桂电-电子信息工程《第6章》习题(传感器)
(通用版)2018_2019版高中物理第六章传感器章末检测试卷新人教版选修3_2
第六章传感器章末检测试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共计48分.1～6题为单选题，7～12题为多选题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，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．改变电容答案 D解析根据自动干手机工作的特征，手靠近干手机时电热器工作，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．2．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是 ( ) A．两个传感器都是光电传感器B．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作答案 B解析题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个条件满足即可，A、C、D错，B对．3．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．下列属于这类传感器的是 ( )A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控开关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答案 A4．如图1所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置．R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时，则( )图1A．电路中的电流减小，油箱油面降低B．电路中的电流减小，油箱油面升高C．电路中的电流增大，油箱油面降低D．电路中的电流增大，油箱油面升高答案 D解析当油箱油面升高时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，回路电阻减小，电流增大，故D项正确．5．某仪器内部电路如图2所示，其中M是一个质量较大的金属块，左、右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片的间隙很小(b固定在金属块上)．当金属块处于平衡时两根弹簧均处于原长状态．若将该仪器固定在一辆汽车上，则下列说法正确的是 ( )图2A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙灯均不亮答案 B解析向前加速时，M向左移动，b与a接触，乙灯亮；当刹车时，M向右移动，b与c接触，甲灯亮．故选项B正确．6．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．在如图3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，理想电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压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)—CO浓度曲线，如图乙所示．在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数U0之间关系的图象中正确的是图3答案 A解析 U 0＝IR 0＝ER 0R 0＋R ＋R 传＋r，一氧化碳浓度c 增大，电导增大，电阻R 传减小，U 0增大，但不是正比关系．选项A 正确，B 、C 、D 错误．7．下列说法正确的是( )A ．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的元件B ．金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差C ．电熨斗中的双金属片是温度传感器D ．霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压的传感元件答案 BCD解析 热敏电阻是把温度这个热学量转换为电阻这个电学量的元件，A 错误．8．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图4所示．Q 是绝缘支架，薄金属膜M 和固定电极N 形成一个电容器，被直流电源充电．当声波使膜片振动时，电容发生变化，电路中形成变化的电流．当膜片向右运动的过程中，则( )图4A ．电容变大B ．电容变小C ．导线AB 中有向左的电流D ．导线AB 中有向右的电流9.如图5所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R T为负温度系数热敏电阻，R G为光敏电阻，闭合开关后，小灯泡L正常发光，由于环境改变(光照或温度)，发现小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的原因可能是( )图5A．温度不变，光照增强B．温度升高，光照不变C．温度降低，光照增强D．温度升高，光照减弱答案AC10．如图6所示是用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器，下列说法中正确的是( )图6A．严重污染时，LDR是高电阻B．轻度污染时，LDR是高电阻C．无论污染程度如何，LDR的电阻不变，阻值大小由材料本身因素决定D．该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响答案AD解析严重污染时，透过污水照到LDR上的光线较少，LDR电阻较大，A对，B错；LDR由半导体材料制成，受光照影响，电阻会发生变化，C错；白天和晚上自然光的强弱不同，或多或少会影响LDR的电阻，D对．11.在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ随温度t的变化关系如图7所示，温度从t0开始变化，由于这种特性，使PTC元件具有发热、保温双重功能．以下判断正确的是( )图7A．通电后，其电功率先增大后减小B．通电后，其电功率先减小后增大C ．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1不变D ．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t 1和t 2之间的某一值不变答案 AD解析 当电热灭蚊器温度由t 0升到t 1的过程中，电阻器的电阻率ρ随温度的升高而减小，其电阻R 随之减小，由于加在电热灭蚊器上的电压U 保持不变，电热灭蚊器的电功率P 随之增大，当t ＝t 1时，电功率P 达到最大．当温度由t 1升高到t 2的过程中，ρ增大，R 增大，P 减小．而温度越高，其与外界环境温度的差别也就越大，高于环境温度的电热灭蚊器的散热功率P ′也就越大．因此在这之间的某一温度t 3会有P ＝P 3＝P ′，即电功率P 减小到等于散热功率时，即达到保温；当t <t 3，P >P ′，使温度自动升高到t 3；当t >t 3，P <P ′，使温度自动降为t 3，实现自动保温．12.如图8所示是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d 表示薄片的厚度，k 为霍尔系数，对于一个霍尔元件d 、k 为定值，如果保持I 恒定，则可以验证U H 随B 的变化情况．以下说法中正确的是(工作面是指较大的平面)( )图8A ．将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，U H 将变大B ．在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平C ．在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平D ．改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U H 将发生变化答案 ABD解析 将永磁体的磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面时，B 增大，I 恒定，由公式U H ＝kIB d知U H 将变大，选项A 正确；地球两极的磁场方向在竖直方向上，所以霍尔元件的工作面应保持水平，使B 与工作面垂直，选项B 正确；地球赤道上的磁场沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向且垂直于南北时，B 才与工作面垂直，选项C 错误；改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，B 在垂直工作面方向上的大小发生变化，U H 将发生变化，选项D 正确．二、非选择题(本题共5小题，共计52分)13．(6分)如图9所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一钩码在竖直方向由静止开始运动，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况．从图中可知道该钩码的重力约为________N ，A 、B 、C 、D 四段图线中钩码处于超重状态的为________，处于失重状态的为________．图9答案10 A、D B、C解析当钩码静止时，传感器的拉力为10 N，此时钩码受力平衡，即钩码的重力为10 N．当力传感器读数大于重力时，钩码处于超重状态，即A、D段．当力传感器读数小于重力时，钩码处于失重状态，即B、C段．14．(10分)(1)用如图10所示的传感器可以测运动物体的位移，说明它的工作原理是什么？图10(2)电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件，它的结构是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片，如图11所示，它是传感器吗？图11答案见解析解析(1)它可以将位移变化转化为电容信号，当物体向左运动时，电容增大；当物体向右运动时，电容减小．(2)它是传感器，可以感知磁场．玻璃管内封入两个软磁性材料制成的簧片，当存在磁场时，如条形磁铁靠近，两个簧片被磁化而相互吸引接触，灯泡就发光，因此能感知磁场的存在．15．(12分)为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻R G在不同照度下的阻值如表所示：(1)根据表中的数据，请在图12给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点；图12(2)如图13所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统．请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻R G(符号，阻值见表)；直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干．图13答案(1)如图甲所示光敏电阻的阻值随光的照度的增大而非线性减小(2)如图乙所示解析(2)原理：利用串联电路的分压规律设计电路．当照度降低至1.0 lx时，光敏电阻为R G ＝20 k Ω，由题中信息可知U 12＝2 V ，E ＝3 V ，U 12R G ＝E －U 12R， 所以R ＝10 k Ω，定值电阻应选R 1.16．(9分)如图14甲所示是某同学探究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时设计的电路图．图14(1)根据电路图，在图乙的实物上连线． (2)通过实验，他得到了该热敏电阻的伏安特性曲线如图15所示，由图可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而________．图15(3)他将这个热敏电阻接入如图16所示的电路中，已知电源电压为9 V ，R 1＝30 Ω，内阻不计的电流表读数为0.5 A ，则R 2的阻值为________．图16答案 (1)连接实物图如图所示(2)减小 (3)25 Ω解析 (2)由热敏电阻伏安特性曲线可知：随电流、电压的增大，电功率增大，温度升高，曲线上的点与原点连线的斜率也增大，因此热敏电阻的阻值减小．(3)电流表内阻不计，则通过R 1的电流I 1＝E R 1＝930A ＝0.3 A. 通过R 2和R 的电流为I 2＝I A －I 1＝0.5 A －0.3 A ＝0.2 A ，由R 的伏安特性曲线可以读出，当I 2＝0.2 A 时，R 两端的电压为U ＝4 V ，则R 2两端的电压U 2＝E －U ＝5 V ，所以R 2＝U 2I 2＝50.2Ω＝25 Ω. 17．(15分)某种电饭锅的工作原理图如图17所示，煮饭时开关S 是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后(温度大约为103 ℃)保护开关S 自动断开，黄灯亮．图17(1)电阻R 1的作用是保护红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？(2)通常情况下用这种电饭锅烧水时，它的自动断电功能是否起作用？为什么？答案 见解析解析 (1)R 1应该远大于发热板的等效电阻．因为红色指示灯只起指示作用，R 1和红色指示灯消耗的电功率应远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R 1和红色指示灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R 1应该远大于发热板的等效电阻．(2)水沸腾时的温度为100 ℃，烧开时水温不会达到103 ℃，所以自动断电功能不起作用．。
传感器第六、七、八章思考题及习题.doc
第六章 思考题与习题1、什么是压电效应？答：沿着一定方向对某些电介质加力而使其变形时，在一定表面上产生电荷，当外力取消，又重新回到不带电状态，这一现象称为正压电效应。
当在某些电介质的极化方向上施加电场，这些电介质在一定方向上产生机械变形或机械压力，当外加电场散去，这些变形和应力也随之消失，此即称为逆压电效应。
2、为什么压电传感器不能测量静态物理量？ 答：压电元件送入放大器的输入电压22233)(1i c a m im C C C R R F d U +++=ωω由上式可知，用·当作用在压电元件上的力是静压力（ω=0）时，前置放大器输入电压等于零。
因为电荷就会通过放大器的输入电阻和传感器本身的泄漏电阻漏掉。
所以压电传感器不能测量静态物理量。
3、压电式传感器中采用电荷放大器有何优点？为什么电压灵敏度与电缆长度有关？而电荷灵敏度与电缆长度无关？ 答：p115 ●补充题：1、有一压电晶体，其面积为20mm 2，厚度为10mm ，当受到压力p=10MPa 作用时，求产生的电荷及输出电压：①零度X 切的纵向石英晶体；②利用纵向效应之BaTiO 3（压电陶瓷）。
已知：S=20 mm 2，δ=10mm ，P=10MPa ， 求：Q=？，V=？ 解：①∵ PS d F d Q 1111== 而：)/(1031.21211N c d -⨯= ∴ c PS d Q 10111062.4-⨯== 又∵ SQ S Q C Q U r r a εεδδεε00)/(/=== 而：)/(1085.85.412-0m F r ⨯==εε、 ∴ )(8.5797/0V SQ C Q U r a ===εεδ解②∵ PS d F d Q 3333== 而：)/(10901233N c d -⨯= ∴ c PS d Q 833108.3-⨯== 同上：又∵ SQ S Q C Q U r r a εεδδεε00)/(/=== 而：)/(1085.8120012-0m F r ⨯==εε、∴ )(3.1788/0V SQ C Q U r a ===εεδ2、某压电晶体的电容为1000pF;Kq=2.5C/cm,Cc=3000pF,示波器的输入阻抗为1M Ω和并联电容为50pF,求；①压电晶体的电压灵敏度；②测量系统的高频响应③如系统允许的测量幅值误差为5%,可测最低频率时多少？④如频率为10Hz,允许误差为5%,用并联方式，电容值是多少？已知：pF C M R pF C N c k pF C i i c q a 5013000/5.21000=Ω====；；；； 求： ?%,5,10?%5/)(?=≤==≤∞==i L LC L m im V V C Hz f f F U k k 并联电容④时，③②高频响应，①γγ解①∵ a q V C k k /= ∴ )/(105.29N V k V ⨯= 解②依据教材p113(6-14)式 ∵ ic a m im V C C Cd F U k ++=∞=33/)(；而：3333//d F F d F Q k q ===∴ )/(1017.68N V C C C k k ic a qV ⨯=++=解③依据教材p113(6-15)式 因： 222)(1)()(i c a i c a C C C R C C C R k +++++=ωωω高频响应时：1)(*=∞=k k而：%5)(**≤-k k k Lωγ 则：%95)(1)()(222≥+++++=i c a i c a C C C R C C C R k ωωω其中：;2405010//6⎪⎩⎪⎨⎧==++Ω=≈=L Li c a i i a fpF C C C R R R R πω 解得：Hz f LCL 5.1192==πω 解④因： %5)(**≤-k k k Lωγ 则： %95)(1)()(222≥+++++=i c a i c a C C C R C C C R k ωωω其中：⎩⎨⎧==Ω=≈=fHz f R R R R i i a πω21010//6， 解得：pF C C C C c a 48447=++=3、用石英晶体加速度计及电荷放大器测量机器的振动，已知：加速度计灵敏度为5pC/g,电荷放大器灵敏度为50mV/pC,当机器达到最大加速度值时相应的输出电压幅值为2V ,试求该机器的振动加速度。
广西大学传感器原理与应用习题训练1
《传感器原理与应用》习题训练1一填空1.通常传感器由＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿部份组成，是能把外界＿＿＿＿＿＿＿＿转换成＿＿＿＿＿＿＿＿器件和装置。
2.金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生转变，这种现象称＿＿＿＿＿＿效应；半导体或固体受到作使劲后电阻率要发生转变，这种现象称＿＿＿＿＿效应。
直线的电阻丝绕成灵敏栅后长度相同但应变不同，圆弧部份使灵敏度K下降了，这种现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应。
3.螺线管式差动变压器式传感器理论上讲，衔铁位于中心位置时输出电压为零，而事实上差动变压器输出电压不为零，咱们把那个不为零的电压称为＿＿＿＿＿＿＿＿电压；利用差动变压器测量位移时若是要求区别位移方向（或正负）可采纳＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿电路。
4.把一导体（或半导体）两头通以操纵电流I，在垂直方向施加磁场B，在另外双侧会产生一个与操纵电流和磁场成比例的电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿＿效应，那个电动势称为＿＿＿＿＿＿＿电势。
外加磁场使半导体（导体）的电阻值随磁场转变的现象成＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
5.某些电介质当沿必然方向对其施力而变形时内部产生极化现象，同时在它的表面产生符号相反的电荷，当外力去掉后又恢复不带电的状态，这种现象称为＿＿＿＿＿＿＿效应；在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变，这种效应又称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
6.在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；入射光强改变物质导电率的现象称＿＿＿＿＿＿＿＿效应；半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称＿＿＿＿＿＿＿＿效应。
7、块状金属导体置于转变的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内部会产生一圈圈闭合的电流，利用该原理制作的传感器称＿＿＿＿＿＿＿传感器；这种传感器只能测量＿＿＿＿＿＿＿＿物体。
八、不同的金属两头别离连在一路组成闭合回路，若是两头温度不同，电路中会产生电动势，这种现象称＿＿＿＿＿＿＿效应；假设两金属类型相同两头温度不同，加热一端时电路中电动势E =＿＿＿。
传感器课程试题及答案
参考资料一、填空题1、变间隙型电容传感器做成差动结构以后，灵敏度变为原来的1倍。
2、补偿导线法常用作热电偶的冷端温度补偿，它的理论依据是中间温度定律。
3、传感器是将被测非电物理量转换为电量的装置。
4、半导体材料受到外力的作用，电阻率发生变化的现象叫压阻效应。
5、光在光纤中传播是基于光的全反射现象。
6、光电池是基于光生伏特效应工作的光电器件，作为测量元件适宜用作电流源（电压/电流）。
7、传感器的动态特性决定了它能测量的被测信号测量范围。
8、为克服导线电阻对测量造成影响，热电阻通常采用电桥式三线制接法。
9、差动变压器在零位移时的输出电压称为零点残余电压，它是由于两个次级线圈电气参数与几何尺寸不对称，以及磁性材料的非线性问题引起的。
10、霍尔元件所采用的材料为半导体。
11、红外辐射的物理本质是热辐射，物体温度越高则波长越短。
12、已知压力表的量程为30Mpa，最大绝对误差为0.3Mpa，则该压力表的精度为1级。
13、变气隙厚度式单线圈电感传感器的初始间隙越小，则灵敏度越高。
14、按表达式对误差进行分类，可将误差分为绝对误差、相对误差和引用误差。
15、光敏电阻是基于内光电效应的光电器件。
16、热电阻的阻值会随温度的升高而变大。
17、热电偶中产生的热电势由接触电势和温差电势组成。
18、压电式传感器测量电路中前置放大器的作用有两个：一是阻抗变换，二是放大压电式传感器输出的微弱信号。
19、光敏二极管在电路中一般是处于反向工作的状态。
20、数值孔径是衡量光纤集光性能的主要参数。
21、光电开关和光电断续器都是由红外线发射元件和光敏接收元件组成的。
22、在热电偶回路中加入第三种导体材料时，如果两接点的温度相同，则对整个回路中的热电势无影响。
这是热电偶基本定律的中间导体定律。
二、1、光敏三极管工作时（A）。
A、基极开路、集电结反偏、发射结正偏B、基极开路、集电结正偏、发射结反偏C、基极接电信号、集电结正偏、发射结反偏D、基极接电信号、集电结反偏、发射结正偏2、以下说法不正确的是（B ）A、石英晶体沿光轴方向受力时不产生压电效应。
选修3-2第六章传感器全章习题word精品文档13页
六章一节传感器及其工作原理1．(2019年高考江苏物理卷)美国科学家Willard S．Boyle与George E．Smith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有()A．发光二极管B．热敏电阻C．霍尔元件D．干电池解析：选BC.发光二极管有单向导电性，A错；热敏电阻和霍尔元件都可作为传感器，B、C对；干电池是电源，D错．2．关于干簧管，下列说法正确的是()A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C．干簧管接入电路中相当于开关的作用D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案：C3.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图6－1－11所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是()图6－1－11A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻解析：选AC.热敏电阻的阻值随温度变化而变化，定值电阻和光敏电阻不随温度变化；光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化．4.如图6－1－12所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因是电容器两板间的()图6－1－12A．距离变化B．正对面积变化C．介质变化D．电压变化解析：选A.平行板电容器的电容C∝εr S/d，本题中的介质没有变化，正对面积也没有变化，引起电容变化的因素是板间距离d.5.如图6－1－13所示，截面为矩形的金属导体，放在磁场中，当导体中通有电流时，导体的上下表面的电势有什么关系()图6－1－13A．U M＞U N B．U M＝U NC．U M＜U N D．无法判断解析：选A.霍尔效应形成的原因是带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用，做定向移动形成的，根据左手定则，电子受到向下的洛伦兹力作用，向N板运动，则M板剩下正电荷，所以U M＞U N.故选A.一、选择题1．利用半导体材料可以制成()A．标准电阻B．热敏电阻C．光敏电阻D．温度报警器答案：BCD2．街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用答案：B3.如图6－1－14是观察电阻随温度变化情况的示意图．现在把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是()图6－1－14A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化非常明显D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显解析：选C.若为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，读数变化不明显，A、B错误．若为热敏电阻，读数将明显变化，C对D错．4．金属铂的电阻值对温度高低非常敏感，图6－1－15中可能表示金属铂电阻的U－I图线是()图6－1－15解析：选B.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，故B正确．5.如图6－1－16所示为一测定液面高低的传感器示意图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体，把传感器接到图示电路中，已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同．如果发现指针正向右偏转，则导电液体深度h的变化为()图6－1－16A．正在增大B．正在减小C．不变D．无法确定解析：选B.由电源极性及电流方向可知，A、B构成的电容器上的电荷量减小，据C＝Q U，电容C在减小，可推知正对面积S减小，即h在减小．6.如图6－1－17所示，由电源、小灯泡、金属电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S 后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变暗，发生这一现象的主要原因是()图6－1－17A．小灯泡的电阻发生了变化B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化D．电源的电压随温度发生了变化解析：选C.温度升高，金属电阻丝电阻率增大，电阻增大，电路中电流减小，灯泡亮度减弱．7.如图6－1－18所示，R t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()图6－1－18A．环境温度变高B．环境温度变低C．环境温度不变D．都有可能解析：选B.当灯泡L的亮度变暗时，说明通过灯泡L的电流变小，R t变大，只有环境温度变低，R t才变大，所以选B.8.如图6－1－19所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，当温度降低时，电阻变大，L为小灯泡，当温度降低时()图6－1－19A．R1两端的电压增大B．电流表的示数增大C．小灯泡的亮度变强D．小灯泡的亮度变弱解析：选C.R2与灯L并联后与R1串联，与电源构成闭合电路，当温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L两端电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确，其余各项均错．9．如图6－1－20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()图6－1－20A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析：选AC.当光照射到光敏电阻R1上时，R1电阻减小，电路中电流增大，R2两端电压升高，信号处理系统得到高电压，计数器每由高电压转到低电压，就计一个数，从而达到自动计数目的，由以上分析选项A、C正确．10．电容式传感器是用来将各种非电信号转变为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而又可推出另一物理量的值，如图6－1－21所示是四种电容式传感器的示意图，关于这四种传感器的作用，下列说法不．正确的是()图6－1－21A．甲图的传感器可以用来测量角度B．乙图的传感器可以用来测量液面的高度C．丙图的传感器可以用来测量压力D．丁图的传感器可以用来测量速度解析：选D.甲图角度变化能导致极板正对面积变化；乙图高度变化能导致极板正对面积变化；丙图F变化能导致极板间距变化；丁图物体位置变化导致电介质变化．所以，甲、乙、丙、丁分别是测角度、高度、压力、位移的物理量．二、非选择题11．按图6－1－22所示接好电路，合上S1、S2，发现小灯泡不亮，原因是________；用电吹风对热敏电阻吹一会儿热风，会发现小灯泡________，原因是________；停止吹风，会发现________；把热敏电阻放入冷水中会发现________．图6－1－22解析：依靠热敏电阻的性质进行分析，由于热敏电阻在常温时阻值较大，左侧电路电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁；当用电吹风对热敏电阻加热使其阻值变小，电路中电流增大，电磁铁吸住衔铁，使右侧电路接通，小灯泡亮了；停止吹风后，小灯泡不会立即熄灭，因为热敏电阻温度仍然较高，当把热敏电阻放入冷水后，热敏电阻温度降低很快，阻值变大，故小灯泡熄灭．答案：见解析12.角速度计可测得航天器自转的角速度ω，其结构如图6－1－23所示，当系统绕OO′轴转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：图6－1－23(1)弹簧形变量x与ω的关系式．(2)电压表的示数U与角速度ω的函数关系．解析：当系统绕OO′轴转动时，A在光滑杆上发生滑动，使弹簧发生形变，触头P也随之移动．(1)由牛顿第二定律有F＝mω2R，R＝L0＋x，即kx＝mω2(L0＋x)，x＝mω2L0/(k－mω2)．(2)电压表的示数U＝xL E＝mω2L0E L(k－mω2).答案：(1)x ＝mω2L 0/(k －mω2) (2)U ＝mω2L 0E L (k －mω2)六章二节传感器的应用1．关于传感器的作用，下列说法正确的有( )A ．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B ．传感器可以用来采集信息C ．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D ．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量解析：选BC.传感器是将感受的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B 、C 对．2．关于电子秤中应变力传感器的说法正确的是( )A ．应变片是由导体材料制成B ．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C ．传感器输出的是应变片上的电压D ．外力越大，输出的电压差值也越大解析：选BD.应变片是由半导体材料制成的．电阻R ＝ρl S ，应变片拉伸，l 变大，R 值变大；应变片压缩，l 变小，R 值变小．传感器输出的是上下应变片的电压差．3．下列说法中正确的是( )A ．电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B ．测温仪中测温元件可以是热敏电阻C ．机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲D ．火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态 解析：选B.电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体，A 错误；机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号，C 错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D 错误．4．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是( )A ．两个传感器都是光电传感器B ．两个传感器分别是光电传感器和温度传感器C ．两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器D ．只有光照和温度都适合时排气扇才能工作解析：选B.题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照和温度一个满足条件即可，A 、C 、D 错，B 对．5．(2019年威海高二检测)温度传感器广泛应用于家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性来工作的．如图6－2－10甲所示为某装置中的传感器工作原理图，已知电源的电动势E ＝9.0 V ，内电阻不计；G 为灵敏电流表，其内阻R g 保持不变；R 为热敏电阻，其阻值随温度的变化关系如图乙所示，闭合开关S ，当R 的温度等于20 ℃时，电流表示数I 1＝2 mA ；当电流表的示数I 2＝3.6 mA 时，热敏电阻的温度是( )图6－2－10A ．60 ℃B ．80 ℃C ．100 ℃D ．120 ℃解析：选D.由图乙可知，当R 的温度等于20 ℃时，热敏电阻的阻值R 1＝4 kΩ，则由I 1＝E R 1＋R g 可得R g ＝0.5 kΩ，当电流I 2＝3.6 mA 时，由I 2＝E R 2＋R g，可得R 2＝2 kΩ，结合图乙此时温度为120 ℃，故选D.一、选择题1．下列装置中利用了温度传感器的是( )A ．电熨斗B ．电饭锅C ．电子秤D ．火灾报警器解析：选AB.电熨斗、电饭锅都是通过温度传感器来控制温度，A 、B 正确；电子秤是利用力传感器来测力的，C错误；火灾报警器是利用烟雾对光的散射，使光照射到光电三极管上，光电三极管的电阻减小引起电流变化而发出警报，因此火灾报警器是光电传感器，故D 错．2．用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程，下列属于这类传感器的是()A．红外报警装置B．走廊照明灯的声控装置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解析：选A.红外报警装置是传感器把光信号(红外线)转换成电信号；走廊照明灯的声控装置是传感器把声音信号转换成电信号；自动洗衣机中的压力传感装置是把位移信号转换成电信号，电饭煲中控制加热和保温的温控器把温度信号转换成电信号．3．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，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位()A．力传感器B．光传感器C．温度传感器D．生物传感器解析：选B.太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，B对，A、C、D错．4．如图6－2－11是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是()图6－2－11A．常温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解析：选ABD.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，由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态时，温度要升高，则应使调温旋钮下移一些，A、B、D对，C错．5．唱卡拉OK用的话筒，内有传感器．其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号．下列说法正确的是()A．该传感器是根据电流的磁效应工作的B．该传感器是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电动势解析：选B.当声波使膜片前后振动时，膜片后的金属线圈就跟着振动，从而使处于永磁体的磁场中的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，从而将声音信号转化为电信号，这是利用电磁感应原理．6．关于电饭锅的说法正确的是()A．电饭锅中的温度传感器是氧化铁B．铁氧体在常温下具有磁性，温度升至居里点时失去铁磁性C．当温度越过103 ℃时，感温体磁性较强D．用电饭锅煮饭时，温控开关自动断电后，它不能自动复位解析：选BD.电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体，故A错，B选项正确．当温度超过103 ℃时，感温体磁性消失，则选项C错，温控开关只能手动闭合，故D正确．7．如图6－2－12所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态．发生火灾时，下列说法正确的是()图6－2－12A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D．以上说法均不正确解析：选C.由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射，部分光线照在光电三极管上电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报，C对．8．(2019年高考福建卷)如图6－2－13甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，则()图6－2－13A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能解析：选C.0～t1时间内小球做自由落体运动，落到弹簧上并往下运动的过程中，小球重力与弹簧对小球弹力的合力方向先向下后向上，故小球先加速后减速，t2时刻到达最低点，动能为0，A、B错；t2～t3时间内小球向上运动，合力方向先向上后向下，小球先加速后减速，动能先增加后减少，C对；t2～t3时间内由能量守恒知小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能减去小球增加的重力势能，D错．二、非选择题9．如图6－2－14甲所示为一根竖直悬挂的不可伸长的细绳，绳长为l，下端拴一质量为m 的小物块A，上端固定在C点且与一能测量绳拉力的传感器相连，已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透)，接着两者一起绕C点在竖直平面内做圆周运动，在各种阻力都忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图乙所示，已知子弹射入的时间极短，且图中t＝0为A，B开始以相同速度运动的时刻，根据力学规律和题(包括图)中提供的信息，求物块在最高点和最低点的速度．图6－2－14解析：在最高点时，绳的拉力为0，则(m＋m0)g＝(m＋m0)v21l解得v1＝gl.在最低点时，绳的拉力为F m，则F m－(m＋m0)g＝(m＋m0)v22l解得v2＝[F m－(m＋m0)g]lm＋m0.答案：gl [F m－(m＋m0)g]lm＋m010．电流传感器可以像电流表一样测量电流，它的优点是反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化，还可以与计算机相连，能在很短的时间内画出电流随时间的变化图象．按图6－2－15甲连接电路，提供8 V直流电源，先使开关S与1相连，电源向电容器充电，这个过程可在瞬间完成，然后把开关S掷向2，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，屏上显示出电流随时间变化的I－t曲线，如图乙所示．图6－2－15(1)图乙中画出的竖直狭长矩形(图乙最左端)，其面积表示的物理意义是：________；(2)估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量是________C；(3)根据以上数据估算，电容器的电容是________F.解析：(1)图象纵坐标为电流I，横坐标为时间t，由公式q＝It可知，矩形面积为放电电荷量．(2)每个小方格的面积代表放电电荷量q0＝0.08×10－3C，共有75格，则放电电荷量Q＝75q0＝6.0×10－3C.(3)由Q＝CU可知C＝QU＝7.5×10－4F.答案：(1)0.1 s内的放电电荷量(2)6.0×10－3(3)7.5×10－411．有一种测量压力的电子秤，其原理图如图6－2－16所示．E是内阻不计、电动势为6 V 的电源．R0是一个阻值为300 Ω的限流电阻．G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器．R是一个压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示．C是一个用来保护显示器的电容器．秤台的重力忽略不计．试分析：(1)(2)若电容器的耐压值为5 V，该电子秤的最大称量值为多少？(3)如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是否均匀？解析：(1)由表中数据可知k＝ΔRΔF＝20 Ω50 N＝0.4 Ω/N所以电阻R随压力F变化的函数表达式为R＝(300－0.4F)Ω.(2)R上受到的压力越大，R的阻值越小，电容器两端电压越大，但不能超过5 V，所以5 V6 V＝R0R0＋R，解得R＝60 Ω，又∵R＝(300－0.4F)Ω，得出F＝600 N.(3)电流表中的电流I＝ER0＋R＝E600－0.4F，电流I与压力F不是线性关系，则该测力显示器的刻度不均匀．答案：(1)R＝300－0.4F(2)600N(3)不均匀第六章第三节传感器的应用21．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电能转化为光能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，才有可能发光解析：选BD.发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，都是半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，才能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，要求达到一定的电压值，它能直接把电能转化为光能．2．关于光敏电阻的特性，下列说法正确的是()A．光敏电阻和二极管一样有正负极B．光敏电阻可以接交流电C．光敏电阻在无光照射时电阻变小D．光敏电阻在有光照射时电阻变小答案：BD3．随着人们生活质量的提高，自动干手机已进入家庭洗手间．当人将湿手靠近干手机时，机内的传感器便驱动电热器加热，于是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，这是因为()A．改变了湿度B．改变了温度C．改变了磁场D．改变了电容答案：D4．如图6－3－7所示为小型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，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( )图6－3－7A ．A 与B 接信号电压，C 与D 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 可跟被控电路并联解析：选A.由图可知A 、B 是继电器线圈，所以A 、B 应接信号电压，线圈随信号电压变化使继电器相吸或排斥，从而使C 、D 接通或断开，进而起到控制作用，所以选项A 正确．5．如图6－3－8所示是一种延时开关，当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通，当S 1断开时，由于电磁感应作用，D 将延迟一段时间才被释放，则( )图6－3－8A ．由于A 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用B ．由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用C ．如果断开B 线圈的电键S 2，无延时作用D ．如果断开B 线圈的电键S 2，延时将变长解析：选BC.根据题中所提示的信息，不难发现延时开关的基本工作原理：当S 1闭合时，电磁铁F 将衔铁D 吸下，C 线路接通，这时虽然B 线圈的电键S 2闭合，但通过它的磁通量不变，所以没有电磁感应现象发生．当S 1断开时，A 线圈立即断路，不会发生电磁感应，但通过B 线圈的磁通量减少，由于B 线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D 的作用，选项B 正确．如果此时断开B 线圈的电键S 2，则B 线圈虽然产生感应电动势，但不产生感应电流，不能吸引衔铁D ，无延时作用，选项C 正确．6．如图6－3－9是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是( )图6－3－9A ．当R T 的温度升高时，R T 减小，A 端电势降低，Y 端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B ．当R T 的温度升高时，R T 减小，A 端电势升高，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C ．当增大R 1时，A 端电势升高，Y 端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D ．当增大R 1时，A 端电势降低，Y 端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：选BC.当R T 温度升高时，电阻减小，A 点电势升高到某一数值，Y 端电势突然降低，蜂鸣器导通发出报警声，A 错误，B 正确；当增大R 1时，A 端电势升高到某一数值，Y 端电势突然降低，电流通过蜂鸣器，发出报警声，C 正确，D 错误．7．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图6－3－10所示，B 为将可燃气体或有毒气体(CO ，CH 4瓦斯煤气)浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U ＝220 V 电源、M 排风扇、G 继电器、A 控制电源、S 控制开关．请设计一个家用自动排烟电路，在图6－3－10中完成连线图．图6－3－10解析：电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路．答案：如图所示8.如图6－3－11所示为一测速计原理图，其基本原理是把速度这一力学量转换成电流量进行测量．滑动触头P 与某运动物体相连，当P 匀速滑动时，电流表有一定的电流通过，从电流表示数可得运动物体速度．图6－3－11已知电源电动势E ＝4 V ，内阻r ＝10 Ω，AB 为粗细均匀的电阻丝，其阻值为R ＝30 Ω、长度L ＝30 cm ，电容器的电容C ＝50 μF.今测得电流表示数为0.05 mA ，方向由b 流向a .试求运动物体的速度大小和运动的方向．解析：先根据全电路欧姆定律，估计流过电阻丝上的电流约为I ＝E r ＋R ＝410＋30A ＝100 mA ≫0.05 mA ， 即相比于电阻丝上的电流，电容器中的充放电电流可忽略．故可视整根电阻丝与电源为串联连接，当滑动触头P 移过距离Δx 时，电容器上的电压变化为：。
高中物理选修2-1第六章集成电路传感器(含解析)
高中物理选修2-1第六章集成电路传感器（含解析）一、单选题1.如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是光敏电阻，R是普通定值电阻，下列说法中正确的是( )A. 当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变大B. 当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变小C. 当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D. 当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大2.家用电饭锅使用的传感器类型是（）A. 温度传感器B. 声音传感器C. 红外传感器D. 湿度传感器3.光敏电阻能将光信号转化为电信号是因为（）A. 光照强度发生变化时，光敏电阻的阻值也发生变化B. 光照强度发生变化时，光敏电阻的体积也发生变化C. 光照强度发生变化时，光敏电阻的长度也发生变化D. 光照照度发生变化时，光敏电阻的横截面积也发生变化4.如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是（）A. “与”门B. “或”门C. “非”门D. “或非”门5.如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后在没有光照射时，两点等电势，当用光照射电阻R3时（）A. R3的电阻变小，a点电势高于b点电势B. R3的电阻变小，a点电势低于b点电势C. R3的电阻变大，a点电势高于b点电势D. R3的电阻变大，a点电势低于b点电势6.电子秤常用的传感器是（）A. 红外传感器B. 温度传感器C. 压力传感器D. 声音传感器7.传感器的种类多种多样，其性能也各不相同，空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是( )A. 生物传感器B. 红外传感器C. 温度传感器D. 压力传感器8.在登录你的电子信箱的过程中，要有两个条件，一个用户名，一个是与用户名对应的密码，要完成这个事件（登录成功），它们体现的逻辑关系为（）A. “与”关系B. “或”关系C. “非”关系D. 不存在逻辑关系9.传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器．当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中错误的是（）A. 若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B. 若F向上压膜片电极，电容器的电容增大C. 若F向上压膜片电极，电流表指针发生偏转D. 若电流表有示数，则说明压力F发生变化10.自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了（）A. 温度传感器B. 生物传感器C. 红外线传感器D. 压力传感器二、多选题11.如图是自动调温式电熨斗，下列说法正确的是（）A. 常温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12.下面元件属于温度传感器应用的是（）A. 电熨斗B. 话筒C. 测温仪D. 鼠标器13.传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，左边下面为可动电极，它的两端固定，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容，若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏，则待测压力突然增大时（）A. 电容器的电容增大B. 电容器的电容减少C. 灵敏电流计指针向左偏D. 灵敏电流计指针向右偏14.如图所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图，其中A是发光仪器，B是光敏电阻（光照时电阻会变小），下列说法中正确的是（）A. 当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小B. 当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大C. 当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变小，电压表读数变小D. 当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，电压表读数变大15.为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图所示是原理图。
传感器试题填空题和简答题整理(可编辑修改word版)
一：填空题（每空 1 分）1.依据传感器的工作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组成。
2.半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。
3.光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏元件，根据光电效应可以分为外光电效应，内光电效应，热释电效应三种。
4.光电流与暗电流之差称为光电流。
5.光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。
6.金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采用直线栅式应变计和箔式应变计结构。
7.反射式光纤位移传感器在位移-输出曲线的前坡区呈线性关系，在后坡区与距离的平方成反比关系。
8.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。
9.灵敏度是描述传感器的输出量对输入量敏感程度的特性参数。
其定义为：传感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比，用公式表示 k（x）=Δy/Δx 。
10.线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一种度量。
按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独立线性度、最小二乘法线性度等。
最常用的是最小二乘法线性度。
11.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为金属式和半导体式两大类。
12.利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电两个阶段的信息变换过程。
13.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。
14.应变式传感器一般是由电阻应变片和测量电路两部分组成。
15.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。
16.在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。
17.光电管是一个装有光电阴极和阳极的真空玻璃管。
18.光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变化的关系，与其物理结构、工作状态、负载以及入射光波长等因素有关。
2018版高中物理第6章传感器章末检测新人教版.doc
2018版高中物理第6章传感器章末检测新人教版第六章传感器章末检测一、选择题本题共9个小题，每小题7分，共63分.1～6题为单项选择题，7～9题为多项选择题1．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用解析本题中路灯的自动控制是利用了半导体的光敏性．答案B 2．如图所示，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的表笔与一光敏电阻的两端相连，此时表笔的指针恰好在表的中央，若用黑纸把光敏电阻包住，电表指针将向A．左偏B．右偏C．不偏D．不能确定解析因光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小，故若用黑纸把光敏电阻包住，则光敏电阻的阻值变大，所以欧姆表指针向左偏转．故选A. 答案A 3．如图所示，某小型电磁继电器，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跟被控电路串联B．A 与B接信号电压，C与D跟被控电路并联C．C与D接信号电压，A与B跟被控电路串联D．C与D接信号电压，A与B跟被控电路并联解析A、B接电磁继电器的线圈，所以A、B应接信号电压，线圈电流随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用，故正确答案为A. 答案A 4．某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左、右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小b固定在金属块上，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是A．当汽车加速前进时，甲灯亮B．当汽车加速前进时，乙灯亮C．当汽车刹车时，乙灯亮D．当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮解析当汽车向右加速时，M 向左移动，与a接触，乙灯亮；当汽车刹车时，M向右移动，与c接触，甲灯亮．答案B 5．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，下图为电熨斗的结构图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的热膨胀系数大于下层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则如何调节调温旋钮织物材料尼龙合成纤维丝绸羊毛棉麻熨烫温度低→高 A.向下B．向上C．保持原状D．不能确定解析常温下，上下触点是接触的，这样插上电源时，电熨斗开始加热，当温度升高时，双金属片上层形变大，双金属片向下弯曲，触点分离，停止加热．现把棉麻衣物换成丝绸衣物，熨烫温度变低，应把调温旋钮向上旋转，这样在形变较小时就能断开电路．答案B 6．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内A．升降机可能匀减速下降B．升降机一定匀减速下降C．升降机可能匀加速下降D．升降机一定匀加速下降解析设升降机匀加速下降，则压力FN小于重力mg，即压力FN变小，压敏电阻阻值变大，R总增大，由I总＝知I总变小，U外＝E－I总r变大，故电流表读数变大，假设正确，升降机也可能匀减速上升，故A、B、D错误，C正确．答案C 7．关于传感器的作用，下列说法正确的有A．通常的传感器可以直接用来进行自动控制B．传感器可以用来采集信息C．传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量D．传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量解析传感器是将感受的非电学量转化为电学量的仪器，不同的传感器感受不同的信号，B、C对．答案BC 8．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电能转化成光能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，才有可能发光解析发光二极管和普通二极管一样，都具有单向导电性，A错误；都是由半导体材料制成的，只有当两端加正向电压时，才可能处于导通状态，才可能发光，但不一定发光，要求达到一定的电压值，故C错误、D正确；它能直接把电能转化为光能，B正确．答案BD 9．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．此光电计数器的工作原理是A．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压B．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次解析光电计数器的工作原理当有物体挡住射到光敏电阻R1的光照时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压降低，信号处理系统得到低电压，计数器每由高电压变到低电压，就计一个数，从而达到自动计数的目的．答案AC二、非选择题本题3个小题，共37分10．北京高考热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．如图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图．由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力________选填“增强”或“减弱”；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更________选填“敏感”或“不敏感”．解析从图中可看出，温度上升时，热敏电阻的阻值越小，即对电流的阻碍作用越小，导电能力越强．从图中还可看出在温度变化相同时，热敏电阻的阻值变化更大，故热敏电阻对温度变化的响应更敏感．答案增强敏感11．南京高二检测如图是一种自动控制水温的装置，加热电路的两个端点P、Q应接在触头a、b之间还是c、d之间热敏电阻两端M、N应接在哪两个触头之间解析P、Q应该分别接到触头a、b之间，同时，M、N 应该分别接e、f.其工作原理是当水温升高时，热敏电阻阻值减小，电磁铁中电流增大，吸引力增大，衔铁被吸下，a、b 断开，使加热装置停止加热；当水温降低到一定程度时，热敏电阻温度降低，电磁铁中电流减小，吸引力减小，衔铁被弹簧拉上去，使a、b之间连接，加热装置开始加热，从而实现水温控制．答案a、b e、f 12．如图所示为一种加速度仪的示意图．质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中间，这时电压表指针恰好在刻度盘正中间．求1系统的加速度a以向右为正和电压表读数U的函数关系式．2将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是不均匀的为什么3若电压表指针指在满刻度的位置，此时系统的加速度大小和方向如何解析1当振子向左偏离中间位置x距离时．由牛顿第二定律得2kx＝ma①电压表的示数为U＝E②由以上两式解得a＝E－2U③2均匀，因为加速度a与电压表示数U是一次函数线性关系．3当滑动触头滑到最右端时，电压表最大示数Um＝E，电压表指针指在满刻度的位置时，U＝E，代入③式解得a＝－，方向向左．答案1a＝E －2U 2见解析3 方向向左。
传感器技术习题及答案
传感器技术习题及答案 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】传感器技术绪论习题一、单项选择题1、下列属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是（ B ）。
A. 应变式传感器B. 化学型传感器C. 压电式传感器D. 热电式传感器2、通常意义上的传感器包含了敏感元件和（ C ）两个组成部分。
A. 放大电路B. 数据采集电路C. 转换元件D. 滤波元件3、自动控制技术、通信技术、连同计算机技术和（ C ），构成信息技术的完整信息链。
A. 汽车制造技术B. 建筑技术C. 传感技术D.监测技术4、传感器按其敏感的工作原理，可以分为物理型、化学型和（ A ）三大类。
A. 生物型B. 电子型C. 材料型D. 薄膜型5、随着人们对各项产品技术含量的要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展，其中，典型的传感器智能化结构模式是（ B ）。
A. 传感器＋通信技术B. 传感器＋微处理器C. 传感器＋多媒体技术D. 传感器＋计算机6、近年来，仿生传感器的研究越来越热，其主要就是模仿人的（ D ）的传感器。
A. 视觉器官B. 听觉器官C. 嗅觉器官D. 感觉器官7、若将计算机比喻成人的大脑，那么传感器则可以比喻为(B )。
A．眼睛 B. 感觉器官 C. 手 D. 皮肤8、传感器主要完成两个方面的功能：检测和（ D ）。
A. 测量B. 感知C. 信号调节D. 转换9、传感技术与信息学科紧密相连，是（ C ）和自动转换技术的总称。
A. 自动调节B. 自动测量C. 自动检测D. 信息获取10、以下传感器中属于按传感器的工作原理命名的是（ A ）A．应变式传感器 B．速度传感器C．化学型传感器 D．能量控制型传感器二、多项选择题1、传感器在工作过程中，必须满足一些基本的物理定律，其中包含（ABCD）。
A. 能量守恒定律B. 电磁场感应定律C. 欧姆定律D. 胡克定律2、传感技术是一个集物理、化学、材料、器件、电子、生物工程等学科于一体的交叉学科，涉及（ABC ）等多方面的综合技术。
学年高中物理 第六章 传感器 实验传感器应用练习 新人教版选修
6-3 实验：传感器的应用时间：40分钟满分：100分一、选择题(每题7分，共70分)1．(多项选择)以下说法正确的选项是()A．应变式力传感器可以测重力，也可以用来测牵引力B．电子秤的核心元件是应变片，它多用金属资料制成，是一种敏感元件C．应变片能把力学量变换为电学量D．电子秤一般应用了应变式力传感器答案ACD解析电子秤的核心元件是应变片，由半导体资料制成，故B错误，A、C、D吻合应变式力传感器的原理和应用。
2．以下列图为一个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则()A．A为低电平，LED发光B．A为高电平，LED发光C．无论A为高电平或低电平，LED均不发光D．无论A为高电平或低电平，LED均发光答案B解析A为低电平时，Y为高电平，LED的电压小，不发光；A为高电平时，Y为低电平，LED的电压大，发光，故B正确。
3．(多项选择)以下哪些场合或技术涉及传感器的应用()A．旅店的自动门B．工厂、电站的静电除尘C．家用电饭锅的跳闸与保温D ．光控开关答案 ACD解析 静电除尘利用的是电荷有吸引轻小物体的特点；旅店的自动门、家用电饭锅、光控开关均用到了传感器，故应选A 、C 、D 。
4．计算机键盘是由两片金属片组成的小电容器，该电容器的电容可用公式C ＝εS d 计算，式中ε＝9×10－12 F/m ，S 为金属片的正对面积，d 表示两金属片的间距。
当键被按下时，此电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出哪个键被按下了，从而给出相应的信号。
设每个金属片的正对面积为50 mm 2，键未按下时的金属片的间距为0.6 mm 。
若是电容变化0.25 pF ，电子线路恰能检测出必要的信号，则键最少需要被按下( )A ．0.15 mmB ．0.25 mmC ．0.35 mmD ．0.45 mm答案 A解析 计算机键盘是一个电容传感器，由题意知它是靠改变两极板间距从而改变电容，获取相应的电信号。
_传感器习题及部分解答(shb)共12页文档
第1章传感器的一般特性1、什么是传感器？由几部分组成？试画出传感器组成方块图。
2、传感器的静态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义。
作业3、传感器的动态性能指标有哪一些，试解释各性能指标的含义第2章电阻应变式传感器1 说明电阻应变测试技术具有的独特优点。
(1)这类传感器结构简单，使用方便，性能稳定、可靠；(2)易于实现测试过程自动化和多点同步测量、远距测量和遥测；(3)灵敏度高，测量速度快，适合静态、动态测量；(4)可以测量各种物理量。
2、一台采用等强度梁的电子秤，在梁的上下两面各贴有两片灵敏系数均为k = 2 的金属箔式应变片做成秤重传感器。
已知梁的L = 100mm，b=11mm，h= 3mm，梁的弹性模量E=2.1×104 N/mm2。
将应变片接入直流四臂电路，供桥电压Usr =12V。
试求：⑴秤重传感器的灵敏度(V/kg)?；⑵当传感器的输出为68mv时，问物体的荷重为多少？[提示：等强度梁的应变计算式为ε=6FL/bh2E]3 一个量程为10kN的应变式测力传感器，其弹性元件为薄壁圆筒轴向受力，外径20mm，内径18mm．在其表面粘贴八个应变片，4个沿轴向粘贴，4个沿周向粘贴，应变片的电阻值均为120欧，灵敏度为2，泊松系数0．3，材料弹性模量E=2.1x1011Pa。
要求；(1)给出弹性元件贴片位置及全桥电路;(2)计算传感器在满量程时，各应变片电阻变化；(3)当桥路的供电电压为l0V时，计算传感器的输出电压解：(1).全桥电路如下图所示(2).圆桶截面积应变片1、2、3、4感受纵向应变；应变片5、6、7、8感受纵向应变；满量程时：（3）4、以阻值R=120Ω，灵敏系数K=2.0的电阻应变片与阻值120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为2µε和2000µε时，分别求出单臂、双臂差动电桥的输出电压，并比较两种情况下的灵敏度。
学年高中物理第六章传感器高中高考真题试卷集训新人教版本选修
第六章传感器高考真题集训一、选择题1．[2021·上海高考]监控系统控制电路如下列图，开关S闭合时，系统白天和晚上都工作；开关S 断开时，系统仅晚上工作。
在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻，那么电路中( )A．C是“与门〞，A 是光敏电阻B．C是“与门〞，B是光敏电阻C．C是“或门〞，A是光敏电阻D．C是“或门〞，B是光敏电阻答案D解析要想使监控系统白天和晚上都工作，C是“或门〞，S断开时，系统仅晚上工作，说明B是光敏电阻，选项D正确。
2．[2021·江苏高考](多项选择)如下列图，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小B 与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为I H，与其前后外表相连的电压表测出的霍尔电压U H满足：U H＝k，式中k为霍尔系数，d为霍尔元件两侧面间的距离。
电阻R远大于R L，霍尔元件的电阻可以忽略，那么( )A．霍尔元件前外表的电势低于后外表B．假设电源的正负极对调，电压表将反偏C．I H与I成正比D．电压表的示数与R L消耗的电功率成正比答案CD解析根据左手定那么可以判断出霍尔元件中的导电物质所受安培力指向后外表，即将向后外表侧移，又由于该导电物质为电子，带负电，因此后外表的电势将低于前外表的电势，应选项A错误；假设电源的正负极对调，磁场方向与图示方向相反，同时由电路结构可知，流经霍尔元件上下面的电流也将反向，因此电子的受力方向不变，即前后外表电势上下情况不变，应选项B错误；由电路结构可知，R和R L并联后与线圈串联，因此有I H＝I，应选项C正确；R L消耗的电功率P L＝2R L＝I，显然P L与I成正比，又因为磁感应强度大小B与I成正比，即B与I H成正比，电压表的示数U H＝k，那么U H与I成正比，所以U H与R L消耗的电功率P L成正比，应选项D正确。