【学生卷】初中高中物理选修二第五章《传感器》知识点复习(课后培优)

一、选择题1．电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。

下列说法正确的是（）A．甲图是某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B．在乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头C马上离开触点C．在丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小D．丁是电容式话筒的电路原理图，声波的振动会在电路中产生恒定的电流2．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3．下列用电器主要利用了电磁感应原理的是（）A．激光打印机B．直流电动机C．电磁炉D．电熨斗4．下列说法中正确的是（）A．红外体温计能将人体红外线辐射的变化，转化成反应体温的电学量变化B．受迫振动的固有频率会随驱动力频率的变化而变化C．单摆的振动周期与摆球的质量有关D．高速宇宙飞船中的一小时比地球上的一小时短5．利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生。

如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为位置固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水），A、B、C构成电容器。

若矿井渗水（导电液体深度增大），则电流（）A．从b向a，A、B、C构成的电容器放电B．从a向b，A、B、C构成的电容器放电C．从b向a，A、B、C构成的电容器充电D．从a向b，A、B、C构成的电容器充电6．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7．用图甲所示电路测量电流表的内阻。

闭合开关S，当变阻器的滑片滑至c处时，电流表和电压表的读数分别为40mA、9V，已知图甲中热敏电阻的I--U关系图线如图乙所示，则电流表的内阻为多少（）A．0．14ΩB．85ΩC．140ΩD．225Ω8．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9．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”10．关于位移传感器，下列说法中正确的是（）A．位移传感器的发射器只能发射超声波B．位移传感器的发射器既能发射超声波也能发射红外线C．超声波是由发射器发射的，红外线是由接收器发射的D．超声波是由接收器发射的，红外线是由发射器发射的11．下列关于物理传感器，化学传感器和生物传感器的说法，正确的是（）A．物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业而不能用于化工领域B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度下工作D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境有一定要求12．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13．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14．温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的.图甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势9.0V E =，内电阻不计，G 为灵敏电流表，其内阻g R 保持不变；R 为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S ，当R 的温度等于20℃时，电流表示数12mA I =；当电流表的示数2 3.6mA I =时，热敏电阻的温度是（ ）A ．60℃B ．80℃C ．100℃D ．120℃15．如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图．其中S 为激光源，R 1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R 2为定值保护电阻，a 、b 间接“示波器”（示波器的接入对电路无影响）．水平传送带匀速前进，每当传送带上的产品通过S 与R 1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住．若传送带上的产品为均匀正方体，示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示．已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V ，保护电阻R 2的阻值为400Ω．则（ ）A ．有光照射时光敏电阻R 1的阻值为800ΩB ．有光照射和无光照射时保护电阻R 2两端的电压之比为1：2C ．有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1：2D ．每lh 通过S 与R 1之间的产品个数为6000个二、填空题16．光敏电阻在自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一，图示电路为其模拟电路，其中干电池的内阻可忽略不计，A 处接电磁继电器，B 为三极管（当0.2V e b ϕϕ-时，c e 、间的电阻R 可忽略不计，当0.2V e b ϕϕ-<时，R 可视为无穷大），b 点的电势由1R 与2R 的比值决定，1R 、2R 中有一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，阻值随光照强度增强而减小，C 为电磁继电器，D 为路灯。

为了达到日出路灯熄，日落路灯亮的效果，请回答下列问题：(1)1R是___________（选填“光敏电阻”或“定值电阻”）；(2)请用笔画线代替导线，将实物连接成正确的电路。

（________）17．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中，磁传感器______（选填“需要”或“不需要”）调零，能描述通电螺线管内磁感应强度大小B与磁传感器插入螺线管的长度x 间关系的图线可能______。

A． B． C．D．18．如图所示，厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面D'之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。

实验表明，当磁场不太强时电势差U、电流I和B的关系为IBU kd =，式中的比例系数k称为霍尔系数。

霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

设电流I是电子定向运动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：(1)达到稳定的状态时，导体板上侧面A的电势______（填“高于”、“低于”或“等于”）下侧面A'的电势；(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________；(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为________；(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k ___________，其中n代表导体板单位体积中电子的个数。

19．机器人技术是在__________、__________、__________、__________与__________等多种门类的科学技术基础上发展起来的综合性技术。

20．在DIS实验中，我们已经接触和使用过的传感器有__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________、__________。

21．DIS的含义是________，主要器件有________，________和________。

22．如图为利用光敏电阻设计的行人监控装置原理图。

R1为光敏电阻，其阻值随光照减弱而增大，R2为定值电阻，A、B 接监控器，其在电路中的作用相当于一个定值电阻，电源电压不变。

当有人走过通道，光线受到遮挡时，加在监控器上的电压将_________________（选填“增大”、“减小”或“不变”），通过R1的电流将___________（选填“增大”、减小”或“不变”）。

23．传感器是一种采集信息的重要器件。

如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，力F作用于可动膜片电极时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，当力F向上压膜片电极时，电容将__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；电容的单位：1μF=______F。

24．传感器在自动控制、信息处理技术中承担着信息采集与转换作用．如光敏电阻将光信号转换为电信号、热敏电阻将热信号转换为电信号．如图所示是大型电子地磅的电路图，它是利用________的变化引起_______的变化将力信号转换为电信号的．25．热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”)；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更______(选填“敏感”或“不敏感”)．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．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随着温度变化的特性来工作的。