高中第二节 传感器的应用课堂检测

5.2传感器的应用同步练习2021—2022学年高中物理粤教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．下列说法不正确的是(　　)

A．电熨斗中的双金属片是温度传感器

B．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差

C．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量

D．霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器

2．关于传感器，下列说法正确的是(　　)

A．传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量

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．半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小

3．如图所示，Rt为半导体热敏电阻，其他电阻都是普通的电阻，当灯泡L的亮度变暗时，说明（　　）

A．环境温度变高

B．环境温度变低

C．环境温度不变

D．都有可能

4．关于发光二极管，下列说法正确的是（　　）

A．发光二极管能发光，不具有单向导电性

B．发光二极管能直接把光能转化为电能

C．发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光

D．发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光

5．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列所述与其工作原理相同的是(　　)

A．走廊照明灯的声控开关

B．宾馆天花板上安装的火灾报警器

C．自动洗衣机中的压力传感装置

D．电饭煲中控制加热和保温的温控器

6．传感器已广泛应用于日常生活。下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（　　）

A．应变片

B． 干簧管

C． 热敏电阻

D． 霍尔元件

7．传感器是将能感受的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量的量（一般是电学量）的一类元件，在自动控制中有相当广泛的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器。金属芯线与导电液体构成一个电容器，从电容C大小的变化情况就能反映出液面高度h的高低情况，则两者的关系是（　　）

①C增大表示h增大　②C增大表示h减小

③C减小表示h减小　④C减小表示h增大

A．只有①正确 B．只有①、③正确

C．只有②正确 D．只有②、④正确

8．物理传感器是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出相关信息的，化学传感器是利用化学反应识别和检测信息的。下列说法正确的是（       ）

A．凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器

B．气敏传感器只能是物理传感器

C．物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出

D．物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应

9．如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性能良好的弹簧的右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间摩擦。当传送带如箭头方向运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，当传送带逐渐加速到时，物体受到的摩擦力和灯泡的亮度将（　　）

A．摩擦力不变，灯泡的亮度变亮

B．摩擦力不变，灯泡的亮度不变

C．摩擦力变大，灯泡的亮度变亮

D．摩擦力变小，灯泡的亮度变暗

10．如图所示是电吉他的示意图，在吉他上装有线圈，琴弦是磁性物质．当弦振动时，线圈中产生的感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来．下列关于电吉他说法正确的是

A．工作原理是电流的磁效应

B．琴弦可以用尼龙材料制成

C．利用光电传感器将力学量转换为电学量

D．线圈中产生的感应电流大小和方向均变化

11．关于传感器，下列说法正确的是（　　）

A．传感器能将电学量按一定规律转换成非电学量

B．干簧管是能够感知电场的传感器

C．半导体热敏电阻的阻值一定随温度的升高而减小

D．金属热电阻一般选用线性好，温度系数较大的材料制成

12．如图所示为小型电磁继电器的构造示意图，其中L为含铁芯的线圈，P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱。电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求。其工作方式是（　　）

A．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路串联

B．A与B接信号电压，C与D可跟被控电路并联

C．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路串联

D．C与D接信号电压，A与B可跟被控电路并联

13．下列关于几种传感器的说法不正确的是（　　）

A．电子秤所使用的测力装置是力传感器

B．电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起

C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移

D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量

14．如图为一种延时开关示意图，M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈，其中M与电源E、开关S构成回路，N的两端用导线ab直接连起来。当闭合S后，铁芯吸住衔铁A，开关触头B就将高压电路接通；当断开S时，衔铁仍被铁芯吸住，一会儿后才被弹簧C拉上去，从而实现延时断开电路的目的。下列说法正确的是（　　）

A．起延时效果的主要部件是线圈M

B．闭合S电路稳定工作后，导线ab中有从a流向b的感应电流

C．断开S瞬间，导线ab中有从a流向b的感应电流

D．电源E的正负极对调接入后，该装置就没有延时效果

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．与金属不同的是，有些半导体的导电能力随温度的升高而________，故可以用半导体材料制作________。

17．电阻应变片

（1）电阻应变效应：金属导体在外力作用下发生机械形变时，其电阻也随之变化的现象。

（2）电阻应变片：电阻应变片有金属电阻应变片和_____，半导体电阻应变片的工作原理是基于半导体材料的_____。

（3）电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为_____这个电学量。

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．温度传感器是一种将温度变化转化为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量，其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻，在某次实验中，为了测量热敏电阻在到之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路．

其实验步骤如下：

①正确连接电路，在保温容器中加入适量开水；

②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量不同温度下热敏电阻的阻值；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据．

（1）该小组用多用电表“”档测热敏电阻在下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，应换到____档（选填“”、 “”）；如果换挡后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：_____________，补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是________．

实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图丙的关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的关系______________；

（2）若把该热敏电阻与电源（电动势、内阻不计）、电流表（量程为、内阻）、电阻箱串联起来，连成如图丁所示的电路，用该电阻作测量探头，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“热敏电阻测温计”．

①电流表刻度较大处对应的温度刻度应该________(填“较大”或“较小”)；

②若电阻箱的阻值取，则电流表处所对应的温度刻度为_____．

三、综合题（共4题）

20．你在生活中还见到过哪些用传感器控制电路的例子？它们的工作原理是什么？请将你的观察结果与同学交流。

21．要完成以下工作，你认为要用什么传感器？

(1)电子秤称量物体的重力；

(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内；

(3)楼道自动开关的功能是：晚上有人经过楼道，开关自动接通；白天不管是否有人经过楼道，开关都是断开的．

22．某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上，极板的面积为S，极板间的距离为d，电容器的电容公式为（E是常数但未知）。极板1固定不动，与周围绝缘，极板2接地，且可在水平平台上滑动，并始终与极板1保持平行。极板2的侧边与劲度系数为k，自然长度为L的两个完全相同的弹簧相连。两弹簧的另一端固定，弹簧L与电容器垂直，如图甲所示。如图乙所示是这一装置的应用示意图，先将电容器充电至电压U后，即与电源断开，再在极板2的右侧的整个表面上施以均匀向左的待测压强p，使两极板之间的距离发生微小的变化。测得此时电容器的电压改变量为ΔU。设作用在电容器极板2上的静电力不致于引起弹簧可测量到的形变，试求待测压强p。

23．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？

参考答案：

1．C

2．D

3．B

4．D

5．B

6．A

7．B

8．D

9．B

10．D

11．C

12．A

13．C

14．C

15．B

16．     增强     热敏电阻

17．     半导体电阻应变片     压阻效应     电阻

18．     左     右

19．          重新欧姆调零               较小    

20．

光敏电阻：光敏电阻能够把光照强度这个非电学量转换为电阻这个电学量；热敏电阻和金属热电阻：热敏电阻和金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；霍尔元件：霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量；应变式力传感器：应变片能够把物体形变这个力学量转换为电压这个电学量；干簧管：干簧管将磁场的变化转换成电路的通断。

21．（1）压力传感器；（2）温度传感器；（3）光敏声控传感器

22．

23．

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。