高中物理沪科版（2020）选修第二册第二节 常见传感器的工作原理习题

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【基础】物理沪科版选择性必修第二册第2节热敏电阻的温度特性-2作业练习一．单项选择1．演示位移传感器的工作原理如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（　　）A.物体M运动时，电源内的电流会发生变化B.物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C.物体M不动时，电路中没有电流D.物体M不动时，电压表没有示数2．如图1是一火警报警电路的示意图．其中R2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随温度的变化图线如图2．值班室的显示器为是电路中的电流表，电源两极之间接一报警器．当传感器R2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变小B．I变小，U变大C．I变小，U变小D．I变大，U变大 3．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,在图甲所示的电路中,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)—浓度曲线如图乙所示,请判断,下图电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是（　　） 4．如图甲所示是一火警报警装置的一部分电路其中R2是半导体热敏电阻（传感器），它的电阻R随温度t变化关系如图乙所示，该电路的输出端a．b接报警器，当传感器所在处出现火情时，通过电流的电流I和a．b两端电压U与出现火情前相比（　　）A．I变大，U变大B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变小5．许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启；而在白天，即使有光声音它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是(　　)①温度传感器  ②光传感器　③声音传感器  ④热传感器A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．②④6．如下图是自动调温式电熨斗，下列说法不正确的是(　　)A．常温工作时上下触点是接触的B．双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲C．原来温度控制在80℃断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下调一些D．由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些7．随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内吹出，将湿手烘干．手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为（　　）A．改变了传感器的湿度B．改变了传感器的温度C．改变了传感器的磁场D．改变了传感器的电容 8．传感器是把非电学量(如高度．温度．压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用。图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图。金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况:①电源接通后，电容C减小，反映h减小；②电源接通后，电容C减小，反映h增大；③电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小；④电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大。              以上判断正确的是(              ) A.①③      B.①④       C.②③      D.②④9．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。某实验小组在升降机水平地面上利用压敏 电阻设计了判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图6-40所示，将压敏电阻．定值电阻R．电流显示器．电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。O～t时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流t随时间t变化情况如图所示。则下列判断正确的是（　　） A.t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态      B.t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态 C.升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速．匀速．减速，最后停在l楼 D.升降机开始时可能停在1楼，从t1时刻开始，经向上加速．匀速．减速，最后停在 10楼 10．随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭．洗手后，将湿手靠近干手机，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为(　　)A．改变湿度   B．改变温度C．改变磁场   D．改变电容11．下列情况中，应用了光传感器的可能是(　　)  A．电饭锅  B．夜间自动打开的路灯  C．自动控温电熨斗  D．自动恒温孵化箱12．下列说法中不正确的是(　　)A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种磁传感器C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件D．传感器是能够将力．温度．光．声．化学成分转换为电信号的主要工具13．下列器件不是应用温度传感器的是(　　)A．电熨斗　　　　　 B．话筒C．电饭锅           D．测温仪14．如下图甲所示是一火警报警装置的一部分电路，其中R2是半导体热敏电阻(传感器)，它的电阻R随温度t变化关系如图乙所示，该电路的输出端a．b接报警器，当传感器所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a．b两端电压U与出现火情前相比(　　)A．I变大，U变大　　　　　 B．I变小，U变小C．I变小，U变大   D．I变大，U变小15．下列选项中不是现代信息技术的三大基础指一的是（　　）A．信息的拾取B．信息的传输C．信息的记录D．信息的处理 
参考答案与试题解析1．【答案】B【解析】2．【答案】A【解析】当传感器R2所在处出现火情时，R2的阻值变小，外电路总电阻变小，则总电流变大，电源的内电压变大，则路端电压变小，则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，通过R3的电流I3变小，而I总=I+I3，所以I 变大3．【答案】B【解析】由图象知一氧化碳浓度越高,传感器电阻越小,电路中的电流越大,电压表示数U0越大,B正确。 4．【答案】D【解析】由题知，当传感器R2所在处出现火情时，R2减小，R2．R3并联电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，路端电压减小，即a．b两端电压U变小；
R2．R3并联电压U并=E-I（R1+r），I增大，E．R1．r均不变，则U并减小，通过R3电流减小，由于干路电流增大，则知电流表示数I变大．故D正确，ABC错误．5．【答案】B【解析】楼道灯控制电路中安装有光声控延时开关，它装有光敏感元件，用于感知外界光线的强弱．还安装有声敏感元件用于感知外界声响．当白天外界光线较强时，光声控延时开关总处于断开状态，灯不亮；当夜晚光线较弱且有声响时光声控延时开关处于导通状态，灯亮，延时一段时间后，开关断开，灯熄灭.6．【答案】C【解析】常温工作时，上下触点是接通的，当温度升高时，上层金属片形变大，向下弯曲，切断电源．温度要升高则应使调温旋钮下移一些，A．B．D说法是对的，C说法错误．7．【答案】D【解析】手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为改变了传感器的电容，发送启动信号给控制芯片，控制芯片在启动电机工作和加热装置工作．8．【答案】B【解析】9．【答案】C【解析】10．【答案】D【解析】根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机电热器工作，手撤离后电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容器．手靠近时相当于连接一个电容器，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容大小，故D正确；用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于温度．湿度的变化工作就成了室内烘干机．11．【答案】B　【解析】　电饭锅应用热传感器，路灯应用光传感器，电熨斗．孵化箱应用温度传感器．12．【答案】C【解析】电视遥控接收器由传感器接收红外线信号转换为电信号达到控制作用，选项C说法错误．13．【答案】B【解析】电熨斗．电饭锅和测温仪都是把非电学量温度转换为电学量，都要使用温度传感器．话筒把非电学量声音转换为电学量，不需要使用温度传感器．14．【答案】D【解析】当传感器所在处出现火情时，温度升高，即电阻R2的阻值减小，故外电阻减小，干路电流增大，内电压．R4两端的电压均增大，故a．b两端电压减小；并联电路的电压减小，通过R3的电流减小，而总电流增大，所以R2上通过的电流增大，故D选项正确．15．【答案】C【解析】现代信息技术的三大基础是信息采集（即传感器技术）．信息传输（通信技术）和信息处理（计算机技术）．
故ABD正确，C错误