最新人教版高中物理选修3-2第六章《实验：传感器的应用》课后训练1

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人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试含答案

绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第六章传感器测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.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．红外线传感器C．生物传感器D．压力传感器2.下列情况中，应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．夜间有声音时就亮的楼梯灯D．自动恒温冰箱3.诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被认为是纳米技术的第一次真正应用．下列有关其他电阻应用的说法中，错误的是()A．热敏电阻可应用于温度测控装置中B．光敏电阻是一种光电传感器C．电阻丝可应用于电热设备中D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用4.街旁的路灯和江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，今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，这是利用了半导体的()A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用5.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的，内有两个“聪明”开关，一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开使电阻的发热功率减小；另一个是“定时开关”，当加热到一定时间时，“定时开关”断开，使电阻停止发热，这种“聪明电路”是()A．B．C．D．6.关于传感器，下列说法正确的是()A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量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增大7.如图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()A．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8.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9.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R3受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R2两端电压UR2与门关闭时相比()A．红灯亮，UR2变大B．绿灯亮，UR2变大C．绿灯亮，UR2变小D．红灯亮，UR2变小10.在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同11.如图所示的电路中，两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED相距不远，下列说法中正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变12.关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是()A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照增强而减小，随光照的减弱而增大B．光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏D．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器13.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是()A．用遥控器控制电视机的开关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14.下列物理量中可以用气敏传感器来测量的是()A．位移量B．湿度C．烟雾浓度D．温度15.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第II卷二、实验题(共1小题,每小题10.0分,共10分)16.如图1所示为某同学用传感器研究小灯泡的U－I关系图线．实验中可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑动变阻器R1(阻值变化范围0～50 Ω)、滑动变阻器R2(阻值变化范围0～1 000 Ω)、电动势为6 V的电源(不计内阻)、小灯泡、开关、导线若干．(1)实验中要求得到U－I关系的完整曲线，在方框图2中画出实验电路图，并标出所用滑动变阻器的符号．(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而________(填“增大”、“减小”或“不变”)．(3)如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路，如图3所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每节干电池的电动势为1.5 V，内阻为1.5 Ω，定值电阻R＝18 Ω，则接入________(填“甲”或“乙”)电路时，小灯泡较亮些．(4)在乙电路中，小灯泡消耗的电功率为________ W.三、计算题(共2小题,每小题10.0分,共20分)17.如图甲所示为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻R T和继电器设计的温控电路，设继电器的线圈电阻为Rx＝50 Ω，当继电器线圈中的电流Ic大于或等于20 mA时，继电器的衔铁被吸合．左侧电源电动势为6 V，内阻可不计，温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光？18.如图所示为检测某传感器的电路图，传感器上标有“3 V,0.9 W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10 Ω，1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V.(1)根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流；(2)若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压的最大值是多少？(3)根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1 Ω，则该传感器就失去了作用．实际检测时，将一个电压恒定的电压加在图中a、b之间(该电源电压小于上述所求电压的最大值)，闭合开关S，通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b所加的电压是多少？四、填空题(共1小题,每小题10.0分,共10分)19.目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关．该延时开关的简化原理图如图所示．图中D是红色光发光二极管(只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光)，R为限流电阻，K为按钮式开关，虚线框内S表示延时开关电路，当按下K接通电路瞬间，延时开关触发，相当于S闭合．这时释放K后，延时开关S约在1 min后断开，电灯熄灭．根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关K按下前，发光二极管是________(填“发光的”或“熄灭的”)，按钮开关K按下再释放后，电灯L发光持续时间约________ min.这一过程中发光二极管是________．限流电阻R的阻值和灯丝电阻R L相比，应满足R________R L的条件．答案1.【答案】B【解析】自动门发出红处线，人挡住红处线时，门会自动打开；家电遥控系统会发出红外线信号，家电接收红外线会按一定程序工作；人体能自动发出红外线，可以通过红外线传感器接收；防盗防火报警器，当温度升高时发出的红外线增强，因此这四种都用了红外线传感器，B正确，A、C、D错误．2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】B【解析】街旁的路灯和江海里的航标，都是利用了半导体的光敏性，夜晚电阻大，白天电阻小，从而控制了电路的通断．5.【答案】C【解析】电路C中，当食品加热达到设定温度时，“热控开关”断开，电路的电阻变大，根据P＝，电阻的发热功率减小；当加热到一定时间时，“定时开关”断开，切断这个电路，使电阻停止发热，所以C是这种“聪明电路”．6.【答案】A7.【答案】C【解析】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，部分光线照到光电三极管上，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.【答案】B【解析】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连续的红外线脉冲，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．9.【答案】D【解析】门打开R3减小，导致R总减小，I总增加，Ur和UR1变大，UR2＝E－(UR1＋Ur)减小，IR3＝I总－增加，电磁继电器磁性增强把衔铁拉下，红灯亮，绿灯灭，A、B、C均错误，D正确．10.【答案】D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确．11.【答案】A【解析】当滑动触头P向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电源两端的电压恒定，由欧姆定律分析得知，流过发光二极管的电流增大，发光二极管发光强度增强，光敏电阻R的阻值减小，则L分担的电压增大，L消耗的功率增大．故A正确．由以上分析可知，当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率减小．故B、C、D错误．12.【答案】A【解析】光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件，热敏电阻是把温度转换为电阻的元件，故B、D错误；热敏电阻与金属热电阻是两个不同的概念，热敏电阻和光敏电阻都是用半导体材料制成的，半导体具有光敏性和热敏性，故C错误．13.【答案】A【解析】用遥控器调换电视机的频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程，A 正确；走廊照明灯的声控开关，实际是将声波转化成电信号的过程，故B不正确；自动洗衣机中的压力传感装置，是将压力转化成电信号的过程，故C不正确；电饭煲中控制加热和保温的温控器，是将温度转化成电信号的过程，故D不正确．14.【答案】C【解析】气敏传感器是一种检测特定气体的传感器，它将气体种类及其与浓度有关的信息转换成电信号，根据这些电信号的强弱就可以获得与待测气体在环境中的存在情况有关的信息，从而可以进行检测、监控、报警等．故选C.15.【答案】A16.【答案】(1)(2)增大(3)甲(4)0.15【解析】(1)由于要画出U－I关系的完整曲线，变阻器应采用分压式接法；由于小灯泡的阻值较小，电流表应用外接法，电路图如图所示：(2)由U－I关系图线可知，小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大．(3)分别在小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线图上画出电源的伏安特性曲线(电源乙的等效内阻为r乙＝4.5＋18 Ω＝22.5 Ω)，如图所示，与小灯泡灯丝电阻的U－I关系曲线交点即为工作点．显然接入甲电路时，灯泡中电流较大，小灯泡较亮些．(4)在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为P＝UI＝1×0.15 W＝0.15 W.17.【答案】温度不小于50 ℃【解析】热敏电阻与继电器串联，若使电流不小于Ic＝20 mA，则总电阻不大于R总＝＝300 Ω.由于R总＝R T＋Rx，则R T不大于250 Ω.由甲图可看出，当R T＝250 Ω时，温度t＝50 ℃，即温度不小于50 ℃时，电路右侧的小灯泡会发光．18.【答案】(1)10 Ω0.3 A(2)6 V(3)可使用 3 V【解析】(1)传感器的电阻R传＝＝Ω＝10 Ω传感器的额定电流I传＝＝A＝0.3 A(2)要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I＝I传＝0.3 A此时电源电压最大值U m＝U传＋U0，U传为传感器的额定电压，U0为R0调至最大值R0m＝10 Ω时，R0两端的电压，即U0＝I传R0m＝0.3×10 V＝3 V，所以电源电压最大值U m＝U传＋U0＝3 V＋3 V＝6 V.(3)设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R传′，根据第一次实验记录数据有：U＝0.16×R传′＋1.48根据第二次记录数据有U＝0.22×R传′＋0.91解得，R传′＝9.5 Ω，U＝3 V传感器的电阻变化为ΔR＝R传－R传′＝0.5 Ω ＜1 Ω所以此传感器仍可使用．19.【答案】发光的1熄灭的≫【解析】开关K按下前，S为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的．当按下开关K后，延时开关S闭合，二极管和R被短路，二极管不发光，由于延时开关S约1 min后断开，故电灯L能持续发光1 min，由于R为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足R≫R L.。

人教版高中物理选修(3-2)-6.2《传感器的应用》习题课件

3. 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
（ BD）
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
6.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（ B ）
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
解析
当R1的温度变高时，其电阻减小，所以外电路总电阻减小，总电流就增大，电源的内电压增大，路端电压减小，所以通过支路中R的电流变小，而总电流增大，所以通过灯泡的电流增大，灯泡应变亮。相反，环境温度变低时，灯泡L的亮度变暗，故B正确，ACD 错误。故选：B
2. 下面那一项不是现代传感器的应用（ D ）
A. 当你走近自动门时，门会自动打开 B. 电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人 C. 电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦 D. 将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员
解析
A、当你走近自动门时，门会自动打开，应用了红外传感器，故A错误． B、电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人，应用了压力传感器，故B错误． C、电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦，应用了温度传感器，故C错误． D、将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员，应用了磁记录技术，与现代传感器无关，故D 正确．故选：D．
解析
A、B、传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，传感器的作用就是把不容易测量的量转换为容易测量的量，传感器的作用就是通过测量的转换，快速、准确地把要实现的目标反应出来，故A错误、B正确；C、交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是酒精气体传感器，故C错误； D、红外报警装置、红外线探测仪是将红外线光信号转变成电信号，故D正确；故选：BD。

人教版高中物理选修3-2第6章《传感器》测试题(含答案)

第6章《传感器》测试题一、单选题（每小题只有一个正确答案）1．下列关于传感器的说法正确的是（）A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器2．火灾报警器使用的是( )A．光传感器 B．温度传感器 C．湿度传感器 D．气体传感器3．如图1是一种应用传感器监测轨道车运行的实验装置．在轨道某处设置监测点，当车头到达传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．完成下题．假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图2所示，则轨道车经过该监测点的速度为（）A．0.20cm/s B．2.0cm/s C．22cm/s D．220cm/s4．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器．它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂，当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例，从而实现对可燃气体的检测．由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为( )A．铜 B．合金 C．半导体 D．绝缘体5．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6．如图所示，R T为负温度系数的热敏电阻，R为定值电阻，若往R T上擦些酒精，在环境温度不变的情况下，关于电压表示数的变化情况，下列说法中正确的是( )A．变大 B．变小 C．先变大后变小再不变 D．先变小后变大再不变7．下列说法中不正确的是（）A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C．电视机接收的画面是连续的D．摄像机在1s内要送出25张画面8．图甲是在温度为10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1="20" kΩ,R2 ="10" kΩ,R3="40" kΩ,R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压U ab ≤ 0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab>0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（）A．10℃ B．20℃ C．35℃ D．45℃9．半导体指纹传感器是在一块半导体基板上阵列了10万个金属颗粒，传感器阵列的每一点是一个金属电极，充当电容器的一极，其外面是绝缘的表面，手指贴在其上与其构成了电容器的另一极。

人教版选修3-2 高二(上 ) 第六章 1.传感器及其工作原理课后作业

一、单选题二、多选题人教版选修3-2 高二（上）第六章 1.传感器及其工作原理课后作业1. 传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术，下列有关传感器的判断正确的是（）A ．传感器是将电学量（如电压、电流等）转化成非电学量（如压力温度、位移等）的装置B ．热敏电阻的电压随温度变化而变化C ．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的D ．光敏电阻在有光照射时，电阻会变小2. 测温仪使用的是（）A ．光传感器B ．红外线传感器C ．温度传感器D ．超声波传感器3. 办公楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，原因是该大门安装了( )A ．声音传感器B ．红外传感器C ．温度传感器D ．压力传感器制作湿度传感器．在室内设计如图电路，当周围环境的湿度增加时湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的，当湿度增加时，湿敏电阻的阻值会减小，常用于4.⼈教版选修3-2⾼⼆（上）第六章1.传感器及其⼯作原理课后作业A．电灯L变暗B．电流表的示数变大C．流过湿敏电阻的电流变大D．电源的总功率变小三、解答题5. 加速度计是测定物体加速度的仪器．在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源．如图所示为应变式加速度计．当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态．敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上，架与待测系统固定在一起，敏感元件下端可在滑动变阻器R上自由滑动．当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出，就可以根据输出电压的大小求出物体的加速度．已知：敏感元件的质量为m，两侧弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为R，有效长度为l，静态时，输出电压为U0，试写出加速度a随输出电压U变化的关系式．。

高中人教版选修3-2高二(上)第六章2.传感器的应用课后作业[答案解析]

人教版选修3-2高二（上）第六章2.传感器的应用课后作业学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．很多汽车的车窗有防夹手功能．车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开．实现该功能可能使用的传感器是( )A．生物传感器B．气体传感器C．温度传感器D．压力传感器2．如图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。

平时外罩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（）A．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．发生火灾时，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．发生火灾时，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．发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有折射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报3．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒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。

这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图所示的电路中，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成正比酒精气体传感器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不成反比二、多选题4．传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同．以下有关传感器的说法正确的是：A．办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，是光传感器的应用B．非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是生物传感器C．空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器D．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，能控制电路的通断三、解答题5．有一种测量物体重量的电子秤，其电路主要由三部分构成：踏板、压力传感器R(实际上是一个阻值可随压力变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质上是电流表)，原理图如图中的虚线所示，不计踏板的质量．已知电流表的量程为2 A，内阻为1 Ω，电源电动势为12 V，内阻为1Ω，电阻R随压力F变化的函数式为R＝30－0.01F(F和R的单位分别为N和Ω)．(1)求该秤能测量的最大体重．(2)通过计算，得出该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘的哪个刻度处？(3)写出该秤测量的重力与电流表中电流的函数关系．参考答案1．D【解析】汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用压力传感器．故D正确，A、B、C错误；故选D．【点睛】考查传感器的原理及应用，掌握各种传感器的联系与区别，注意电学量与非电学量的含义．2．C【解析】【详解】由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，所以该传感器是用光传感器实现报警的，故AB不符合题意。

最新人教版物理选修3-2教材习题：第六章第一节传感器及其工作原理含答案

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教材习题点拨
教材习题全解
1．如图所示是两种电感式微小位移传感器的原理图。

图甲中，1是待测的物体，2是可以上下移动的软铁芯，3是固定的软铁芯，2、3之间的空气间隙随着物体的位移改变，铁芯3上绕有线圈4。

乙图中，3是空心线圈，1是待测的物体，软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中平移。

电感式位移传感器
说明它们的工作原理，并尝试设计与线圈3或线圈4相连的电路。

答案：甲图中在线圈4上串联电源和电流表，通电时，软铁芯2、3被磁化，物体不动，穿过线圈的磁通量不变，当物体运动时，带动铁芯2运动，会改变穿过线圈4的磁通量，从而引起电磁感应现象，改变电路中的电流，从电流的变化可知其运动情况。

同理可得乙图原理。

2．按照你对以下几种传感器的理解填写下面的表格，并和同学们讨论可能的工作原理。

人教版高中物理选修3-2课后训练：6.2 传感器的应用含答案

第六章第2节一、选择题1．(多选)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 ( )A．温度传感器B．光电传感器C．声音传感器D．热电传感器答案BC解析温度传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器；光电传感器是指将光信号转换为电信号的一类传感器；声音传感器是指将声音信号转换为电信号的一类传感器；热电传感器是指将温度信号转换为电信号的一类传感器。

根据题意，楼道照明灯由两种装置控制，一是与光有关，二是与声音有关，故本题正确选项为B、C。

2．如图所示，电吉他的弦是磁性物质，当弦振动时，线圈中产生感应电流，感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来，下列说法正确的是( )A．电吉他是光电传感器B．电吉他是温度传感器C．电吉他是声音传感器D．弦改用尼龙材料原理不变答案 C解析由电吉他发声原理可知是将声音变化转变为电流的变化，C对，A、B、D错。

3．在防治“非典”期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。

关于红外线热像仪，下列说法正确的是( )A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线光子能量小，可以节约能量B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同答案 D解析红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确。

4．小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。

经检查，恒温箱的控制器没有故障。

参照下图，下列对故障判断正确的是( )A．只可能是热敏电阻出现故障B．只可能是温度设定装置出现故障C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D．可能是加热器出现故障答案 C解析由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误。

2021年高中物理 6.3实验：传感器的应用课后习题(含解析)新人教版选修3-2

2021年高中物理 6.3实验：传感器的应用课后习题（含解析）新人教版选修3-21.(多选)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: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。

答案:BD2.有一种在光照或温度升高时排气扇都能起动的自动控制装置,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: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中一个是光电传感器,一个是温度传感器,而且排气扇自动工作只需满足光照和温度其中的一个条件即可,选项A、C、D错误,选项B正确。

答案:B3.(多选)如图所示是一种延时开关,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接触;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则()A.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线圈的开关S2,无延时作用D.如果断开B线圈的开关S2,延时将变长解析:本题以延时开关作为密切联系实际的新情境,考查学生对电磁感应现象的理解程度和推理能力。

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S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通,这时虽然B线圈的开关S2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S1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。

人教版高中物理选修3-2检测：第六章传感器6.2传感器的应用

6.2 传感器的应用课时作业基础达标1．办公大楼的大门能“看到”人的到来或走开而自动开或关，利用的传感器是()A ．生物传感器B ．红外传感器C．温度传感器 D ．压力传感器【分析】自动门的自动控制要求敏捷、靠谱，若以温度控制，人的体温与夏天气温接近，在夏天自动门可能误动作．自动门本质使用的是红外线传感器，红外线属于不行见光，人在白日或黑夜均发出红外线，传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机，实现自动开门．【答案】B2．电熨斗能自动控制温度，在熨烫不一样的织物时，设定的温度能够不一样，如图为电熨斗的构造图，电熨斗内部装有双金属片，双金属片上层金属的膨胀系数大于基层金属，若把熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，则怎样调理调温旋钮()尼龙合成纤维丝绸羊毛麻织物资料低―→高A. 向下B．向上C．保持原状D．不可以确立【分析】由题意知，电熨斗由熨烫的棉麻衣物换成丝绸衣物，就是要求电熨斗在低温易断开，因双金属片上层金属的膨胀系数大于基层金属，使双金属片向下曲折，上下触点脱离，电路断开，所以，应向上浮理调温旋钮，双金属片受热时，易使触点分别，所以选 B.【答案】B3．传感器在平时生活中的应用愈来愈宽泛，温度传感器(本质是自动开关)是此中的一种．某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的．常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，进而切断整个电路．以下对于该消毒柜的几种电路图中(图中 S 为电源开关 )，连结正确的选项是()【分析】 A 电路中，当温度高升到某一设定值时，电路会断开；B、C、D电路中，温度高升到某一设定值时，传感器会断开，但整个电路不会断开．电源开关S 闭合后，消毒柜开始工作，当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，整个电路也断开，所以 A 选项正确．【答案】A4.如右图中电容式话筒右边固定不动的金属板b，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀上金属层的振动膜 a 组成一个电容器，a、 b 分别经过导线与恒定电源两极相接，声源S 做位移x＝ Asin200πt的振动，则有()A ． a 振动过程中， a、 b 板之间的电场强度不变B． a 振动过程中话筒会产生电磁波C．导线 ac 电流的频次为1000 HzD． a 向右位移最大时，a、 b 板形成的电容最大【分析】因为振动膜振动，两极板间形成振动的电场而形成电磁波，导线内形成声音振动电流．向右位移最大时两极板间距最小，电容最大．导线中电流的频次等于声源S 振动的频次 f ＝ω/2 π＝ 100 Hz.【答案】BD5．某同学设计的家庭电路保护装置以下图．铁芯左边线圈L1由火线和零线并行绕成．当右边线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，进而切断家庭()电路．仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，以下说法错误的选项是A ．家庭电路正常工作时，L 2中的磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增加时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K 将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K 将被电磁铁吸起【分析】当电路正常工作时，电流经火线流入用电器，再经零线流回．因为火线和零线并行绕在铁芯左边，火线和零线中的电流反向，合磁通量为零，故 A 、B 正确．用电器短路后，火线和零线中电流仍旧等大、反向，铁芯中无磁通量，开关不会被电磁铁吸起， C 错误．当地面上的人触电时，火线中的电流经人体流入大地，因为电磁感觉，L 2产生感觉电流，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K ，进而切断家庭电路， D 正确，故应选择 C.【答案】C6．请用仪器：热敏电阻，学生电源，继电器，滑动变阻器，开关，导线等设计一个由温度控制小灯泡发亮的电路．【分析】设计图如图，闭合S1后，有电流经过继电器，但R1较大，继电器产生的磁场较弱，当R1的温度高升，电阻减小，继电器产生的磁场明显增大，S2被吸下来，小灯泡发光，温度降低，磁性减弱，S2弹开，小灯泡熄灭，进而达到由温度控制灯泡的亮和灭．【答案】看法析7.以下图为一实验小车中利用光电脉冲丈量车速和行程的表示图． A 为光源， B 为光电接收器， A、 B均固定在小车上， C 为小车的车轮． D 为与 C 同轴相连的齿轮，车轮转动时，A 发出的光束经过旋转齿轮上齿的空隙后变为脉冲光信号，被 B 接收并变换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间的脉冲数为n，积累脉冲数为N，试达成以下问题的解答：(1)要测小车的速度和行程还一定丈量的物理量或数据是哪些？(2)推导小车速度的表达式．(3)推导小车行程的表达式．【分析】因为车轮与齿轮同轴故角速度相等，假如测出角速度并已知车轮的半径R，则车的速度为v＝ωR.ω＝θ/t＝ 2πn/p(式中 p 为齿轮的齿数 )；车速为 v＝ωR＝ 2πRn/p；行程为s＝vt＝ vN/n＝ 2πRN/p.所以： (1) 要测出小车的速度和行程还一定丈量的物理量或数据是车轮半径R 和齿轮的齿数 p；(2)小车速度的表达式为v＝ 2πRn/p；(3)小车行程的表达式为s＝ 2πRN/p.【答案】(1)车轮的半径R 和齿轮的齿数p(2) v＝2πRn/p(3)s＝ 2πRN/p能力提高1.以下图，两块水平搁置的金属板距离为d，用导线、电键K 与一个 n 匝的线圈连结，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搁置一个质量为m、电量为＋ q 的小球． K 断开时传感器上有示数，K 闭合时传感器上恰巧无示数．则线圈中的磁场 B 的变化状况和磁通量变化率分别是()ΔΦΔΦA ．正在增添，＝ mgd B．正在增添，＝ mgdΔt 2qΔt nqΔΦΔΦC．正在减弱，＝ mgd D．正在减弱，＝ mgdΔt 2qΔt 2nq【分析】K 闭合时传感器上恰巧无示数，说明小球所受电场力和重力均衡，因为小球带正电，所以电容器上极板为负，由楞次定律，可知线圈中的磁场 B 正在增添．依据剖析列出方程： mg＝qUΔΦΔΦ＝ qn1，解得＝mgd，可见 B 选项正确．dΔtΔtnqd【答案】B 2.家用电热灭蚊器中电热部分的主要零件是PTC 元件， PTC 元件是由酞酸钡等半导体资料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系以下图，因为这类特征，PTC 元件拥有发热、控温双重功能，对此以下说法中正确的选项是()A ．通电后其功领先增大后减小B．通电后其功领先减小后增大C．当其产生的热量与发散的热量相等时，温度保持在t1至 t2的某一值不变D．当其产生的热量与发散的热量相等时，温度保持在t1或 t2不变【分析】依据 PTC 元件的电阻率随温度变化的曲线，可知在常温下，它的电阻是相当小的，通入电流此后，跟着温度的高升，其电阻领先变小后增大，那么它的功领先变大，后变小，温度保持在t1至 t2的某一值不变，这时候电路处于稳固状态，假如温度再高升，电阻率变大，致使电流变小，温度就会降下来；假如温度降低，电阻率减小，致使电流变大，温度就会升上去，所以此题答案为A、C.【答案】AC3.有一种丈量人体重的电子秤，其原理图如右图中的虚线所示，它主要由三部分组成：踏板、压力传感器R(是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器电流表 )．设踏板的质量可忽视不计，已知理想电流表的量程为阻为 2 Ω，电阻 R 随压力变化的函数式为R＝30－ 0.02F(F)、显示体重的仪表G( 本质是理想3 A ，电源电动势为12 V ，内和 R 的单位分别是N 和Ω)．以下说法正确是()A ．该秤能丈量的最大概重是1400 NB．该秤能丈量的最大概重是1300 NC．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G 刻度盘0.375 A处D．该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘0.400 A处【答案】AC4．温度传感器是对温度敏感的元件，它将感觉到的温度信号转变为丈量的量( 一般是电学量 )，进而直接反应出其变化．某种资料的R－t图线以以下图甲所示．(1)它可否作为温度传感器的感觉元件？(2)把这类资料制成的电阻和一个电热器串连，如图乙，可达到何种自动控制成效？【分析】温度高升或降低致使R 阻值发生变化，使电路中电流发生变化，致使电热器上的电压发生改变，所以能够起到控制成效．【答案】(1)能(2) 可达到使电热器保持必定温度的成效5．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．光控开关可采纳光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值跟着光的照度而发生变化的元件(照度能够反应光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx) ．某光敏电阻R P在不一样照度下的阻值如表：照度 (lx)0.20.40.60.8 1.0 1.2电阻 (k Ω)754028232018(1)依据表中数据，请在给定的坐标系中描述出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特色．(2)以下图，当1、2 两头所加电压上涨至 2 V 时，控制开关自动启动照明系统．请利用以下器械设计一个简单电路，给1、 2 两头供给电压，要求当日气渐暗照度降低至 1.0(lx) 时启动照明系统，在虚线框内达成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)供给的器械以下：光敏电阻 R P(符号，阻值见上表 )；直流电源 E(电动势 3 V，内阻不计 )；定值电阻： R1＝ 10 k Ω， R2＝ 20 k Ω， R3＝40 k Ω(限选此中之一并在图中标出)；开关 S 及导线若干．【分析】(1) 描述图象应注意：各点平均散布在图线双侧，且图线应用光滑曲线，而不能成为各点的连线．图线为曲线且非线性变化．(2)依据串连电阻的分压关系， E＝ 3 V ，当照度降低至 1.0(lx) 时，其电压升至 2 V ，由图线UR P R P R P 知，此光阴敏电阻 R P＝ 20 k Ω，U RP＝2 V ，串连电阻 U R＝ 1 V ，由U R＝R＝ 2得： R＝2＝ 10kΩ，应选定值电阻R1.【答案】(1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线以下图：光敏电阻的阻值随光照度变化特色：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．(2)电路原理图：。

高中物理选修3-2(人教版)练习：第六章3实验：传感器的应用

第六章传感器3 实验：传感器的应用1．硫化镉的电阻率随光照强度变化而发生明显的变化，利用材料的这种特性可以制成( )A．热敏电阻B．光敏电阻C电容器D．电感器解析：硫化镉的电阻率随光照强度变化而发生明显的变化，故这种材料对光照敏感，可以制成光敏电阻，B项正确．答案：B2．(多选)如图所示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．A为低电平，LED不发光D．A为高电平，LED不发光解析：当A端为高电平，Y端输出低电平，则加在LED两端的是正向电压，则LED发光；当A端为低电平，Y端输出高电平，则LED不发光，故选BC.答案：BC3．(多选)如图所示的光控电路用发光二极管LED模拟路灯，R G为光敏电阻．A 为斯密特触发器输入端，在天黑时路灯(发光二极管)会点亮．下列说法正确的是( )A．天黑时，Y处于高电平B．天黑时，Y处于低电平C．当R1调大时，天更暗时，灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时，天较亮时，灯(发光二极管)就能点亮解析：天黑时，R G阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值，输出端Y突然由高电平跳到低电平，R1调大时，A端电压降低，只有天更暗时，R G电阻更大时，路灯才点亮，故选BC.答案：BC4．(多选)如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为定值电阻，A、B接监控装置．则( )A．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压升高B．当有人通过而遮蔽光线时，A、B之间电压降低C．当仅增大R2的阻值时，可增大A、B之间的电压D．当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压解析：R1是光敏电阻，有光照射时，电阻变小，当有人通过而遮蔽光线时，R1的阻值变大，回路中的电流I减小，A、B间的电压U＝IR2减小，故A项错误，B项正确；由闭合电路欧姆定律得：U＝E－I(R1＋r)，当仅增大R2的阻值时，电路中的电流减小，A、B间的电压U增大，故C项正确；当仅减小R2的阻值时，电路中的电流增大，A、B间的电压U减小，故D项错误．答案：BC5．(多选)如图所示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( )A．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R1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R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：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，蜂鸣器导通发出警报，A错误，B正确．当增大R1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．故选BC.答案：BC6．如图是热水器的恒温集成电路，R0是热敏电阻，温度较低时其阻值很大，温度较高时阻值很小．如果热水器中没有水或水温较高时，继电器会放开簧片，发热器断路，反之会吸住簧片接通发热器．如果热水器中没有水时，电路中BC 部分就处于________(选填“断路”或“短路”)状态，则在电路图的虚线框内的门电路应是________门，当温度较低时，门电路的输入端A是________(选填“高”或“低”)电势．解析：热水器中没有水，BC部分相当于断路．热水器中没有水或水温较高时，继电器都能使发热器断路，故可判断虚线框内应是“与”门，当温度较低时，R0阻值较大，故门电路输入端A是高电势．答案：断路与高高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

物理人教版选修3-2习题：第六章1传感器及其工作原理

第六章传感器1 传感器及其工作原理A级抓基础1．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是( ) A．金属导体B．绝缘体C．半导体D．超导体解析：题中所述四种材料中只有半导体的电阻随温度升高而减小，故选C.答案：C2．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．(多选)下列方法有可能使半导体材料的电阻率减小的是( )A．升高半导体的温度B．用光来照射半导体C．在半导体中加入微量其他杂质D．以上情况都不可能解析：例如光敏电阻阻值在光照下大大减小，故B正确．负温度系数的热敏电阻阻值随温度的升高而减小，故A正确．在半导体中加入微量其他杂质也可使半导体材料的电阻率减小，故C正确．答案：ABC4．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化为电信号的过程．下列利用这类传感器的是( )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解析：A项为光电传感器，B项为声电传感器，C项为力电传感器，D项为热电传感器．答案：AB级提能力5．(多选)为了保护电脑元件不受损害，在电脑内部有很多传感器，其中最重要的就是温度传感器，常用的温度传感器有两种：一种是用金属做的热电阻；另一种是用半导体做的热敏电阻．关于这两种温度传感器的特点，下列说法正确的是( )A．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B．金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D．用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析：金属的电阻率随着温度的升高而变大，半导体在温度升高时电阻会变小，故选A、D.答案：AD6．如图所示，R1为定值电阻，R2为负温度系数的热敏电阻，L为小灯泡，当温度降低时( )A．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：R2与灯L并联后与R1串联，与电流表构成闭合电路，当热敏电阻温度降低时，电阻R2增大，外电路电阻增大，电流表读数减小，灯L电压增大，灯泡亮度变强，R1两端电压减小，故C正确．答案：C7．(多选)如图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随磁感应强度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)( )A．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将发生变化解析：将永磁体的一个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＝kIBd知U H将变大，选项A正确；地球两极的磁场方向沿竖直方向，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；地球赤道上的磁场方向沿水平方向，只有霍尔元件的工作面在竖直方向时，B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垂直工作面的大小发生变化，U H将发生变化，选项D正确．答案：ABD8．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 ( )图甲图乙图丙图丁A．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：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、液面高度、压力、位移的物理量．故选D.答案：D9.如图所示，R3是光敏电阻，当开关S闭合后，在没有光照射时，a、b两点等电势．当用光照射电阻R3时，则( )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点电势解析：R3是光敏电阻，当有光照射时电阻变小，R3两端电压减小，故a点电势将升高，因其他电阻的阻值不变，所以a点电势高于b点电势．答案：A高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

人教版物理选修3-2教材习题：第六章第三节实验：传感器的应用含答案

教材习题点拨教材习题全解1．如图是一个简单的磁控防盗报警装置。

门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M 相对的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路。

睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来。

防盗报警电路请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作。

答案：当门闭着时，永久磁铁使干簧管接通，斯密特触发器输入端与电源负极相连，处于低电平，则输出端为高电平，故蜂鸣器不发声；当开门时，没有磁铁作用，干簧管不通，斯密特触发器输入端为高电平，则输出端为低电平，则蜂鸣器通电，发声报警。

2．请你设计一个电热水器的控制方案。

要求水烧开时自动断电，而在水温低于沸点约10 ℃时又自动加热。

同时还要有手动开关，必要时可以在任何温度下立即加热。

答案：如图所示。

A为双金属片，一端固定在金属杆上，另一端固定与金属杆b构成一对触点。

将它密封在玻璃罩B内，成为温度传感器，浸入热水器C的水中，J为电磁继电器的线圈，a为该继电器的常开触点，R为大功率电热元件，常温下，双金属片A与触点b接触，继电器触点a吸合，电热元件通电发热。

当水烧开时，双金属片A因温度升高。

弯曲程度加大而与触点b分离，则继电器触点a断开，就停止对水的加热了。

水温下降到某一值(例如水温低于约10 ℃)时，A与b又接通，再度给水加热，在任何温度(例如水温只比沸点低2 ℃)时，只要接通开关S，就能使继电器触点a吸合，立即对水加热。

利用日光灯启辉器中的双金属片，可以做模拟实验。

但它是温度升高时触点接触，因此需将图改为用继电器的常闭触点控制电热元件，并且将手动开关S改为与传感器串联。

还需要用小钳子调整双金属片的形状，使它在水烧开时恰好与触点b接触。

说明，本题可以有不同的设计方案。

3．调查研究：你的家庭、学校和附近的公共设施中，有哪些地方使用了传感器？这些传感器各是什么类型的？各起了什么作用？它们为我们提供了哪些方便？带来了哪些经济效益？写出一篇文章，并且配图说明。

高中物理第六章传感器第3节传感器应用(二)课后习题(含解析)新人教版选修32

6.3实验：传感器的应用1.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值后,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.压力传感器解析:空调机根据温度调节工作状态,所以内部使用了温度传感器,C正确。

答案:C2.如图为一种主动式光控报警器原理图,图中R1和R2为光敏电阻,R3和R4为定值电阻。

当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时,都会引起警铃发声,则图中虚线圈内的电路是()A.与门B.或门C.或非门D.与非门解析:当射向光敏电阻R1和R2的光线都没有被遮挡时,光敏电阻阻值较小,报警器输入高电平,而警铃不响,说明输出高电平;当射向光敏电阻R1和R2的任何一束光线被遮挡时,报警器输入一低电平,警铃发声,输出低电平,所以此电路为“与门”电路。

答案:A3.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为四个接线柱如图所示。

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:A4.如图所示,甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图,箱内的电阻R1=20 kΩ、R2=10 kΩ、R3=40 kΩ,R t为热敏电阻,它的电阻随温度变化的图线如图乙所示,a、b端电压U ab≤0时,电压鉴别器会令开关S接触,恒温箱内的电热丝发热,使箱内温度升高;当a、b端电压U ab>0时,电压鉴别器会令开关S断开,停止加热,则恒温箱内的温度可保持在()A.10 ℃B.20 ℃C.35 ℃D.45 ℃解析:通过审题可知U ab=0是一个电压的临界点,对应着开关S的动作,而开关的动作对应着温度的上升或下降。

人教版高二选修3-2第六章传感器提升训练含答案解析

人教版高二选修3-2第六章传感器提升训练学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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，其中有两个传感器，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2．．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，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．改变了湿度B．改变了温度C．改变了磁场D．改变了电容3．某兴趣小组对火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图所示，其中R2是半导体热敏电阻，它的电阻随温度的变化关系如图所示.当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间的电压U与出现火情前相比（）A．I变大，U变小B．I变小，U变小C．I变小，U变大D．I变大，U变大4．在如图所示的电路中，电流表为理想电表，2R为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小.某时刻由于电路中某个组件发生了变化而导致灯泡L变暗但未熄灭，下列分析正确的是（）A．可能是1R断路B．可能是1R短路C．可能是2R所在处温度升高D．可能是2R所在处温度降低二、多选题5．当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中，关于常用的几种家用电子器件所采用的传感器，下列说法中正确的是（）A．电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了红外线传感器B．电子体温计中主要是-用了温度传感器C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器D．电子秤中主要是采用了力电传感器6．利用霍尔效应制作的霍尔组件广泛应用于测量和自动控制等领域.图是霍尔组件的工作原理示意图.该霍尔组件的载流子是自由电子，磁感应强度B垂直于霍尔组件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U CD，下列说法中正确的是（）A．电势差U CD>0B．电势差U CD<0C．形成电势差U CD的原因是载流子受到磁场力而偏转D．形成电势差U CD的原因是电场力与磁场力达到平衡三、实验题7．图为在10℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=2kΩ，R2=1.5kΩ，R3=4kΩ，R为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图像如图乙所示.当a、b两点间电势差U ab<0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U ab>0时，电压鉴别器使S断开，停止加热.恒温箱内的温度大约保持在________℃.8．如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值为999.9 Ω；S 为开关．已知R T在95℃时的阻值为150 Ω，在20℃时的阻值约为550 Ω．现要求在降℃～℃之间的多个温度下R T的阻值．温过程中测量在9520(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图________________．(2)完成下列实验步骤中的填空：①依照实验原理电路图连线；②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃；③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全；④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表示数I0，并记录____________；⑤将R T的温度降为T1 (20 ℃＜T1＜95 ℃)，调节电阻箱，使得电流表的读数__________，记录_______________；⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝________________；⑦逐步降低T1的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤、⑥．四、解答题9．如图所示，条形磁铁置于水平转台上且随转台一起做匀变速转动，磁传感器位于转台边缘，获得传感器所在位置的磁感应强度随时间的变化曲线如图所示.图中横坐标为时间，每格表示的时间是3s，纵坐标为磁感应强度.（1）请类比平均速度的定义方法，定义平均角速度，并求出转台在测量期间的平均角速度.（2）请类比加速度的定义方法，定义角加速度，并求出转台的角加速度.10．如图所示，甲图是在研究性学习活动中吴丽同学自制的电子秤原理示意图，目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹赘上端相连接，当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表的示数为零.设变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力.（1）请推导出电压表的示数U与所称物体的质量m的关系式.（2）为使电压表的示数与待测物体的质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表的示数U’与所称物体的质量m的关系式.参考答案1．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和温度一个满足条件即可，A、C、D错，B对．2．D【解析】解析：根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器开始工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容．手靠近时相当于连接一个电容，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．用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度、温度的变化而工作就成了室内烘干机．3．A【解析】【详解】增大，路由图乙知，温度越高，R2的阻值越小；当出现火情时，R2减小，R总减小，I总=ER总r减小，即a、b间的电压减小；R1两端电压U1=I总R1,增大，并联电路的端电压U=E−I总减小，故I=I总-I3增大，即电流表的示数增大，选项A正确.电压U2=U-U1,减小，I3=U2R34．C【详解】灯泡L变暗说明灯泡两端的电压降低，其原因不可能是R1短路或断路，选项A、B错误；当R2所在处温度升高时，热敏电阻和的阻值减小，闭合回路的总电阻减小，通过电源的电流将增大，电源的内电压和定值电阻R1两端的电压随之增大，导致灯泡两端的电压减小,灯泡变暗，选项C正确，选项D错误.5．ABD【解析】【详解】电脑所用的光电鼠标主要采用了光电传感器,C错误.6．BCD【解析】【详解】电流方向为E →F,由左手定则知，霍尔元件中的载流子（自由电子）受洛伦兹力作用向侧面C 偏转，侧面C 聚集负电荷，因整个元件是中性的，则侧两D 出现正电荷，所以两个侧面C 、D 之间形成由D 到C 的电场，侧面D 的电势高于侧面C 的电势.随着两侧面电荷的增多，元件中运动的载流子受到的电场力逐渐增大，当载流子受到的电场力与洛伦兹力平衡时，两侧面之间的电势差达到稳定状态.综上所述，选项A 错误，选项B 、C 、D 正确. 7．17.50C ; 【解析】【详解】由题可知U ab =0是一个临界点，对应着开关S 的动作，而开关的接通或断开对应着温度的上升或下降.由电路分析可知，在R 1、R 2、R 3给定的条件下，热敏电阻R 的阻值决定了U ab 的正负.设电源负极的电势为零，则ϕa =R 2R 1+R 2U ,ϕb =RR3+RU ,其中U 为电源的路端电压，令ϕa =ϕb ，即U ab =0,则可得R 2R 1=R R 3,代人数据得R=3 k Ω，由图像可得对应的温度为17.5℃.8．电阻箱的读数0R 仍为0I 电阻箱的读数1R 01150R R +- 【解析】（1）该实验中没有电压表，可以应用等效替代法测热敏电阻阻值，改变电阻箱接入电路的阻值，保持电路电流不变，则电路总电阻不变，因此应把电源、电流表、热敏电阻、电阻箱、开关串联接入电路，实物电路图如图所示：（2）闭合开关．调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0．⑤将R T的温度降为T1（20℃＜T1＜95℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I0，记录电阻箱电阻R1．⑥由闭合电路欧姆定律可得：温度为95℃时：E=I0（r+R A+R T+R0），即：E=I0（r+R A+150Ω+R0）当R T的温度降为T1时，有：E=I0（r+R A+R T1+R1），联立解得：R T1=R0+150-R1．9．（1）0.86rad/s（2）−0.0062rad/s2【解析】【详解】(1)由图像可知，在测量期间，磁铁转动的周期数为7，用时51 s，故平均角速度ω=7×2π51rad/s≈0.86rad/s(2)类比加速度的定义，角加速度为角速度的增量与所用时间的比值.测量期内，从第一个周期开始到第七个周期开始的时间间隔t=42s.第一个周期用时6s,角速度为ω1=2π6rad/s≈1.05rad/s.第七个周期用时约为8s，角速度为ω2=2π8rad/s≈0.79rad/s.所以角加速度为a=ω2−ω1t =0.79−1.0542rad/s2≈−0.0062rad/s2.10．（1）mgREmgR+kL(R0+r)（2）mgREkL(R0+R+r)；【解析】【详解】(1)设在托盘中放人质量为m的物体后，弹簧被压缩的长度为X，则有Mg=kxR1=xLRI=ER1+R0+r电压表的示数U=IR1联立解得U=mgREmgR+kL(R0+r).（2）改进后的电路原理图如图所示:电流为I′=ER+R0+r电压表的示数为U'=I′R 1 联立解得U′=mgREkL (R 0+R+r ).。

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课后训练
1．如图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，则导电液体的深度h变化为()
A．h正在增大B．h正在减小
C．h不变D．无法确定
2．计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用光敏光阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息。

光敏电阻自动计数器的示意图如图所示，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()
A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压
B．当有光照射R2时，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
3．如图是温度报警器电路示意图，下列对此电路的分析正确的是()
A．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R1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R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声
4．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接触，当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放，则()
A．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S2，无延时作用
D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长
5．如图所示，甲为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ、R2＝10 kΩ、R3＝40 kΩ，R t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压U ab≤0时，电压鉴别器会令开关S接触，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压U ab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在()
A．10 ℃B．20 ℃
C．35 ℃D．45 ℃
6．如图所示是红外线遥控接收器，甲图为外形，乙图为电路，电路中G为红外线接收头OUT，LED为发光二极管，R为电阻，阻值约为510 Ω，HTD为压电陶瓷喇叭，当接收头未接收到红外线时，接收器不发声。

当用遥控器对准接收头(30 m以内)发射红外线时：
(1)会产生什么现象？
(2)接收头的作用原理是什么？
7．如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开关，S为开关，J为电池。

请利用上述器材，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置。

(1)连接电路图。

(2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)。

8．利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高。

(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________(填“大”或“小”)。

(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度。

如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃
的刻度的________(填“左”或“右”)侧。

(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增
加元器件)设计一个电路。

参考答案
1答案：B 解析：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，根据Q C U
=，电容C 在减小，故正对面积S 减小，即h 在减小，B 正确。

2答案：AD 解析：R 1是光敏电阻，当有光照射时，R 1的阻值变小，R 2上的电压变大，信号处理系统获得高电压。

由题意知，当激光头发射脉冲光信号，光脉冲等于零时，信号处理系统获得低电压，这种电压高低交替变化的信号转化为相应的数字，实现自动计数功能，故AD 正确。

3答案：BC 解析：R T 的温度升高，阻值变小，A 端为高电平，Y 端为低电平，蜂鸣器报警，A 错误，B 正确；当增大R 1时，A 端为高电平，Y 端为低电平，蜂鸣器报警，C 正确，D 错误。

4答案：BC 解析：本题以延时开关作为密切联系实际的新情境，考查学生对电磁感应现象的理解程度和推理能力。

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。

5答案：C 解析：通过审题可知U ab ＝0是一个电压的临界点，对应着开关S 的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降。

由电路分析可知，在R 1、R 2、R 3给定的条件下，热敏电阻R t 的阻值决定了U ab 的正负。

设电源负极的电势能为零，则212a R U R R ϕ=+，3t b t R U R R ϕ=+，其中U 为电源的路端电压，令φa ＝φb ，即U ab ＝0，则可得213t R R R R =，代入数据得R t ＝20 k Ω，查表得对应的温度为35 ℃，故本题选项C 正确。

6答案：见解析
解析：(1)陶瓷喇叭发出“嘟嘟”的响声，同时发光二极管被点亮闪烁。

(2)接收头G 是接收红外线的。

当未接收到红外线时，接收头输出端为高电平，喇叭不响，二极管不会发光；当接收头接收到红外线时，接收头输入端为高电平，输出端为低电平，喇叭会响，同时二极管会发光。

此实验演示了红外线能够实现远距离遥控。

7答案：见解析
解析：(1)电路如图所示。

(2)按图接好电路，合上开关S ，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B 接触到S 1时，
左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F 产生磁力，拉下衔铁E ，使S 2断开，电机M 不工作，停止注水；当水位下降使B 与S 1脱离，控制电路停止工作时，F 无磁性，D 拉动E ，使S 2
接通，M工作。

8答案：小
答案：右
答案：如解析图所示
解析：(1)因为负温度系数热敏电阻温度升高时电阻减小，温度降低时，电阻增大。

故电路中电流会减小。

(2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃对应电流刻度的右侧。

(3)如图所示。

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