人教版初中高中物理选修二第五章《传感器》(含答案解析)

一、选择题1．在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是（）A．二极管两极接反B．R1与R G位置颠倒C．R1阻值太小D．灯泡被断路2．常用的计算机键盘就是一种传感器。

如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。

当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。

这种计算机键盘使用的是（）A．温度传感器B．电容式传感器C．磁传感器D．光传感器3．传感器已广泛应用于日常生活。

下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（）A．应变片B．干簧管C．热敏电阻D．霍尔元件4．下列有关传感器的说法中正确的是（）A．火灾报警器利用了温度传感器B．日光灯启动器是利用了光传感器C．电子秤称量物体重力利用了力传感器D．霍尔元件是能够把电压转换为磁感应强度的一种磁传感器5．酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。

酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。

如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比6．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球。

小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图所示，下列判断正确的是（）A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动7．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。

它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。

在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻。

这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。

如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U 与酒精气体浓度C 之间的对应关系正确的是（ ）A ．U 越大，表示C 越大，C 与U 成正比B ．U 越大，表示C 越大，但是C 与U 不成正比C ．U 越大，表示C 越小，C 与U 成反比D ．U 越大，表示C 越小，但是C 与U 不成反比8．如图所示为一种常见的电子台秤，质量为0M 的秤盘置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比，当秤盘没有放入物体时，传感器输出电压为0U ，将某物体放置于秤盘，传感器输出电压为U ，则该物体的质量为（ ）A ．00M U U B ．00M U U C ．()000M U U U - D ．()00M U U U- 9．关于传感器，下列说法正确的是（ ）A ．所有传感器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 ．干簧管是一种能够感知电场的传感器D ．传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的10．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是（ ）A ．气体传感器B ．声音传感器C ．压力传感器D ．光传感器 11．下列关于传感器的说法，正确的是（ ）A ．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器B ．传感器不是电视遥控接收器的主要元件C ．话筒中的传感器将电信号转换成声信号D ．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断12．热敏电阻是传感器中常用的敏感元件，它的电阻值随者温度的升高而减小如图所示的 图线是用DIS实验测得的热敏电阻的伏安特性曲线，其中能表示热敏电阻特性的是U I（）A．B．C．D．13．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。

它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。

在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻。

这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。

如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是（）A．U越大，表示C越大，C与U成正比B．U越大，表示C越小，但是C与U不成正比C．U越大，表示C越小，C与U成反比D．U越大，表示C越大，但是C与U不成反比14．如图所示，R为定值电阻，R T为负温度系数热敏电阻，L为小灯泡。

当温度降低时（）A．R两端的电压增大B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱15．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示。

将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内（）A．升降机可能匀速上升B．升降机一定匀减速上升C．升降机一定处于失重状态D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大二、填空题16．电熨斗装有________________传感器，其作用是____________________。

17．半导体材料受到光照或者温度升高时，会有更多的________获得能量成为________，同时也形成更多的________，于是________明显地增强。

18．如图甲所示，为热敏电阻的R－t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100Ω。

当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。

为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0V，内阻可以不计。

图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

则(1)应该把恒温箱内的加热器接在________（填“A、B端”或“C、D端”）。

(2)如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω。

19．传感器是机器人的感觉器官，它能采集和检测外界多种信息。

并把它转换成__________。

传感器种类很多，在已学过的“DIS实验”中的传感器有__________、__________、__________等。

20．如图所示是饮水器的自动控制电路，左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关1S 。

只要有水浸没1S ，它就会导通；水面低于1S 时，不会加热。

（1）x R 是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P 是一______（选填“与”、“或”或“非”）逻辑门，接在0~5V 电源之间，图中J 是一个继电器，可以控制发热器工作与否。

y R 是一个可变电阻，低温时x R 应______（选填“远大于”或“远小于”）y R 。

（2）请阐述此饮水机的自动加热原理______。

21．如图（a ）所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验。

采用DIS 方法对模型进行测量，其结果如图（b ）中电脑屏幕所示。

（1）图（a ）中的传感器为_________传感器；（2）图（a ）中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图（b ）电脑屏幕上的_________（填“a ”“b ”或“c ”）。

22．光电管是根据__________原理制成的，它可用于把________信号转变为_________信号．23．在实际应用中有多种自动控温装置，以下是其中两种控温装置：图（a ）为某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R 1=2kΩ，R 2=1.5kΩ，R 3=4kΩ，R t 为热敏电阻，其电阻随温度变化的图象如图（b ）所示．当a 、b 两点电势U a ＜U b 时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当U a ＞U b 时，电压鉴别器会使S 断开，停止加热（1）则恒温箱内的稳定温度为______℃；恒温箱内的电热丝加热时R t的取值范围为_______．（2）有一种由PTC元件做成的加热器，它产生的焦耳热功率P R随温度t变化的图象如图（c）所示．该加热器向周围散热的功率为P Q=k（t﹣t0），其中t为加热器的温度，t0为室温（本题中取20℃），k=0.1W/℃．①当P R=P Q时加热器的温度即可保持稳定，则该加热器工作的稳定温度为________℃；②某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温度的过程中，下列温度变化过程用时最短的是_____（A）20℃～24℃（B）32℃～36℃（C）48℃～52℃（D）60℃～64℃24．利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，图甲为某工厂成品包装车间的光传感记录器示意图，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示．若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.3 m，则传送带运动的速度是___________,该传送带每分钟输送________个工件．25．利用负温度系数热敏电阻制作的温度传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．图甲 图乙(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和电阻串联成一个电路，如图甲所示，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(选填“大”或“小”)．(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度(如图乙所示)换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(选填“左”或“左”)侧．26．一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R 随摄氏温度t 变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V ，内阻不计）、电流表（量程为5mA 、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．（1）电流刻度较大处对应的温度刻度____________；(填“较大”或“较小”)（2） 若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA 时对应的温度数值为________°C ．三、解答题27．某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。