A.距离变化 B.正对面积变化
C.介质变化 D.电压变化
【答案】A
【解析】电容式话筒中振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器相当于一个平 行板电容器。当人对着话筒说话时,振动膜前后振动,使两极板间的距离发生变化,从而导致电容器的电容发生变化.所以选A
13、如图所示为一测定液面高低的传感器示意图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体,把传感器接到 图示电路中,已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。如果发现指针正向右偏转,则导电液体的深度h变化为( )
A.h正在增大 B.h正在减小
C.h不变 D.无法确定
【答案】B
【解析】由电源极性及电流方向可知,A、B构成的电容器上的电荷量减小,据C=Q/U,电容C在减小,可推知正对面积S减小,即h在减小
14、办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,利用的传感器是( )
A. 生物传感器
B. 红外线传感器
C. 温度传感器
D. 压力传感器
【答案】B
【解析】人的到来或离开而自动开和关,说明传感器为红外传感器,故选B
15、(多选)家用电热灭蚊器中电热部分的主要元件是PTC,PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的用电器,其电阻率与温度的关系如图所示,由于这种特性,因此,PTC元件具有发热、控温双重功能.对此,下列判断中正确的是 ( )
A. 通电后,其电功率先增大后减小
B. 通电后,其电功率先减小后增大
C. 当其产生的热量与散发的热量相等时,温度能自动保持在t1或t2不变
D. 当其产生的热量与散发的热量相等时,温度能自动保持在t1~t2的某一值不变
【答案】AD
【解析】根据PTC元件的电阻率随温度变化的曲线可知:在常温下,它的电阻是相当小的,通入电流以后,随着温度的升高,其电阻率先变小后增大,那么它的功率先变大后变小.温度保持在t1到t2之间的某一值不变,这时候电路处于稳定状态,如果温度再升高,电阻率变大,导致电流变小,温度就会降下来;如果温度降低,电阻率减小,导致电流变大,温度就会升上去,所以本题正确答案为A、D.
16、(多选)应用光敏电阻设计的光控自动照明电路实验中,下列说法正确的是( )
A.实验中利用了光敏电阻光照增强,电阻变大的特性
B.实验中利用了光敏电阻光照增强,电阻变小的特性
C.实验中二极管的作用是负向截止,正向导通
D.实验中二极管的作用是正向截止,负向导通
【答案】BC
【解析】由光敏电阻的特性可知,选项A错误,选项B正确;二极管的作用是负向截止,正向导通,选项C正确,选项D错误
17、如图所示是温度报警器电路示意图,下列关于对此电路的分析正确的是( )
A.当RT的温度升高时,RT减小,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
B.当RT的温度升高时,RT减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
C.当增大R1时,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
D.当增大R1时,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
【答案】BC
【解析】当RT温度升高时,电阻减小,A点电势升高到某一数值,Y端电势突然降低,蜂鸣器导通发出警报,A错误,B正确;当增大R1时,A端电势升高到某一数值,Y端电势突然降低,电流通过蜂鸣器,发出报警声,C正确,D错误
18、2007年法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现巨磁阻效应(GMR)而荣获了诺贝尔物理学奖。如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图,图中GMR在外磁场作用下,电阻会大幅度减小。下列说法正确的是( )
A.若存在磁铁矿,则指示灯不亮;若将电阻R调大,该探测仪的灵敏度提高
B.若存在磁铁矿,则指示灯不亮;若将电阻R调小,该探测仪的灵敏度提高
C.若存在磁铁矿,则指示灯亮;若将电阻R调大,该探测仪的灵敏度提高
D.若存在磁铁矿,则指示灯亮;若将电阻R调小,该探测仪的灵敏度提高
【答案】C
【解析】如果存在磁铁矿,则巨磁阻(GMR)大幅度减小,流过巨磁阻(GMR)和R电路的电流大幅度增大,由UR=IR知,R两端电压增大,因此,巨磁阻(GMR)两端电压减小,即A端电平升高,则非门电路输出端Z电平降低,则指示灯两端电压升高,指示灯亮,如果将电阻R调大(此时变化相同的电流时,R两端电压变化更大),则A端电平调得更高,Z端输出的电平更低,则指示灯的电压更大,指示灯更亮,该探测仪的灵敏度提高,故A、B、D错,C正确
19、如图所示为小型电磁继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是( )
A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联
B.A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联
C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联
D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联
【答案】A
【解析】由图可知A、B是电磁继电器线圈,所以A、B应接信号电压,线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或分离,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故A正确
20、(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯,RG为光敏电阻.“ ”是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,输出端Y会从低电平跳到高电平.要求在天暗时路灯(发光二极管)会被点亮,下列说法中正确的是( )
A.天暗时,Y处于高电平
B.天暗时,Y处于低电平
C.当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)点亮
D.当R1调大时,A端的电势降低,灯(发光二极管)熄灭
【答案】BD
【解析】天暗时,RG电阻值大,A端为高电平,所以输出端Y为低电平,发光二极管导通,选项B正确,A错误;将R1调大时,A端电势降低,当降到某一值时,输出端变为高电平,灯(发光二极管)熄灭,选项D正确,C错误
21、根据图中所提供的器材,请正确将ABCD四个接线柱的接线接好,使其成为一个以热敏电阻为传感器的简易报警器(当温度过高时,电铃会响铃报警)。
【答案】
【解析】根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,在温度较低时,热敏电阻阻值较大,电路的电流较小,则干簧管的磁场较弱,因此另一电路不能导通;当温度较高时,电流较大,磁场增强,导致干簧管接通,导致另一电路导通,从而报警。电路图如图所示
22、一路灯控制装置如图所示,RG为光敏电阻,光照射RG时,RG变小。白天时,继电器J两端电压是较大还是较小?要使路灯比平时早一些时间亮起来,应如何调节R1?
【答案】较小;使R1变小
【解析】由题可知,按照逻辑分析法,引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻RG的光的强弱。白天光照强,RG的阻值较小,R1两端的电压U1=ER1/(RG+R1)较大,即A点电势较高,则Y端为低电平,继电器两端电压较小,不工作,路灯不亮。而夜间的情形恰好相反。所以白天时,继电器J两端电压较小。若使路灯早一些亮时,首先要明确继电器的动作电压UJ一定,Y端电平一定,A端电平一定,则R1两端的电压U1一定,因U1=ER1/(RG+R1)=E/(RG/R1+1),则可知要使路灯早些亮时,环境光线仍较强,RG较小,要保证U1一定,必须调节R1使其变小