(人教版)苏州高中物理选修二第五章《传感器》经典练习题(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．关于传感器，下列说法中不正确．．．的是（）A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量3．现代生活离不开智能手机，手机中有很多特殊功能需要传感器来实现。

例如当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到省电的目的，实现这一功能可能用到的传感器为（）A．光传感器和位移传感器B．磁传感器和温度传感器C．磁传感器和声传感器D．压力传感器和加速度传感器4．如图所示电路中，E为电源（内阻为r），R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，R1为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），电压表为理想电压表，开关S闭合后，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

下列说法正确的是（）A．若仅将R4的滑片向下移动，电压表的示数将变大，电源效率将变大B．若仅将R4的滑片向下移动，R2消耗的电功率将变大，带电微粒将向上运动C．若仅增大光照强度，R4消耗的电功率将变小D ．若仅增大光照强度，将有电流向下通过R 35．下列关于传感器说法中不正确的是（ ）A ．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它将压力大小转化为可变电阻，进而转化为电压信号B ．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C ．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断D ．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量6．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 UB ．00M U UC ．()000M U U U -D ．()00M U U U- 7．机器人可以通过外部传感器来感知外部环境和外界事物，下列说法有误的是（ ） A ．温度传感器让其感知温度变化，此传感器是热敏电阻，阻值一定随温度升高而增大 B ．光电传感器可以作为眼睛，此传感器若是光敏电阻，阻值一定随光亮度增加而减小 C ．超声波传感器可以作为耳朵，让其听到常人听不到的声音D ．压力传感器可以使其有“手感”8．如图所示是一火灾报警器的电路示意图，其中2R 为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。

电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器，当传感器2R 所在处出现火情时，显示器的电流I 、报警器两端的电压U 的变化情况是（ ）A ．I 变大，U 变大B ．I 变大，U 变小C ．I 变小，U 变大D ．I 变小，U 变小 9．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10．传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。

如图甲、乙所示是两种常见的电容式传感器，现将甲、乙两种传感器分别接到图丙的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（）A．当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转B．当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转C．当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变大，则电流表指针向左偏D．当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变小，则电流表指针向左偏11．如图所示的电路。

当对R0，进行加热升温时，小灯的亮度将可能（）A．变亮B．不变C．变暗D．无法判断12．如图是电熨斗的结构图，下列说法错误的是（）A．需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移B．常温下，上下触点接触；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离C．双金属片的膨胀系数上层金属小于下层金属D．双金属片温度传感器的作用是控制电路的通断13．电动自行车是一种应用广泛的交通工具，其速度控制是通过转动右把手实现的，这种转动把手称为“霍尔转把”，属于传感器非接触控制.转把内部有永久磁铁和霍尔器件等，截面如图甲开启电源时，在霍尔器件的上、下面之间加一定的电压，形成电流，如图乙.随着转把的转动，其内部的永久磁铁也跟着转动，霍尔器件能输出控制车速的电压，已知电压与车速关系如图丙.以下关于“霍尔转把”叙述正确的是（）A．为提高控制的灵敏度，永久磁铁的上、下端分别为N、S极B．按图甲顺时针转动电动车的右把手，车速将变快C．图乙中从霍尔器件的左、右侧面输出控制车速的霍尔电压D．若霍尔器件的上、下面之间所加电压正负极性对调，将影响车速控制14．图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。

乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起。

当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。

下列有关说法正确的是（）A．触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的B．触发器可以由铜制成C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作D．本装置是利用电流的磁效应工作的15．某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。

如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，R1为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。

当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（）A．A灯变亮，B灯变暗B．电源的效率变大C．电源内阻消耗的功率变大D ．R 1上电流的变化量等于R 0上电流变化量二、填空题16．如图为在温度为10C 左右的环境中工作的某自动恒温箱的原理简图。

箱内的电阻120k ΩR =，210k ΩR =，340k ΩR =，t R 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图所示。

当ab 端电压0ab U <时，电压鉴别器会令开关S 接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内的温度升高；当0ab U >时，电压鉴别器会使S 断开，停止加热。

则恒温箱内的温度恒定在________C 。

17．温度传感器的核心元件是________，它具有将________转化为________的性质。

18．位移传感器测距离，发射器固定在运动物体上，能同时发射．．．．_________。

___________固定在轨道的顶端，接收红外线和超声波。

19．在“用DIS 研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，使用的是______传感器，采集数据绘制B-d 图线，得出结论：在螺线管的中间位置一定范围内，磁感应强度______。

20．如图所示电路是利用DIS 实验来测定电动机的效率，图中方框内的实验仪器分别是A ：_______、B ：_______、C ：_______。

21．如图所示，电路的连接和用电器均完好，合上1S 、2S ，发现小灯泡不亮，原因是_______；用电吹风对NTC 热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡_______，原因是_______；停止吹风，会发现_______；把热敏电阻放入冷水中会发现_______.22．图为利用光电脉冲测量小车的车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光专接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮，车轮转动时，A 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后就变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，再由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程，还必须测量的物理量或数据是________，小车速度v的表达式为________，行程s的表达式为________.23．金属热电阻是一种常见的温度传感器，常用的一种金属热电阻是用铂制成，温度升高时，其电阻会_______（选填“增大”或“减小”）．电饭锅中应用了温度传感器，它的主要元件是感温铁氧体，它的特点是：常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但温度上升到约103℃时，就失去_______，这个温度在物理学中称为该材料的“居里温度”．24．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．25．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过c I时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9 Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器1R（最大阻值为1 000 Ω），滑动变阻器2R（最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，c I约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω．（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线_________．（2）在电路中应选用滑动变阻器________（填“1R”或“2R”）．（3）按照下列步骤调节此报警系统：①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为______Ω；滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是______．②将开关向______（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至______．（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．26．如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1．只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热．饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低，饮水器对水加热．（1）R x是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“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．R y是一个可变电阻，低温时R x应_____________（选填“远大于”、“远小于”）R y．（2）为了提高加热起始温度，变阻器R y应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）．三、解答题27．某同学设计了一个加速度计，如图所示。