人教版初中高中物理选修二第五章《传感器》经典测试(含答案解析)(3)

一、选择题
1．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。

R是光敏电阻，0R是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，GH接入电路，太阳能电池板给蓄电池充电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与EF接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路分析正确的是（）
A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大
B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间
C．增大保护电阻0R阻值可延长每天路灯照明时间
D．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间
2．图甲表示某压敏电阻的阻值R随所受压力变化的情况。

把这个压敏电阻与秤台、电池、电流表组合起来（图乙），用压敏电阻作为承重的载体，把电流表的刻度改为相应的质量刻度，就得到了一个简易电子秤。

下列说法正确的是（）
A．A F对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是线性关系F对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是非线性关系
B．
B
C．A F对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是非线性关系F对应的物体质量应标在电流较大的刻度上，且物体质量与电流是线性关系
D．
B
3．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。

当人两手握住脂肪测量仪的两把手时，就可知道人体脂肪所占的比例，下列说法
中不正确的是（ ）
A ．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
B ．脂肪测量仪的工作原理是通过人体体重不同来判断人体脂肪所占的比例
C ．激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
D ．人在沐浴之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
4．如图所示，12R R 、为定值电阻，L 为小灯泡，3R 为光敏电阻,其阻值随光照强度的增强而减小，当光照强度增强时（ ）
A ．电压表的示数减小
B ．2R 中电流减小
C ．小灯泡的功率减小
D ．电路的路端电压增大
5．如图所示，两块水平放置的金属板距离为d ，用导线、电键K 与一个n 匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的变化磁场B 中。

两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面静止放置一个质量为m 、电荷量为＋q 的小球。

K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上恰好无示数。

则线圈中的磁场B 的变化情况和磁通量变化率分别是（ ）
A ．正在增加，
2mgd t q ∆Φ=∆ B ．正在增加，
mgd t nq ∆Φ=∆ C ．正在减弱，
2mgd t q ∆Φ=∆ D ．正在减弱，2mgd t nq
∆Φ=∆
6．关于传感器，下列说法中正确的是（）
A．电熨斗通过压力传感器实现温度的自动控制
B．动圈式话筒是利用电磁感应原理来工作的声传感器
C．金属热电阻是一种将电学量转换为热学量的传感器
D．火灾报警器都是利用温度传感器实现报警
7．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。

指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。

传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（）
A．用指纹的照片蒙在传感器上，也可以实现手机解锁功能
B．手指轻按和重按均可以解锁，说明形成的电容大小是相同的
C．潮湿的手指头不能形成指纹识，是因为嵴和峪没有电容差别了。

D．在峪处形成的电容器放电较慢
8．在用位移传感器做实验时，下列说法中正确的是（）
A．位移传感器的发射窗口应对准接收器的信号接收窗口
B．位移传感器的发射窗口不一定要对准接收器的信号接收窗口
C．连接到数据采集器上的是发射器部分
D．实验开始后，必须先打开发射器的电源开关
9．关于传感器工作的一般流程，下列说法正确的是（）
A．非电学量→敏感元件→信号调整与转换电路→电学量→转换元件
B．电学量→敏感元件→信号调整与转换电路→转换元件→非电学量
C．非电学量→敏感元件→转换元件→信号调整与转换电路→电学量
D．非电学量→信号调整与转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
10．交通警察用来检测驾驶员呼气中酒精含量的检测器使用的传感器是（）
A．声音传感器B．化学传感器C．压力传感器D．温度传感器11．下列关于传感器的说法，正确的是（）
A．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
B．传感器不是电视遥控接收器的主要元件
C．话筒中的传感器将电信号转换成声信号
D．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断
12．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.图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9.0V
E=，内电阻不计，G为灵敏电流表，其内阻g R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12mA
I=；当电流表的示数
23.6mA
I=时，热敏电阻的温度是（）
A．60℃B．80℃C．100℃D．120℃
13．图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。

乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起。

当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。

下列有关说法正确的是（）
A．触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的
B．触发器可以由铜制成
C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D．本装置是利用电流的磁效应工作的
14．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。

感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，电压随压力变化而变化，压力越大电压越大，压力不变，电压一定。

压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路。

红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼自动拍照记录。

则红灯亮时（）
A．车轮停在感应线上时电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先放电后充电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，会被电子眼拍照
15．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻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．升降机可能匀速上升
B．升降机一定匀减速上升
C．升降机一定处于失重状态
D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
二、填空题
16．行人闯红灯是造成交通事故的违法行为之一，为记录并处罚这种行为，设计了一种闯红灯测量器，其原理为：路口人行道两头停止处均浅埋阻值R随压力F变化如图甲所示的压敏电阻，将压敏电阻接入如图乙所示的电路中，已知控制电路中电源的电动势为12V，内阻为12Ω，继电器线圈电阻为38Ω，滑动变阻器连入电路的电阻为100Ω；当控制电路中的电流大于0.05A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法行为。

(1)当绿灯亮起时，光控开关应处于___________（选填“闭合”或“断开”）状态。

(2)当红灯亮起时，某人经过人行道停止处，电流表A的示数会变___________（选填“大”或“小”）。

(3)质量超过___________kg的行人闯红灯时才会被拍照记录（取重力加速度大小
2
g ）。

10m/s
(4)若要增大“行人闯红灯违法记录仪”的灵敏度，确保体重较小的行人闯红灯时也能被拍照，请提出一个可行的方案___________。

17．图（a）是流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为光源，1R为定值电阻，
R为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小），电源电压恒为12V。

产品随2
传送带匀速运动，当产品通过S与2R之间时，射向2R的光束会被挡住。

合上电键K，2R 两端的电压随时间变化的关系如图（b）所示。

则每分钟通过计数装置的产品个数为
_________个，有光照射和无光照射时2R的功率之比为_________。

18．传感器是机器人的感觉器官，它能采集和检测外界多种信息。

并把它转换成
__________。

传感器种类很多，在已学过的“DIS实验”中的传感器有__________、
__________、__________等。

19．如图所示的电路中，当R'受到强光的照射下，小灯L__________发光；当用遮光板盖住R'时，小灯L__________发光。

（均选填“不会”或“会”）
20．如图所示电路是利用DIS实验来测定电动机的效率，图中方框内的实验仪器分别是A：_______、B：_______、C：_______。

21．如图所示，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，继电器的电阻为100Ω.当线圈的电流大于或等于20mA时，继电
=，内阻不计。

图中的“电源”器的衔铁被吸合。

为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0V
是恒温箱加热器的电源。

（1）应该把恒温箱内的加热器接在______ (填“A、B 端”或“C、D 端”).
（2）如果要使恒温箱内的温度保持在100℃，可变电阻1R的阻值应调节为______ Ω。

22．如图（a）所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验。

采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图（b）中电脑屏幕所示。

（1）图（a）中的传感器为_________传感器；
（2）图（a）中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图（b）电脑屏幕上的_________（填“a”“b”或“c”）。

23．传感器在自动控制、信息处理技术中承担着信息采集与转换作用．如光敏电阻将光信号转换为电信号、热敏电阻将热信号转换为电信号．如图所示是大型电子地磅的电路图，它是利用________的变化引起_______的变化将力信号转换为电信号的．
24．机器人有________、________和执行器三个模块组成，相当于人的感觉器官、大脑和肌肉．
25．如图所示的是四种电容式传感器：
（1）图甲是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（2）图乙是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（3）图丙是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（4）图丁是测______的电容式传感器，原理是_____________________。

26．现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过c I时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9 Ω），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器1R（最大阻值为1 000 Ω），滑动变阻器2R（最大阻值为2 000 Ω），单刀双掷开关一个，导线若干．
在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，c I约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω．
（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线_________．
（2）在电路中应选用滑动变阻器________（填“1R”或“2R”）．
（3）按照下列步骤调节此报警系统：
①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为______Ω；滑动变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是______．②将开关向______（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至______．（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用．三、解答题
27．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器？简述你的理由。

A.温度传感器
B．压力传感器
C．生物传感器
D．红外线传感器
28．在公共场所装有自动干手机，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。

你认为，手靠近干手机使传感器工作，可能的原因是什么？简述你的理由。

29．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的。

在图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻r保持不变；0R为保护电阻，R为热敏电阻，其电阻值随温度变化的关系如图乙所示。

试写出热敏电阻的阻值随温度变化的关系式。

闭合开关S，当R
的温度等于40℃时，电流表示数1 2.25I =mA ，则当电流表的示数2 3.6I =mA 时，热敏电阻R 的温度是多少摄氏度？
30．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并输出，如图所示，B 为将可燃气体或有毒气体(如CO 、CH 4、瓦斯、煤气等)浓度转换为电信号的传感器，俗称电子鼻．当有毒气体浓度大时，其电阻变小．根据如下材料：电源电压U ＝220 V ，M 为排风扇，G 为继电器，A 为控制电源，S 为控制开关，请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图．。