人教版 (2019)选择性必修 第二册2 常见传感器的工作原理及应用练习题

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册2 常见传感器的工作原理及应用练习题，共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，综合题等内容，欢迎下载使用。
1．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
2．以下家用电器中不是利用温度传感器的是（ ）
A．空调机B．自动门C．电冰箱D．电饭煲
3．冬季容易爆发流行性疾病，在此期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温，该仪器使用的传感器是( )
A．压力传感器B．红外线传感器
C．声音传感器D．光传感器
4．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力传感器
A．①②B．②③C．③④D．②④
5．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受力面向上，在其上面放一质量为m的物体，电梯静止时电压表的示数为U0．下列电压表示数随时间变化图象中，能表示电梯竖直向上作匀加速直线运动的是（ ）
A．B．
C．D．
6．下列说法正确的是（ ）
A．干簧管是一种简易的力电传感器
B．交警所使用的酒精检测仪安装了“乙醇传感器”，能够感知乙醇的浓度
C．一些宾馆安装了“自动门”，当人靠近时自动打开，是因为门上安装了温度传感器
D．电熨斗能自动控制温度主要因为装有双金属片温度传感器，两片金属的热膨胀系数相同
7．在地震救援中，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者的具有生命迹象的信息．有一种生命探测仪与自动门、电视机遥控器应用的是同一种类型的传感器，这种生命探测仪应用的传感器是（ ）
A．温度传感器B．声音传感器C．红外线传感器D．压力传感器
8．某力敏电阻的阻值随着压力的增大而线性减小。一同学利用该力敏电阻设计了判断小车在水平方向上运动状态的装置。其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块档板固定在绝缘小车上，之间放置一个光滑绝缘重物M，重物与挡板之间通过轻弹簧连接。某次实验中，电流表示数随时间变化关系如图乙所示、已知0-t1时间内，小车处于静止状态，则（ ）
A．0~t1时间内，弹簧处于压缩状态
B．t1~t2时间内，小车的加速度随时间均匀减小
C．t2~t3时间内，小车可能向左做匀减速直线运动
D．t2~t3时间内，小车可能向左做加速度增大的加速直线运动
9．如图所示，电路中电源电动势为E，内电阻为r、为定值电阻，R为光敏电阻，闭合开关S后，若照射R的光强度减弱（光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小），则（ ）
A．电路路端电压变小
B．电阻两端的电压变大
C．电阻消耗的功率变小
D．电阻的电流变小
10．利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿x方向通过霍尔元件的电流I不变，当物体沿z轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度B不同，霍尔元件将在y轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压UH。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，UH为0，将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度B的大小和坐标z成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是（ ）
A．该仪表只能测量位移的大小，无法确定位移的方向
B．该仪表的刻度线是不均匀的
C．若霍尔元件中导电的载流子为电子，则当∆z>0时，上表面电势高
D．电流I越大，霍尔电压UH越大
11．利用金属导体的电阻随温度变化的特点可以制成电阻温度计．如图甲所示为某种金属导体的电阻随温度变化的图线．如果用这个金属导体做成测温探头，再把它连入图乙所示的电路中，随着测温探头处待测温度的变化，电流表的示数也会发生变化．则在温度范围内（ ）

A．待测温度越高，电流表的示数越小
B．待测温度越高，电流表的示数越大
C．待测温度升高，电流表的示数均匀减小
D．待测温度升高，电流表的示数均匀增大
12．如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦式变压器，下列说法正确的是（ ）
A．仅光照变强，R的阻值变大
B．仅光照变强，R中的电流变小
C．仅滑片P下滑，L中的电流频率变小
D．仅滑片P下滑，T的输入功率变小
13．如图所示的电路。当对R0，进行加热升温时，小灯的亮度将可能（ ）
A．变亮B．不变C．变暗D．无法判断
14．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化情况如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）
A．时间内，升降机一定匀速运动
B．时间内，升降机可能减速上升
C．时间内，升降机可能匀速上升
D．时间内，升降机可能匀加速上升
15．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而增大。某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图1所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为2I0．电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图2中甲、乙、丙、丁所示，则下列判断中正确的是（ ）
A．甲图表示电梯可能做匀加速上升运动
B．乙图表示电梯可能做匀减速上升运动
C．丙图表示电梯可能做匀加速下降运动
D．丁图表示电梯可能做匀减速下降运动
二、填空题（共4题）
16．某科技小组设计了一种“车辆闯红灯违规记录仪”，在路面停止线前侧埋上压敏电阻，其阻值随压力的变化如图甲所示，和压敏电阻组合的仪器如图乙所示，仪器主要由控制电路和工作电路组成，控制电路中的光控开关接收到红光时会自动闭合，接收到绿光或黄光时会自动断开；控制电路中电源的电动势为9V，内阻为2Ω，继电器线圈电阻为8Ω，滑动变阻器连入电路的电阻为50Ω；当控制电路中的电流大于0.06A时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违规车辆。
(1)当红灯亮时，若车辆越过停止线，电流表A的示数会变______（选填“大”或“小”）。
(2)质量超过______kg的车辆闯红灯时才会被拍照记录（重力加速度为10m/s2）。
(3)若要增大“车辆闯红灯违规记录仪”的灵敏度，即违规车辆的质量比第（2）问结果小，也会被拍照记录，则滑动变阻器的滑片应向______（选填“a”或“b”）端滑动。
17．如图是电熨斗的结构图，它装有双金属片温度传感器，其作用是控制电路的通断，常温下图中上下触点是________（填“接触”或“分离”），当温度升高时双金属片__________（填“上层”或“下层”）膨胀比另一层大．若需要设定更高的温度，则应该调节升降螺 丝向______（填“上 ”或“下 ”）
18．传感器及其工作原理
（1）传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等_____，或转换为电路的_____。
（2）非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、_____、处理和_____。
（3）传感器的组成：传感器的基本部分一般由_____、_____组成。
（4）传感器应用的一般模式
19．某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表，设计的电路如图（a）所示。实验器材如下：待改装电压表（量程0~3V，可视为理想电压表），定值电阻R0，压敏电阻Rx，电源（4V，内阻不计），开关S，导线。选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图（b）。
（1）实验中随着压力F的增大，电压表的示数_______。（选填“变大”“不变”或“变小”）
（2）为使改装后仪表的量程为0~160N，且压力160N对应电压表3V刻度，则定值电阻阻值R0＝_______，压力0N对应电压表_______V刻度。
三、综合题（共4题）
20．在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是什么？
21．请从网上或参考资料上查找传感器技术的最新进展，写一篇调研报告。
22．如图所示为一自动控制温度的电路，请说明其工作原理。（已知温度升高时热敏电阻阻值减小）
23．如图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为10Ω。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池电压为9.0V，内阻可以不计。图乙中的“电源”是恒温箱加热器的电源，则
(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端还是C、D端？
(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50°C，可变电阻的值应调节到多少？
(3)为使恒温箱内的温度保持在60°C的数值，可变电阻的值应增大还是减小？（只写结果）
参考答案：
1．B
2．B
3．B
4．B
5．A
6．B
7．C
8．AD
9．C
10．D
11．A
12．D
13．A
14．B
15．D
16． 大 500 b
17． 接触 上层 下
18． 电学量 通断 传输 控制 敏感元件 转换电路
19． 变大 240 1.5
20．当光被产品挡住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次。
21．
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。
22．
当开关P在弹簧拉力作用下拉到上面与a接触时，电热丝工作；随着温度升高，热敏电阻阻值减小，通过电磁铁的电流增大，电磁铁磁性增强到一定程度时把P吸到b，电热丝停止工作，指示灯亮。
23．(1)A、B；(2)；(3)增大