人教版高中物理选修二第五章《传感器》检测题(含答案解析)(1)

一、选择题
1．(0分)[ID：129462]医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度，即可测得病人体温，这类测温仪利用的传感器是（）
A．声音传感器B．红外线传感器C．气体传感器D．压力传感器2．(0分)[ID：129454]如图所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所．额温枪核心部件的传感器是（）
A．位移传感器B．声音传感器C．力传感器D．红外温度传感器3．(0分)[ID：129452]酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器。

酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。

如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（）
A．U越大，表示c越大，c与U成正比B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比
C．U越大，表示c越小，c与U成反比D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比
4．(0分)[ID：129444]下列关于传感器说法正确的是（）
A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B．霍尔元件能够把磁学量（如磁感应强度）转化为电学量（如电压）
C．光敏电阻随光照强度增加电阻增大
D．热敏电阻的阻值随温度的升高而升高
M的秤盘置于压力传感器5．(0分)[ID：129426]如图所示为一种常见的电子台秤，质量为0
上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比，当秤盘没有放入物体时，传感器输出电U，将某物体放置于秤盘，传感器输出电压为U，则该物体的质量为（）
压为0
A ．00M U U
B ．00M U U
C ．()000
M U U U - D ．()00M U U U - 6．(0分)[ID ：129422]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，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U 0之间关系的图象中正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
7．(0分)[ID ：129418]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
8．(0分)[ID ：129409]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．(0分)[ID：129402]下列关于物理传感器，化学传感器和生物传感器的说法，正确的是（）
A．物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业而不能用于化工领域
B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量
C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度下工作
D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境有一定要求
10．(0分)[ID：129390]有的楼道照明灯具有这样的功能：天黑到一定程度时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。

在这种楼道照明灯的控制电路中，可能接入的传感器是（）
A．温度传感器和光传感器
B．光传感器和声音传感器
C．声音传感器和热传感器
D．热传感器和力传感器
11．(0分)[ID：129387]如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（）
A．温度升高至74C时，1L亮灯报警B．温度升高至74C时，2L亮灯报警C．温度升高至78C时，1L亮灯报警D．温度升高至78C时，2L亮灯报警12．(0分)[ID：129467]如图所示，R为定值电阻，R T为负温度系数热敏电阻，L为小灯泡。

当温度降低时（）
A ．R 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
二、填空题
13．(0分)[ID ：129561]如图所示，厚度为h 、宽为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A 和下侧面D '之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。

实验表明，当磁场不太强时电势差U 、电流I 和B 的关系为IB U k d
=，式中的比例系数k 称为霍尔系数。

霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。

设电流I 是电子定向运动形成的，电子的平均定向速度为v ，电荷量为e ，回答下列问题：
(1)达到稳定的状态时，导体板上侧面A 的电势______（填“高于”、“低于”或“等于”）下侧面A '的电势；
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________；
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U 时，电子所受静电力的大小为________；
(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k =___________，其中n 代表导体板单位体积中电子的个数。

14．(0分)[ID ：129556]动圈式话筒是利用________原理将__________信号转换为________信号的。

15．(0分)[ID ：129547]位移传感器测距离，发射器固定在运动物体上，能同时发射．．．．_________。

___________固定在轨道的顶端，接收红外线和超声波。

16．(0分)[ID ：129546]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，2R 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_________。

17．(0分)[ID：129531]位移传感器的发射器发射________和________两种脉冲，接收器测出前后接收到这两种脉冲的不同的________，计算机就根据两者的________和________。

计算出发射器和接收器间的距离。

18．(0分)[ID：129527]如图为利用光敏电阻设计的行人监控装置原理图。

R1为光敏电阻，其阻值随光照减弱而增大，R2为定值电阻，A、B 接监控器，其在电路中的作用相当于一个定值电阻，电源电压不变。

当有人走过通道，光线受到遮挡时，加在监控器上的电压将_________________（选填“增大”、“减小”或“不变”），通过R1的电流将___________（选填“增大”、减小”或“不变”）。

19．(0分)[ID：129514]光电管是根据__________原理制成的，它可用于把________信号转变为_________信号．
20．(0分)[ID：129507]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．
三、解答题
21．(0分)[ID：129637]某同学设计了一个加速度计，如图所示。

较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端之间的电阻值都与它到这端的距离成正比。

这个装置就是一个加速度传感器。

两个电池E的电压相同。

按图连接电路后，电压表指针的零点位于表盘中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。

将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向哪个方向偏转？简述你分析的过程。

22．(0分)[ID ：129630]如图甲表示某金属丝的电阻R 随摄氏温度t 变化的情况。

把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，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电阻温度计。

请判断：如果电池的电动势和内阻都是不变的，电流表上代表1t 、2t 的两点，哪个应该标在电流比较大的刻度上？
23．(0分)[ID ：129603]如图，电磁继电器和热敏电阻R 1等元件组成了恒温箱控制电路，R 1处于恒温箱内。

电源电动势E =6V ，内阻不计，继电器线圈的电阻R 0=100Ω。

下右图为热敏电阻的R 1－t 图象，且已知在50～150C ︒范围内，热敏电阻的阻值随温度的变化规律是：R 1t =常数，电阻R 2是可变电阻。

当线圈中的电流增加到20mA 时，继电器的衔铁被吸合，已知此时可变电阻R 2=125Ω，恒温箱保持60C ︒恒温。

左图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

(1)60C ︒时，热敏电阻R 1的阻值是多少？
(2)应该把恒温箱的加热器接在A 、B 端还是C 、D 端？
(3)如果要使恒温箱内的温度保持100C ︒，可变电阻R 2的阻值应调为多少？
(4)欲将恒温箱的温度调高一些，应将R 2的阻值调大还是调小？
24．(0分)[ID ：129579]如图所示，图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L 的电流．电路中电灯的电阻R 1＝6.0 Ω，定值电阻R ＝2.0 Ω，A 、B 间的电压U ＝6.0 V ．开关S 原来闭合，电路处于稳定状态，在t 1＝1.0×10－3 s 时刻断开开关S ，该时刻前后电流传感器显示的电流I 随时间t 变化的图线如图乙所示．
(1)求出线圈L的电阻R L；
(2)在图甲中，断开开关后通过电灯的电流方向如何？
(3)在t2＝1.6×10－3s时刻线圈L中的感应电动势的大小是多少？
25．(0分)[ID：129572]如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将该装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后，汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N．(取g＝10 m/s2)．
(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N，求此时汽车的加速度大小和方向．
(2)求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数恰为零．
26．(0分)[ID：129571]有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的金属块，将仪器固定在一辆汽车上，汽车启动时和急刹车时，发现其中一盏灯亮了，试分析是哪一盏灯亮了．
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．B
2．D
3．B
4．B
5．C
6．D
7．B
8．A
9．D
10．B
11．D
12．C
二、填空题
13．低于
14．电磁感应声电
15．红外线和超声波脉冲接收器
16．11∶20
17．红外线超声波时间时间差空气中的声速
18．减小减小
19．光电效应光电
20．传感器；控制器；【解析】
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．B
解析：B
非接触式测温仪能将物体发出的发出红外线信号转化为电信号，所以测温仪利用的传感器使用的是红外线传感器。

故B正确，ACD错误；
故选B。

2．D
解析：D
额温枪核心部件的传感器是红外温度传感器。

故选D。

3．B
解析：B
传感器电阻r′的倒数与酒精浓度c是正比关系，即
1
=
kc
r'
电路中的电流为
0E I r R R r
'=
+++ 电压表示数 ()000001ER kR E U IR r R R r k R R r c
'===++++++ 可见电压与酒精浓度的关系不是正比关系，但随酒精浓度的增加而增加，选项B 正确。

故选B 。

4．B
解析：B
A ．干簧管接入电路中相当于开关的作用，A 错误；
B ．霍尔元件将磁学量转化为电学量，B 正确；
C ．光敏电阻随光照强度增加电阻减小，C 错误；
D ．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，D 错误。

故选B 。

5．C
解析：C
输出电压与作用在其上的压力成正比，可知
00U kM g =
又
()0U k M M g =+
联立两式得
()000
M M U U U =
- 故选C 。

6．D
解析：D
由资料中给出的是电导（即电阻的倒数）—CO 浓度曲线可知电导与CO 浓度成正比，CO 浓度越大，传感器电阻越小，电路中电流越大，电压表示数越大，但是电压表示数与CO 浓度不是成正比关系。

故选D 。

7．B
解析：B
A ．电熨斗是通过双金属片温度传感器来控制温度的，故A 错误；
B ．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，从而让扬声器的膜片振动，产生声音，故B 正确；
C ．金属热电阻是将热学量转化为电学量的传感器，故C 错误；
D ．有的火灾报警器是利用光传感器实现报警，故D 错误。

故选B 。

8．A
解析：A
AB ．位移传感器的发射窗口应对准接收器的信号接收窗口。

故A 正确；B 错误； C ．连接到数据采集器上的是接收器部分。

故C 错误；
D ．实验开始前，必须先打开发射器的电源开关。

故D 错误。

故选A 。

9．D
解析：D
B ．化学传感器一般也是输出电学量，如离子传感器等，故B 错误；
A ．物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A 错误；
CD ．生物传感器能够使用的前提是传感器中的生命物质保持生物活性，故C 错误，D 正确。

故选D 。

10．B
解析：B
楼道照明灯工作原理：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。

则可知，应接入光传感器和声音传感器。

故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

11．D
解析：D
当温度低于78℃时，线圈中没有电流，此时灯1L 亮，但不报警；当温度升高到78℃时，线圈中有电流，电磁铁吸引衔铁，灯2L 被接通，所以灯2L 亮且报警。

故选D 。

12．C
解析：C
AB ．温度下降，R T 电阻增大，并联部分电阻增大，总电阻增大，总电流减小，R 两端电压减小，电流表示数减小，故AB 错误；
CD ．因为R 两端电压减小，根据串联电路电压特点可知，灯泡的电压增大，通过灯泡的电流增大，故灯泡变亮，故C 正确，D 错误。

故选C 。

二、填空题
13．低于
解析：低于 evB eU h 1ne (1)[1]首先分析电流通过导体板时的微观物理过程，由于导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的匀强磁场中，电流是电子的定向运动形成的，电流方向从左到右，根据左手定则可
判断电子受到的洛伦兹力的方向向上，电子向A 板聚集，A 板出现多余的负电荷，下侧面感应出正电荷，所以A 板电势低于下侧面'A 板电势。

(2)[2]由洛伦兹力公式可得电子所受洛伦兹力的大小为1F evB ＝。

(3)[3]横向电场可认为是匀强电场，电场强度U E h
=，电子所受电场力的大小为 2U F eE e
h ＝＝ (4)[4]通过导体的电流的微观表达式为
I nevdh ＝
由题目给出的霍尔效应公式
IB U k
d = 电子达到平衡后，则有
U evB e h
= 联立可得
k ＝1ne
14．电磁感应声电
解析：电磁感应 声 电
[1][2][3]动圈式话筒是利用电磁感应原理将声信号转换为电信号的。

15．红外线和超声波脉冲接收器
解析：红外线和超声波脉冲 接收器
[1][2]位移传感器测距离，发射器固定在运动物体上，能同时发射．．．．
红外线和超声波脉冲。

接收器固定在轨道的顶端，接收红外线和超声波。

16．11∶20
解析：11∶20
[1]由图（b ）可知，每隔3s 通过一个产品，因此每分钟通过产品数为20个
[2] 由图（b ）可知，有光照时，光敏电阻两端电压为，
11V U =
流过回路的电流
1111
11E U I R R -=
= 无光照时，光敏电阻两端电压为 210V U =
流过回路的电流
2211
2E U I R R -==
根据
P UI =
可知，有光照射和无光照射时2R 的功率之比
1112221120
P U I P U I ==17．红外线超声波时间时间差空气中的声速 解析：红外线 超声波 时间 时间差 空气中的声速
[1][2]位移传感器的发射器向接收器同时发射红外线和超声波脉冲
[3][4][5]接收器收到红外线脉冲时开始计时，收到超声波脉冲时停止计时，以此测出前后接收到这两种脉冲的不同的时间，计算机就根据两者的时间差和空气中的声速，计算出发射器和接收器间的距离。

18．减小减小
解析：减小 减小
［1］［2］由电路图可知，监控器与R 2并联后与R 1串联；当光线受到遮挡时，由题意可知，R 1中的电阻增大；则电路中总电阻增大；总电流减小；由于并联部分电阻不变；故其电压电流都减小。

19．光电效应光电
解析：光电效应 光 电
[1][2][3]光电管是根据光电效应原理制成的，它可用于把光信号转变为电信号的装置。

20．传感器；控制器；【解析】
解析：传感器； 控制器；
【解析】
模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成，相当于人的感觉器官、大脑和肌肉．
三、解答题
21．
左侧
当滑片P 在滑动变阻器中央时，P 、Q 两点电势相等，电压表指针指中央零点，电压表示数决定于中点到滑片位置的电阻两端的电压，当物体具有图示方向的加速度a 时，根据牛顿第二定律可知，滑块将向左移，带动变阻器的滑片4移向中点左方，电阻中点到滑片位置的电流方向向左，故P 点电势低于电阻中点处电势，即P 点电势低于Q 点，则指针应向零点左侧偏转。

22．
1t 标在电流较大的刻度上
由图甲知，温度越高，电阻阻值越大，根据闭合电路的欧姆定律
E I R r
=+ 当电阻越小电流越大，所以温度较低的点即1t 标在电流较大的刻度上。

23．
(1)175R =Ω；(2)AB ；(3)'245ΩR =；(4)调大
(1)因可变电阻R 2=125Ω，电流是20mA ，电压6V ，则根据欧姆定律可得
120
E I R R R =
++ 解得 175R =Ω
(2)由图可知，热敏电阻R 1的阻值随温度的升高而减小，可见温度越高，电路中的电流越大，当电流达到20mA 时，继电器的衔铁被吸合，电路应当断开，所以应该把恒温箱的加热器接在A 、B 端；
(3)由题意可知，R 1t =常数，当温度是100C ︒时，则有
'275Ω60C 100C R ︒︒⨯=⨯
解得
'245ΩR =
(4)恒温箱的温度越高，热敏电阻的阻值越小，相同电流情况下，可变电阻应越大，则欲将恒温箱的温度调高一些，应将R 2的阻值调大
24．
(1)2.0 Ω (2)电灯中的电流方向自右向左 (3)3.0 V
【分析】
本题考查电磁感应中的自感现象，需运用欧姆定律、自感现象中线圈电流的变化规律等知识．
(1)由题图可知，开关S 闭合电路稳定时流过线圈L 的电流I 0＝1.5 A ，由欧姆定律得0L U I R R =+，解得：0
2.0L U R R I =-=Ω (2) 断开开关前，流过线圈L 的电流自左向右，断开开关后，线圈L 、电阻R 和电灯构成一闭合回路，由自感规律可知，电灯中的电流方向自右向左．
(3) 由题图可知，t 2＝1.6×10－3 s 时刻线圈L 中的电流I ＝0.3 A ，此时线圈L 相当于电源，由闭合电路欧姆定律得()()10.3 2.0 2.0 6.0 3.0L E I R R R V V =++=⨯++=
25．
(1)4.0 m/s 2 向前 (2)10 m/s 2 向后
【分析】
（1）滑块在水平方向上受到的力为a 、b 两个弹簧施加的弹力，这两个弹力的合力提供加速度，根据牛顿第二定律列式求解．
（2）a 传感器的读数为零，即a 侧弹簧的弹力为零，因两弹簧相同，a 弹簧伸长多少，b 弹簧就缩短多少．所以b 弹簧的弹力变为20N ，也就是滑块所受的合力为20N ，由牛顿第二定律列方程求解．
（1）对滑块在水平方向上受力分析，如右图所示，根据牛顿第二定律F a -F b =ma 1，
则211464/2
a b F F a m s m --=＝＝ 方向水平向右．
（2）根据题意，当左侧弹簧弹力F a ′=0时，右侧弹簧的弹力F b ′=20N ，
根据牛顿第二定律，F b ′=ma 2
代入数据得：a 2＝20 2b F m '＝
＝10m /s 2，方向水平向左． 【点睛】
传感器的示数就是等于该侧弹簧的弹力，也等于弹簧施加给滑块的弹力，对滑块受力分析，运用牛顿第二定律解题．此题要注意弹簧的弹力跟伸长量或缩短量成正比． 26．
汽车启动时绿灯亮，急刹车时红灯亮
汽车启动时，金属块M 由于惯性，相对汽车向后运动，绿灯所在的支路被接通，所以绿灯亮；汽车急刹车时，由于惯性，金属块M 相对汽车向前运动，红灯所在的支路被接通，所以红灯亮。