沪科版 (2019)选择性必修 第二册第5章 传感器与现代社会5.1 传感器的原理同步达标检测题

5.1传感器的原理基础巩固2021—2022学年高中物理沪教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（　　）

A．甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器

B．乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器

C．丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器

D．传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号

2．如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是（　　）

A．电吉他是光电传感器

B．电吉他是温度传感器

C．电吉他是声音传感器

D．弦改用尼龙材料原理不变

3．遥控器能调换电视机频道，利用的是光传感器．下列属于应用这类传感器的是

A．红外报警装置 B．金属电阻温度计

C．电子电路中使用的“干簧管” D．霍尔元件

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．热敏电阻的阻值都是随温度的升高而减小

5．一同学在使用多用电表测量阻值约为几十欧姆的电阻时，该同学选择了欧姆挡的“”挡位，将两表笔接在电阻的两端。则下列说法正确的是（　　）

A．在测量光敏电阻的阻值时，光照越强，多用电表指针偏角越小

B．在测量热敏电阻（温度越高，阻值越小）的阻值时，温度越低，多用电表指针偏角越大

C．在测量压敏电阻（压力越大，阻值越小）的阻值时，压力越大，多用电表指针偏角越大

D．在测量磁敏电阻（磁场越强，阻值越小）的阻值时，磁场越强，多用电表指针偏角越小

6．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

7．关于传感器及其工作原理，下列说法正确的是（　　）

A．传感器是把电学量转换为非电学量，以便进行测量、传输、处理和控制

B．硫化镉制作的光敏电阻在被光照射时，随着光照的增强，其电阻值变小

C．金属热电阻比热敏电阻的化学稳定性好，测温范围大，灵敏度高

D．霍尔元件能够检测磁场及其变化，其原理是法拉第电磁感应定律

8．关于传感器，下列说法正确的是（　　）

A．金属材料不可以制成传感器

B．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的

C．传感器都是通过感知电阻的变化来传递信号的

D．以上说法都不正确

9．为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，如图为电路原理图。图中，直流电源电动势为3V，内阻可不计，R为可变电阻，RG为光敏电阻，其在不同照度下的阻值如下表（照度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，lx是它的单位）。若控制开关两端电压升至2V时将自动开启照明系统，则以下说法正确的是（　　）

A．若将R接入电路的阻值调整为20 k，则当照度降低到0 lx时启动照明系统

B．若要使照明系统在照度降低到0.8 lx时启动，则要将R接入电路的阻值调整为46 k

C．R接入电路的阻值不变时，照度越大，控制开关两端的电压越大

D．若要在光照更暗时启动照明系统，应将R接入电路的阻值调大

10．图是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图.门打开时，红外光敏电阻受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源（红外线源没有画出），经实际试验，灯的亮、灭能反映门的开、关状态.与门关闭时相比，门打开时两灯的发光情况以及两端的电压变化情况分别是（）

A．红灯亮，变大

B．绿灯亮，变大

C．绿灯亮，变小

D．红灯亮，变小

11．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。是光敏电阻，是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（　　）

A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大

B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间

C．增大保护电阻阻值可延长每天路灯照明时间

D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间

12．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标。有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）——浓度曲线如图所示，请判断，电压表示数U0与一氧化碳浓度C之间的对应关系正确的是 （     ）

A． B．

C． D．

13．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（　　）

A．非电学量→敏感元件→处理电路→电学量

B．非电学量→处理电路→敏感元件→电学量

C．电学量→敏感元件→处理电路→非电学量

D．电学量→处理电路→敏感元件→非电学量

14．如图所示，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，、为定值电阻，为光敏电阻．闭合开关S后，若照射R3的光强度减弱，则（  ）

A．两端的电压变大 B．小灯泡消耗的功率变小

C．通过的电流变小 D．电源两极间的电压变小

15．某同学准备用一种热敏电阻制作一只电阻温度计。他先通过实验描绘出一段该热敏电阻的I一U曲线，如图甲所示，再将该热敏电阻Rt，与某一定值电阻串联接在电路中，用理想电压表与定值电阻并联，并在电压表的表盘上标注温度值，制成电阻温度计，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　）

A．从图甲可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而增大

B．图乙中电压表的指针偏转角越大，温度越高

C．温度越高，整个电路消耗的功率越小

D．若热敏电阻的阻值随温度均匀变化，则表盘上标注温度刻度也一定是均匀的

二、填空题（共4题）

16．如图所示为电容式位移传感器的示意图，物体沿左右方向运动时，电容将发生变化．如果实验测量出电容器的电容变大，那么被测物体向______运动（填写“左”或“右”）;如果把图中的电介质板换成介电常数更大的材料，当物体沿左右方向运动时，传感器的灵敏度___________．（填写“变大” “不变”或“变小”,灵敏度定义为电容器电容变化量的大小与物体位置坐标化量大小之比．）

17．某同学学习传感器后，用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警．电路如图所示，图中仪器还不完整，请完成以下问题：       

（1）图中的甲还需要放入的元件是_；                    

A．二极管                                                                                                           B．光敏电阻

C．NTC热敏电阻（阻值随温度升高而减小）                  D．PTC热敏电阻（阻值随温度升高而增大）

（2）电路正确连接之后，该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点，要求在温度更低一点时就开始报警，则需要调节滑动变阻器的滑动头往___移动一点。

18．如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往RT上擦一些酒精，表针将向________（选填“左”或“右”）偏转；若用电吹风机将热风吹向RT，表针将向________（选填“左”或“右”）偏转。（负温度系数指温度升高电阻减小）

19．电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，将光敏电阻Rx和定值电阻R0接在9V的电源上，光敏电阻阻值随光强变化关系如表所示：

[“光强”是表示光强弱程度的物理量，符号为E，单位坎德拉(cd)]

(1)当光照强度为4坎德拉(cd)时光敏电阻Rx的大小为________Ω。

(2)其原理是光照增强，光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图中符合要求的是________(填序号)。

A．　B．　C． 　D．

三、综合题（共4题）

20．如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V，0.9W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”的字样，电流表的量程为0.6A，电压表的量程为3V。求：

(1)传感器的电阻和额定电流；

(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？

21．用塑料薄膜做成的育秧棚，往往会因棚内湿度过高而影响秧苗的正常生长，因此需要一个能指示棚内湿度的简单仪器，以便及时排湿，保证育好秧苗．如图所示是育秧棚湿度传感器的原理图，其中由湿敏电阻、滑动变阻器和定值电阻、组成测湿电桥．当相对湿度正常时，阻值很大；当育秧棚内的相对湿度增大到较高时，的阻值减小．

（1）当育秧棚的湿度正常时，a、b两点哪一点的电势高？

（2）如何调高棚内的湿度？

22．随着科技的发展，传感器技术的滥用问题逐渐显现。如果过度依赖传感器的敏锐性，过分信任其精确度，一旦传感器失效就容易引发事故。例如，通过声音传感器来验证主人的身份进而启动某一系统，但如果遇上因感冒引起声音发生变化导致传感器失效，则可能会出现无法启动系统的情况，如何看待传感器的这一类弊端？

23．酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车．酒精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所示．电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精气体传感器正常工作．R0为定值电阻，阻值为10Ω．请计算：

(1)酒精气体传感器正常工作的电阻R1；       

(2)酒精气体传感器正常工作一天（24h），所消耗的电能．

参考答案：

1．D

2．C

3．A

4．A

5．C

6．B

7．B

8．D

9．D

10．D

11．C

12．B

13．A

14．B

15．B

16．     左     变大

17．     C     右

18．     左     右

19．     4.5     C

20．(1)10Ω，0.3A；(2)6V

21．（1）当育秧棚的湿度正常时，b点的电势高。

（2）通过调低滑动变阻器的阻值来调高棚内的湿度。

22．

对于任何的传感器都有其优缺点，任何高科技的东西都有其弊端，我们应该辩证的去对待，不应该全盘否定，但是我们发现不足之后，要不断的改进，使其更好的服务于人类。

23．(1)；(2)W=77760J