《声音传感器和触摸屏》声音传感器和触摸屏 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《声音传感器和触摸屏》声音传感器和触摸屏

1单选题

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

D

以上说法均不正确

题目答案

B

答案解析

分析：

传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．

解答：

解：A、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；B、金属材料也可以制成传感器，所以B正确；C、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；D、由上可知，所以D错误；故选：B

点评：

传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会．

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2多选题

(多选)如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)，产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器之后再送给扩音机放大，变压器的作用是能够减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列说法中正确的是（　　）

A
一定是升压变压器，因为P=UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少
B
一定不是升压变压器，因为P=$\frac {U}{R}$，升压后，导线上损失的电能会增加
C
一定是降压器，因为I$_2$=$\frac {n$_1$I$_1$}{n$_2$}$，降压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强
D
一定不是降压器，因为P=I _R，降压后，电流增大，导线上损失的电能会增加

题目答案

AD

答案解析

分析：

题目中音圈和膜片整体在声波的影响下做受迫振动，音圈在永磁铁的磁场里做切割磁感线运动，从而把声音信号转变为电信号，用升压变压器升压后再传输给放大电路．

解答：

解：变压器作用是能够减少信号沿导线传输过程中的电能损失，是高压输电的原理，故一定是升压变压器，因为P=UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少；

故选：AD

点评：

本题考查了动圈式话筒的工作原理，关键要能够结合受迫振动、电磁感应、变压器等知识进行综合分析．

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3单选题

如图所示，动圈式话筒能够将声音转变为微弱的电信号(交变电流)．产生的电信号一般都不是直接送给扩音机，而是经过一只变压器(视为理想变压器)之后再送给扩音机放大，变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失，关于话筒内的这只变压器，下列判断正确的是（　　）

A
降压，因为P=I_R，降压后电流减少，导线上损失的电能减少
B
降压，因为P=$\frac {U}{R}$，降压后电压降低，导线上损失的电能减少
C
升压，因为I=$\frac {U}{R}$，升压后，电流增大，使到达扩音机的信号加强
D
升压，因为P=UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少

题目答案

D

答案解析

分析：

题目中音圈和膜片整体在声波的影响下做受迫振动，音圈在永磁铁的磁场里做切割磁感线运动，从而把声音信号转变为电信号，用升压变压器升压后再传输给放大电路．

解答：

解：根据变压器的作用是为了减少电信号沿导线传输过程中的电能损失可知，话筒内的这只变压器一定是升压变压器，因为P=UI，升压后，电流减小，导线上损失的电能减少，选项D正确．

故选：D

点评：

本题考查了动圈式话筒的工作原理，关键要能够结合受迫振动、电磁感应、变压器等知识进行综合分析．

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4单选题

目前，电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机和触摸屏上．一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间，这就形成了触摸屏．在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个较弱的交流电场．如图所示，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开，形成一个电容，在四边电极与触点间会有电流流过，而电流强弱与手指到电极的距离成比例，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．关于电容式触摸屏，下列说法中正确的是（　　）

A
电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号
B
电容式触摸屏的两极分别是导体层和手指
C
手指与屏的接触面积越大，电容越大，准确度越高
D
如果手指上带了棉线手套，也能有效工作

题目答案

B

答案解析

分析：

当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定因素分析．

解答：

解：A、由题可知，电流强弱与手指到电极的距离成比例，所以电容式触摸屏需要触摸就能产生信号，不需要用很大的力．故A错误；

B、据题意知，人是导体，人的手指和电容触摸屏上形成电容，触摸屏的两极分别是导体层和手指；故B正确；

C、由平行板电容器的决定式可知，接触面积增大时，电容增大，但接触的面积越大，触摸点的位置将越模糊；故C错误；

D、棉手套将增大手与工作面之间的距离，不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故D错误．

故选：B．

点评：

本题是信息题，要读懂题意，明确基本的工作原理，同时要掌握电容与正对面积，板间距离的关系，从而进行分析．

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5多选题

(多选)如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场．在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置．由以上信息可知（　　）

A
电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B
当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C
当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D
如果用带了手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作

题目答案

AB

答案解析

分析：

当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定因素分析．

解答：

解：A、据题意知，人是导体，人的手指和电容触摸屏上形成电容；故A正确；

B、由平行板电容器的决定式可知，接触面积增大时，电容增大；故B正确，C错误；

D、绝缘手套与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故D错误．

故选：AB．

点评：

本题是信息题，要读懂题意，明确基本的工作原理，同时要掌握电容与正对面积，板间距离的关系，从而进行分析．

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6单选题

目前的手机触摸屏大多是电容式触摸屏．电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电物质，最外层是一薄层玻璃保护层，夹层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层作为屏蔽层以保证良好的工作环境．当手指触摸屏幕时，人体和触摸屏就形成了一个电容，对于高频电流来说，电容具有“通高频”的作用，于是手指从手的接触点吸走一部分电荷，从而导致有电流分别从触摸屏四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置信息．在开机状态下，下列说法正确的是（　　）

A
电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是因为手指对屏幕按压产生了形变
B
电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是利用了电磁感应现象
C
当手指触摸屏幕时手指有微弱的电流流过
D
使用绝缘笔触摸屏幕时也能进行正常操作

题目答案

C

答案解析

分析：

由题意明确电容式触摸屏的原理；明确当手触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容．根据电容的决定因素分析．

解答：

解：A、电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，无需要手指有压力，故A错误；

B、电容式触摸屏感测手指触摸点的位置是电容器的充放电原理；不是电磁感应现象；故B错误；

C、由题意可知，手指从手的触点吸走一部分电荷，在电荷定向移动的过程中，会有微弱电流通过；故C正确．

D、绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作．故D错误．

故选：C．

点评：

本题是信息题，要读懂题意，明确基本的工作原理，同时要掌握电容与正对面积，板间距离的关系，从而进行分析．

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7多选题

(多选)传感器是采集信息的一种重要元件，如图是一种电容式压力传感器，左边下面为可动电极，它的两端固定，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容，若流经灵敏电流表的电流方向向左时，指针向右偏，则待测压力突然增大时(　　)

A
电容器的电容增大
B
电容器的电容减少
C
灵敏电流表指针向右偏
D
灵敏电流表指针向左偏

题目答案

AC

答案解析

分析：

根据电容的决定式分析待测压力突然增大时电容的变化．电容器的电压保持不变，由电容的定义式分析电容器的电量如何变化，判断流过电流计的电流方向，确定其指针的转动方向．

解答：

解：A、B、当待测压力突然增大时，板间距离减小，由电容的决定式C=$\frac {ɛS}{4πkd}$得知，电容增大．故A正确，B错误．

C、D、由题，电容器的电压U保持不变，电容C增大，由公式C=$\frac {Q}{U}$得到，电容器的电量增大，电容器将充电，流过电流计的电流向左，则电流计指针向右偏．故C正确，D错误．

故选：AC．

点评：

对于电容器的动态变化分析问题，关键要记牢电容的决定式和定义式，基础题．

纠错重做

8单选题

容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示．Q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
电容变小
B
电容变大
C
导线AB中无电流
D
导线AB中有向右的电流

题目答案

B

答案解析

分析：

根据电容的决定式C=$\frac {ɛs}{4πkd}$ 判断电容的变化，电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据Q=CU，判断电量的变化，从而得出电流的流向．

解答：

解：A、根据电容的决定式C=$\frac {ɛs}{4πkd}$，知当膜片向右运动，d变小，电容变大．故A错误，B正确．

C、电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据Q=CU，知电量增大，所以导线AB中有向左的电流．故CD错误．

故选：B．

点评：

解决本题的关键掌握电容的决定式C=$\frac {ɛs}{4πkd}$，以及知道电容始终接在电源的两端，电势差不变．

纠错重做

9单选题

电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图所示、Q是绝缘支架，薄金属膜肘和固定电极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，则（　　）

A
M、N构成的电容器的电容减小
B
固定电极N上的电荷量保持不变
C
导线AB中有向左的电流
D
对R而言上端(即B端)电势高

题目答案

C

答案解析

分析：

根据电容的决定式C=$\frac {ɛs}{4πkd}$判断电容的变化，电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据Q=CU，判断电量的变化，从而得出电流的流向．

解答：

解：A、根据电容的决定式C=$\frac {ɛs}{4πkd}$，知当膜片向右运动，d变小，电容变大．故A错误．

B、电容始终接在电源的两端，电势差不变，根据Q=CU，知电量增大，所以导线AB中有向左的电流．故C正确，B错误．

D、R下端接高电势，故下端的电势要高；故D错误；

故选：C．

点评：

解决本题的关键掌握电容的决定式C=$\frac {ɛs}{4πkd}$，以及知道电容始终接在电源的两端，电势差不变．

纠错重做