2021-2022学年高二物理粤教版选修3-2章末检测卷：第三章 传感器

章末检测卷(三)
(时间：90分钟满分：100分)
一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)
1．下列器件不是
．．应用温度传感器的是()
A．电熨斗B．话筒
C．电饭煲D．测温仪
答案B
解析电熨斗、电饭煲和测温仪都是把非电学量温度转换为电学量的元件，都要使用温度传感器．话筒是把非电学量声音转换为电学量的元件，不需要使用温度传感器．
2．有一种在光照或温度上升时排气扇都能启动的自动把握装置，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和电容式传感器
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上升时排气扇都能自动把握，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满足条件即可，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．电饭煲中把握加热和保温的温控器
答案A
4．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()图1
A．电路中的电流减小，油箱油面降低
B．电路中的电流减小，油箱油面上升
C．电路中的电流增大，油箱油面降低
D．电路中的电流增大，油箱油面上升
答案D
解析当油箱油面上升时，由于浮力作用使金属滑片向下移动，而回路电阻减小，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2
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、乙灯均不亮
答案B
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．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，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观看仪表指针就能推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，请推断，下列选项中电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是()
图3
答案B
二、多项选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)
7．关于传感器的作用，下列说法中正确的是()
A．通常传感器可以直接用来进行自动把握
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．传感器可以将全部感受到的信号都转换为电学量
答案BC
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．
8．下列说法正确的是()
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动把握温度的缘由是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是把握电路的通断C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．半导体热敏电阻常用作温度传感器，由于温度越高，它的电阻值越小
答案BCD
解析话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号，选项A错误；半导体热敏电阻的温度越高，它的电阻值越小，选项D正确．
9．如图4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，由于环境转变(光照或温度)，发觉小灯泡亮度变暗，则引起小灯泡变暗的缘由可能是()图4
A．温度不变，光照增加
B．温度上升，光照不变
C．温度降低，光照增加
D．温度上升，光照减弱
答案AC
10．电容式话筒的保真度比动圈式话筒好，其工作原理如图5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，有()
图5
A．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
答案AC
三、填空题(本题共2小题，共9分)
11．(3分)如图6所示是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触．若要求水位正常时绿灯亮，高出确定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在________位置，绿灯泡应安在________位置．(均选填A或B)
图6
答案B A
解析水位较低时，线圈中没有电流，衔铁1与触头3接触，这时应绿灯亮，所以A处应安装绿灯泡；当高出确定水位时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触，这时应红灯亮，所以红灯泡应安在B位置．
12．(6分)传感器是把非电学量(如速度、温度、压力等)的变化转换成电学量的变化的一种元件，在自动把握中有着相当广泛的应用．有一种测量人的体重的电子秤，其测量部分的原理图如图7中的虚线框所示，它主要由压力传感器R (电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示体重大小的仪表(实质是抱负电流表)组成．压力传感器表面能承受的最大压强为1×107 Pa ，且已知压力传感器R 的电阻与所受压力的关系如表所示．设踏板和压杆的质量可以忽视不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8 V ，取g ＝10 m/s 2.请回答：
图7
(1)(2)假如某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20 mA ，这个人的质量是________kg. 答案 (1)1.6×10－
2 (2)50
解析 (1)由题表知，踏板空载时，压力传感器电阻R ＝300 Ω，此时中电流I
＝U
R
＝
4.8
300 A ＝1.6×10－2 A.
(2)当电流I ′＝20 mA ＝2×10－2 A 时，压力传感器的电阻R ′＝U I ′＝ 4.8
2×10－2 Ω＝240 Ω，对应表格中，这个
人的质量为50 kg.
四、计算题(本大题共4小题，共47分)
13．(11分)(1)用如图8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8
(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9所示，它是传感器吗？
图9
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，向右运动时，电容减小．
(2)它是传感器．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．
14．(11分)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的．在图10甲中，电源的电动势E ＝9.0 V ，内阻可忽视不计；G 为灵敏电流表，内阻R g 保持不变；R 为热敏电阻，其阻值与温度的变化关系如图乙中的R －t 图线所示．闭合开关，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R 的温度是多少？
图10 答案 120 ℃
解析 温度为20 ℃时R 为4 kΩ，由I 1＝E
R ＋R g ，得R g ＝500 Ω，
若I 2＝3.6 mA ，可得R ＋R g ＝2.5 kΩ，则R ＝2 kΩ 依据题图乙得，此时温度为120 ℃.
15．(12分)某种电饭煲的工作原理图如图11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 ℃)疼惜开关S 自动断开，黄灯亮．
图11
(1)电阻R 1的作用是疼惜红色指示灯不致因电流过大而烧毁，与电饭煲发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？
(2)通常状况下用这种电饭煲烧水时，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应当远大于发热板的等效电阻．由于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应远大于发热板的等效电阻．
(2)不起作用．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．16．(13分)如图12是一种防汛报警器的原理图，S是触点开关，B是一个漏斗形的竹片圆筒，里面有浮子A，请你说明这种报警器的工作原理．
图12
答案见解析
解析由题图可以看出，水面上升时，浮子A在漏斗形的竹片圆筒内上浮，顶起金属板．当水面上升达到警戒水位时，使触点开关S闭合，电磁铁电路连通，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁使报警电路的触点开关闭合，灯亮发出防汛警报．。