2021学年5.1 传感器的原理课时作业

这是一份2021学年5.1 传感器的原理课时作业，共8页。试卷主要包含了全自动洗衣机的控制器一般选择，传感器已广泛应用在生产，下列说法不正确的是等内容，欢迎下载使用。

1．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（ ）
A．非电信息→敏感元件→处理电路→电信息
B．电信息→处理电路→敏感元件→非电信息
C．非电信息→敏感元件→电信息→处理电路
D．非电信息→处理电路→敏感元件→电信息
2．在生活中，许多地方都应用了传感器，像路灯的自动控制就要用到（ ）
A．位移传感器
B．光传感器
C．温度传感器
D．压力传感器
3．全自动洗衣机的控制器一般选择（ ）
A．与门控制方式B．或门控制方式
C．非门控制方式D．与非门控制方式

4．如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中R2为半导体热敏材料制成的传感器，其电阻随温度t变化的图线如图乙所示，电流表为值班室的显示器，a．b之间接报警器，当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I和报警器两端的电压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
5．交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是（ ）
A．声音传感器B．电化学传感器
C．压力传感器D．温度传感器
6．如图所示为一种呼气酒精测试仪的原理图，其中酒精气体传感器的电阻值r′的倒数与接触到酒精气体的浓度c成正比。则下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数无法表示浓度c的变化
B. 电压表的示数越大，表示浓度c越小
C. 酒精气体传感器把电信息转化成非电信息
D. 当醉酒人员对传感器呼气时，电压表示数变大
7．传感器已广泛应用在生产．生活中，下列关于传感器的说法正确的是
A．火警报警器使用了压力传感器
B．冰箱控温系统使用了温度传感器
C．商场里的自动门使用了光传感器
D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
8．视觉是人类最重要的知觉方式，视觉受损的病人生活质量深受困扰。目前研发的人工视网膜阵列可以模拟视网膜感光细胞对视觉通路施加特定电刺激，从而产生视觉感受。按工作原理来看，目前的人工视网膜阵列主要有两种，分为微光电二极管阵列和微电极阵列。微光电二极管阵列直接将入射光转化成电信号激励神经细胞，但电流强度不足，需要配备放大电路。微电极阵列通过外置摄像头采集图像并通过无线电波传输至电极阵列，可以最小化植入体积。人工视网膜无论采用哪一种阵列，工作时如果使用直流电，都可能造成电荷累积对神经细胞损伤，以及电解水产生化学腐蚀和气泡。下列说法正确的是（ ）
A．微光电二极管阵列在正常工作时不需要额外电源提供能量
B．微电极阵列直接将进入人眼的光线转化成视觉电信号
C．微电极阵列传输信号的原理是电流的磁效应
D．人造视网膜假体工作时应采用交流电信号
9．下列说法不正确的是（ ）
A．传感器担负着信息采集的任务，是力．温度．光．声．化学信号转换为电信号的主要工具
B．干簧管是一种磁敏感元件
C．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
D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断
10．金属铂的电阻值对温度高低非常敏感，下列选项中可能表示金属铂电阻的U-I图线是( )
A． B． C． D．
11．电子打火机的点火原理是压电效应．压电片在受到压力时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比，现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器，如图所示．压电片安装在电梯地板下，电压表与压电片构成闭合电路用来测量压电片两侧形成的电压，若发现电压表示数增大，下列说法正确的是( )
A．电梯一定加速上升
B．电梯一定减速下降
C．电梯加速度一定向上
D．电梯加速度一定向下
12．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮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．这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图所示的电路中，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
13．如图所示是一台理想自耦变压器，在a．b之间接电压不变的正弦交流电，电流表为理想交流电流表。变压器调压端的滑动头P原来处于到线圈下端的距离为线圈长度的三分之一处，电阻箱的电阻为R。若将滑动头P向上移到最高处，并调节电阻箱的阻值为R′，使电流表的读数变为原来的两倍，则R′等于（ ）
A．2RB．
C．D．
14．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂。当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例。从而实现对可燃气体的检测。由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为（ ）
A．电解液B．半导体C．镍铜合金D．橡胶
15．如图所示是一火警报警器的部分电路示意图。其中R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器，电流表A为值班室的显示器，a．b之间接报警器。当传感器R2所在处出现火情时，显示器A的电流I．报警器两端a．b的电压U的变化情况是 ( )
A. I变小，U变小 B. I变小，U变大
C. I变大，U变小 D. I变大，U变大
参考答案与试题解析
1．【答案】A
【解析】【来源】四川省绵阳市2018-2019学年高二下学期期末物理试题
【详解】
传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，工作处理的一般流程是：先由非电学量，比如：光信号．压力信号等，通过敏感元件后，由电路处理，变为电信号，从而得以工作，A正确BCD错误。
2．【答案】B
【解析】【来源】广东省台山市华侨中学2016-2017学年高二下学期期中考试物理（理)试题
灯要求夜晚亮．白天熄．则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故B正确，ACD错误．故选B.
点睛：热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化．当它们起作用时，其电阻的阻值都是变小，而金属电阻则是变大．
3．【答案】A
【解析】
全自动洗衣机中只有所有条件都满足时，控制器才启动，这是与门控制方式。
故选A。
4．【答案】D
【解析】【来源】第六章传感器第1节传感器及其工作原理
【详解】
当传感器所在处出现火情时，温度升高，由题图乙知其阻值变小，外电路总电阻变小，则总电流I总变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小，电路中并联部分的电压U并＝E－I总(R1＋r)，I总变大，其他量不变，则U并变小，电流表示数I变小．
A．I变大，U变大，与结论不相符，选项A错误；
B．I变大，U变小，与结论不相符，选项B错误；
C．I变小，U变大，与结论不相符，选项C错误；
D．I变小，U变小，与结论相符，选项D正确；
5．【答案】B
【解析】【来源】江苏省沭阳县2019-2020学年高二（下)期中调研测试物理试题
【分析】
【详解】
检测驾驶员酒精含量，与声音．压力．温度无关，因此选用的是化学传感器，故B正确。
故选B。
6．【答案】D
【解析】
【详解】ABD．酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压，酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，测试到的酒精气体浓度越大则传感器的电阻的倒数越大，所以传感器的电阻越小，根据欧姆定律可知电路中电流越大，R0两端的电压越大，所以U越大。表示c越大，AB错误D正确；
C．酒精气体传感器把非电信息（酒精气体浓度）转化成电信息（电压），C错误。
故选D。
7．【答案】B
【解析】【来源】2017-2018学年 物理 人教版 选修2-1 6.4 传感器 同步练习
【详解】
A．火警报警器使用了温度传感器，故A错误。
B．冰箱控温系统使用了温度传感器，故B正确。
C．一般人体都有恒定的体温，一般在37℃，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的人走向门口时，门会自动打开，是因为安装了红外线传感器从而能感知红外线，导致门被打开，故C错误。
D．灯要求夜晚亮．白天熄则白天有光，黑夜没有光，则是由光导致电路的电流变化，所以电路中光传感器导致电阻变化，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，故D错误。
故选B。
【点睛】
本题考查各种传感器的特点．工作原理，以及在仪器设备中的应用，属于对基础知识点的考查，多加积累即可．
8．【答案】D
【解析】【来源】北京交通大学附属中学2019年5月三模物理试题
【详解】
A．由于微光电二极管阵列直接将入射光转化成电信号激励神经细胞，但电流强度不足，需要配备放大电路，所以微光电二极管阵列在正常工作时需要额外电源提供能量，故选项A错误；
BC．微电极阵列通过外置摄像头采集图像并通过无线电波传输至电极阵列，将图像信号转化为电流脉冲，不是电流的磁效应，故选项B．C错误；
D．工作时如果使用直流电，都可能造成电荷累积对神经细胞损伤，以及电解水产生化学腐蚀和气泡，所以人造视网膜假体工作时应采用交流电信号，故选项D正确。
9．【答案】C
【解析】【来源】湖南省长郡中学2017-2018学年高二上学期期末考试物理试题
A．传感器担负着信息采集的任务，是力．温度．光．声．化学成分转换为电信号的主要工具．故A正确；B．干簧管是一种磁敏感元件，能够将此信号转化为电信号．故B正确；C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声音信号转换为电信号．故C错误；D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断．故D正确．本题选择不正确的，故选C。
【点睛】传感器能满足信息的传输．处理．存储．显示．记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节．
10．【答案】B
【解析】【来源】2017-2018学年高二物理教科版选修3-2章末综合测评3
金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感，电阻随温度的升高而增大，在一定温度下其U-I图线是非线性的，且图线的斜率越来越大，B正确．ACD错误。
故选：B。
11．【答案】C
【解析】【来源】2017-2018学年高二物理粤教版选修3-2章末综合测评3
电压表示数增大说明人对地板的压力变大，对人受力分析知地板对人的支持力大于人所受重力，即人的加速度一定向上，所以电梯可能向上加速，也可能向下减速，故选项AD错误，选项BC正确．故选BC.
12．【答案】B
【解析】【来源】吉林省榆树一中2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题
由闭合电路欧姆定律可得：电压表示数；酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，即；整理得。则U越大，表示c越大，但是c与U不成正比。故B项正确，ACD三项错误。
13．【答案】D
【解析】【来源】广东省汕头市潮阳区第一中学等七校联合体2019届高三高考模拟理科综合物理试题
【详解】
当滑动头P处于距线圈下端三分之一处时，电压和电流关系分别为：，，所以；当滑动头P向上移到最高处时，，，所以。又因为，联立可得：，D正确，ABC错误。
14．【答案】B
【解析】【来源】河北省张家口市2019-2020学年高二上学期10月阶段测试物理试题
【分析】
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。热敏电阻的材料为半导体材料。
【详解】
由题意可知，该电阻为热敏电阻，热敏电阻的材料为半导体材料，故B正确，ACD错误。
【点睛】
常用的热敏电阻和光敏电阻均是半导体材料，需要记忆其特点和性质。
15．【答案】A
【解析】
【详解】因为R2为用半导体负温度系数热敏材料制成的传感器当传感器，则当R2所在处出现火情时，热敏电阻R2的阻值减小，与R3并联的电阻减小，则外电路总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流将增大；由U=E-Ir可知，路端电压减小，则图中报警器两端的电压U将减小；因总电流增大，R1两端的电压增大，则并联部分的电压减小，则可知流过R3中的电流I减小。故A正确，BCD错误。故选A。