高中物理沪科版 (2019)选择性必修 第二册5.1 传感器的原理精练

【特供】物理沪科版选择性必修第二册第1节传感器的原理-2作业练习

一．单项选择

1．下列有关传感器的说法中错误的是(　　)
    A．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器

B．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器
    C．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器
    D．电子秤称量物体质量是利用了力传感器

2．人类发射的绕地球运转的所有航天器在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的.要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求，用来感知太阳方位的传感器应为（   ）

A．力传感器

B．光传感器

C．温度传感器

D．生物传感器

3．楼道灯的声控开关，主要原理是将声音信号转换为电信号，下列常见的数码产品中应用了这种传感器技术是（   ）

A．收音机    B．话筒    C．扬声器    D．耳机

4．下列说法正确的是(　　)

A．传感器将感受到的非电学量转换为电学量，或转换为电路的通断

B．传感器将感受到的电学量转换为非电学量

C．传感器只能将感受到的非电学量转换为电路的通断

D．以上说法都不对

5．位移传感器的工作原理图如图所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的滑片滑 动，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小.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

6．如图所示，有一台交流发电机E.通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R，T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4，设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（   ）

A. P1变小，P2变小    B. P2变大，P3变大

C. U2变小，U3变小    D. U2变小，U4变大

7．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。这种计算机键盘使用的是（   ）

A．压力传感器    B．磁传感器    C．温度传感器    D．光传感器

8．图为火灾报警器，在会议室．宾馆房间的天花板上均有安装。当有烟雾进入这种有孔的罩内时即会发出警报，则该报警器中装有的传感器是(    )

A. 光传感器      B. 压力传感器

C. 声音传感器    D. 温度传感器

9．交通警察用酒精测试仪对涉嫌违章驾驶员进行现场酒精检测酒精测试仪利用的是以下哪种传感器

A. 声音传感器 B. 气体传感器 C. 力传感器 D. 光传感器

10．图7是观察电容器放电的电路。先将开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，在屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图8所示。则下列判断正确的是

A. 随着放电过程的进行，该电容器的电容逐渐减小

B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小

C. 根据I-t曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量

D. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大

11．下列仪器内部装有传感器的是（    ）

A. 天平    B. 刻度尺    C. 红外测温仪    D. 弹簧测力计

12．如图，电吉他的拾音器由磁体及绕在其上的线圈组成，磁体产生的磁场使金属琴弦磁化，磁化的琴弦也有了磁性。当某根琴弦被拨动而相对线圈振动时，线圈中就会产生相应的电流，并最终还原为声音信号。下列说法正确的是(   )

A. 若磁体失去磁性，电吉他仍能正常工作

B. 换用尼龙材质的琴弦，电吉他仍能正常工作

C. 琴弦振动的过程中，线圈中电流的方向不会发生变化

D. 拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动信号转化为电信号

13．关于传感器的理解，下列说法正确的是（    ）

A. 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

B. 霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量

C. 半导体热敏电阻常用作温度传感器，因为温度越高，它的电阻值越大

D. 光电式感烟探测器是利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号

14．如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图，应用“非”门构成热敏电阻低温时电阻值很大．高温时电阻值很小要做到低温时电铃L不响，火警时电铃L响起报警，则图中X框．Y框中应是

A. X为热敏电阻，Y为开关 B. X为可变电阻，Y为热敏电阻
C. X为热敏电阻，Y为可变电阻 D. X．Y均为热敏电阻

15．如图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，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

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

2．【答案】B

【解析】【来源】人教版 高二 选修3-2 第六章 传感器 1 传感器及其工作原理

【详解】

太阳能电池板的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当正对太阳时，电流最大，所以应用的是光传感器，选项B正确，选项A．C．D错误.

故选B

3．【答案】B

【解析】【来源】江苏省宿迁市2017-2018学年高二下学期期末考试物理试题

A. 收音机是将电信号转化为声音，故A错误；

B. 话筒将声信号转化为电信号。故B正确；

C.扬声器将电信号转化为声音。故C错误；

D. 耳机将电信号转化为声音。故D错误。

故选：B

4．【答案】A

【解析】【来源】人教版高中物理选修3-2第六章 《传感器》单元测试题

【详解】

传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，能将非电学量按一定规律转换成电学量或者是电路的通断，故选项A正确，BCD错误；故选A.

5．【答案】B

【解析】【来源】人教版 高二 选修3-2 第六章 传感器 2 传感器的应用

【详解】

由于电压表是理想的，因此滑片P移动时，不改变闭合电路的电阻，电源内的电流不发生变化，即电流恒定，A．C错误;物体M运动时，电压表所测电压是变化的，物体M不动时，电压表示数恒定，B正确，D错误.

故选B

【点睛】

在本题中电压表时理想的，所以滑片移动时不影响回路中的中电阻，则回路中的电流也不会变化，但与电压表并联部分的电阻发生变化，所以电压表示数也发生变化。

6．【答案】B

【解析】

7．【答案】A

【解析】【来源】山东省烟台市2017-2018学年高二下学期期中考试物理试题

由题意可知，电容器通过受压后变形从而将压力信号变成了电信号，所以键盘采用的是压力传感器，故A正确，BCD错误。

8．【答案】A

【解析】有烟雾进入这种有孔的罩内时对光有散射作用，使光线的光路发生变化，改变传感器上光照强度来发出警报，则该报警器中装有的传感器是光传感器。故A项正确。

9．【答案】B

【解析】解：交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的是酒精气体传感器，所以B正确，ACD错误．
故选：B
 

10．【答案】C

【解析】

11．【答案】C

【解析】A．天平运用受力平衡，来实现测量物体的质量，所以没有使用传感器，故A错误；
B．刻度尺是用来测量长度的工具，没有使用传感器，故B错误；
C．红外测温仪是通过将温度转换成电信号，从而显示温度的高低，所以其内部装有传感器的，故C正确；

D．弹簧测力计，也是运用受力平衡，来测量力的大小，故D错误。

点睛：常用传感器的工作原理．特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累。

12．【答案】D

【解析】若失去磁性则无法产生电磁感应，因此吉他不能正常工作，故A错误；电吉他不可以使用尼龙线做琴弦．若是尼龙线则不能构成回路，不会产生电磁感应现象，故B错误；琴弦振动时，线圈中产生感应电流的大小和方向均是变化的，若是恒定，则声音全是一种调，所以电流方向不可能不发生变化；而根据右手定则可知，电流方向一定是变化的．故C错误；电吉他是属于磁生电的应用，是根据电磁感应原理工作的．拾音器的作用是利用电磁感应把琴弦的振动转化成电信号，故D正确．故选D．

点睛：本题考查电磁感应定律的应用，要注意明确基本原理为处于磁场中的线圈的面积变化，从而导致磁通量变化，产生感应电流，根据电流的方向和大小确定不同的音调．

13．【答案】D

【解析】A．动圈式话筒是通电导体在磁场中受力，变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，其作用是将声信号转换为电信号，故A错误；

B．霍尔元件能够把磁感应强度转换为电学量电压，不是将磁感应强度转换成电阻，故B错误；

C．半导体热敏电阻常用作温度传感器，温度越高，它的电阻值越小，故C错误；

D．光电式感烟探测器是利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号，故D正确；

故选D。

14．【答案】B

【解析】解：由图可知，D点接地，电势为若Y为热敏电阻，当温度较低时，由于Y的电阻非常大，A点的电势接近5V，非门的输入端为高电势，因此非门的输出端为低电势，电铃两端没有电压，电铃不报警当火警发生时，温度升高导致Y的阻值变得很小，从而使输入端A点的电势接近0，非门输出端为高电势，这样电铃两端获得一个能发声的工作电压，电铃就会发出声音报警所以Y为热敏电阻，X为可变电阻，用来调节报警器的灵敏度故B正确，ACD错误；
故选：B
 

15．【答案】D

【解析】【来源】2018-2019学年人教版高中物理选修3-2：第六章 章末复习课

【详解】

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，路端电压变小，则U变小。电路中并联部分的电压U并=E-I（R1+r），I变大，其他量不变，则U并变小，I也变小。所以I 变小，U 变小。故D正确，ABC错误；故选D。

【点睛】

本题解题关键是掌握热敏电阻与温度的关系，再按“局部→整体→局部”的顺序进行动态变化分析．