高中物理选修二第五章《传感器》检测题(含答案解析)(31)

一、选择题
1．(0分)[ID：129481]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R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，太光敏电阻，
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．(0分)[ID：129463]传感器已广泛应用于日常生活。

下列传感器能够将力学量转换为电学量的是（）
A．应变片
B．干簧管
C．热敏电阻
D．霍尔元件
3．(0分)[ID：129460]关于传感器，下列说法中不正确
．．．的是（）
A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号
C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
4．(0分)[ID：129455]下列说法正确的是（）
A．穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生
B．只要导体相对磁场运动，导体中一定会产生感应电流
C．话筒是一种能够将电信号转换为声音信号的传感器
D．热敏电阻能把热量这个热学量转换为电阻这个电学量
5．(0分)[ID：129447]如图所示电路中，E为电源（内阻为r），R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器，R1为光敏电阻（其阻值随光照强度的增大而减小），电压表为理想电压表，开关S闭合后，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态。

下列说法正确的是（）
A．若仅将R4的滑片向下移动，电压表的示数将变大，电源效率将变大
B．若仅将R4的滑片向下移动，R2消耗的电功率将变大，带电微粒将向上运动
C．若仅增大光照强度，R4消耗的电功率将变小
D．若仅增大光照强度，将有电流向下通过R3
6．(0分)[ID：129441]如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，b是固定不
、构成了一动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，a b
个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（）
、板之间的电场强度不变
A．a振动过程中，a b
、板所带的电荷量不变
B．a振动过程中，a b
C．a振动过程中，电路中始终有方向不变的电流
D．a板向右位移最大时，电容器的电容最大
7．(0分)[ID：129431]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
D．B 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
8．(0分)[ID：129430]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C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越小，C与U成反比
B．U越大，表示C越小，但C与U不成反比
C．U越大，表示C越大，C与U成正比
D．U越大，表示C越大，但C与U不成正比
9．(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
10．(0分)[ID：129407]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
11．(0分)[ID：129401]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．(0分)[ID：129468]某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。

如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，R1为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。

当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（）
A．A灯变亮，B灯变暗
B．电源的效率变大
C．电源内阻消耗的功率变大
D．R1上电流的变化量等于R0上电流变化量
二、填空题
13．(0分)[ID：129570]有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。

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：
压力F/N050100150200250300…
电阻R/Ω300280260240220200180…
(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式R=___________ Ω；
(2)若电容器的耐压值为5 V，该电子秤的最大称量值为___________N；
(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___________。

（选填“均匀”或“不均匀”）
14．(0分)[ID：129557]驻极体话筒由内部的驻极体________感受声波，其工作电压为
________V。

15．(0分)[ID：129548]如图甲所示，为热敏电阻的R－t图像，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，继电器的衔铁被吸合。

为继电器线圈供电的电池的电动势E＝9.0V，内阻可以不计。

图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。

则
(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50℃，可变电阻R′的阻值应调节为________Ω。

16．(0分)[ID：129541]机器人技术是在__________、__________、__________、
__________与__________等多种门类的科学技术基础上发展起来的综合性技术。

17．(0分)[ID：129538]简单机器人（如有视觉机器人）的模块有_________、_________、________，它们的功能分别如人的__________、__________、__________。

18．(0分)[ID：129526]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：_______。

19．(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．
20．(0分)[ID：129482]一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′ 串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，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“金属电阻温度计”．
（1）电流刻度较大处对应的温度刻度____________；(填“较大”或“较小”)
（2）若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为________°C．
三、解答题
21．(0分)[ID：129650]随着生活质量的提高，自动干手机已进入许多家庭。

洗手后，将手靠近自动干手机，机内的传感器使电热器加热，热空气从机内喷出，将手烘干。

请查阅资料，选择干手机使用的一种传感器，简要分析其工作原理。

22．(0分)[ID：129649]随着科技的进步，手机不再是一种简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式电子设备。

手机的许多功能是通过传感器来实现的。

请查阅资料选择手机中使用的一种传感器，分析其工作原理及用途。

23．(0分)[ID：129642]调查你家里的用电器，填写下列各用电器中可能选用的传感器（用“√”表示选用），说明它们各自的作用。

电视冰箱洗衣机热水器微波炉煤气用具空气净化器温度传感器
光传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
24．(0分)[ID：129636]图为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。

观察电熨斗的构造，并回答下列问题：
(1)常温下，电熨斗的上下触点应当是接触的还是分离的？当温度过高时双金属片将怎样起作用？
(2)熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？
25．(0分)[ID：129607]某中学生制作成功一个“遥控探测手”。

阅读下面一则文字说明和电路图，请你指出“遥控探测手”的三个基本“机器人模块"是由文中的哪些装置构成的？（如控制器、传感器、执行器等主要模块）从电路中你能看出是哪种基本逻辑电路？为什么？
遥控探测手
未开发的处女地或者某个星球被视为人类的未来生存地，需要去检测空气、土壤、水的样本是否为优良元素。

而那里充满危险，谁去更合适呢？机器人探测是当仁不让的。

我这里
制作的遥控探测手，具备探测的功能，能小发出光、声的可视的非语言信号。

所用材料一般家里或市场上都可找到。

主要有：胶木板、铅皮、单簧管、磁铁、微动开关、遥控玩具型的接受与发射装置。

制作中有两点要注意：其一，调整遥控装置中的接受与发射频率，若调整失误，遥控车只进不退，或只会左转不会右转等令人哭笑不得的事就会发生；其二，探测手的电气原理要设计好，见示意图，其中J为单簧管，S为微动开关，Q是发光二极管。

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．C
2．A
3．A
4．A
5．A
6．D
7．B
8．D
9．A
10．C
11．D
12．B
二、填空题
13．不均匀
14．塑料薄膜3~6
15．AB端260
16．自动控制电子计算机人工智能传感技术新材料17．传感器控制器执行器眼睛头脑手脚
18．电流传感器电压传感器数据采集器
19．传感器；控制器；【解析】
20．较小50
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．C
解析：C
A．日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，根据闭合电路欧姆定律，控制电路中电阻变小，电流变大，衔铁被吸下，则当日光充足时光敏电阻R减小，故A错误；
B．电动势增大，电阻不变情况下，电流增大，电磁继电器把衔铁吸下，减少了路灯照明时间，故B错误；
C．增大保护电阻0R，减小了电流，增大了照明时间，故C正确；
D．LED灯的盏数不影响控制电路，考虑蓄电池容量一定，可能减少照明时间，故D错误。

故选C。

2．A
解析：A
A．应变片是在外力的作用下产生机械形变，其电阻发生相应变化，从而将力学量转换为电学量。

A正确；
B．干簧管是将磁学量转化为电学量，B错误；
C．热敏电阻是将温度转化为电学量，C错误；
D．霍尔元件是将磁学量转化为电学量，D错误。

故选A。

3．A
解析：A
A．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，由半导体制成，且随着温度升高，其电阻在减小，对温度感知灵敏，故A错误；
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故B正确。

C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C正确；
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，故D正确。

本题选择错误的，故选A 。

4．A
解析：A
A ．穿过闭合电路的磁通量发生变化时，这个闭合电路中就有感应电流产生，选项A 正确；
B ．只有当闭合电路的部分导体切割磁感线运动时，导体中才会产生感应电流，选项B 错误；
C ．话筒是一种能够将声音信号转换为电信号的传感器，选项C 错误；
D ．热敏电阻是由半导体制成的，电阻随温度的升高而减小；从而把温度这个热学量转换为电阻这个电学量；故D 错误； 故选A 。

5．A
解析：A
A ．若仅将R 4的滑片向下移动，R 4变大，外电路总电阻变大，路端电压即电压表的示数变大，电源效率变大，故A 正确；
B ．若仅将R 4的滑片向下移动，R 2和R 4并联部分的电阻变大，分压变大，R 2消耗的电功率变大，电容器两端的电压减小，带电微粒将向下运动，故B 错误；
C ．若仅增大光照强度，R 1减小，R 4分压变大，消耗的电功率变大，故C 错误；
D ．若仅增大光照强度，R 1减小，分压减小，电容器放电，R 3中有向上的电流通过，故D 错误。

故选A 。

6．D
解析：D
A ．a 振动过程中，两板间距d 发生变化，电源始终与电容器相连，两板间电压U 不变，由
U
E d
=
可知E 变化，A 错误； B ．由r ,4πS
Q CU C kd
ε==可知，d 变化，Q 变化，选项B 错误；
C ．a 振动方向不确定，d 可增可减，故电流方向不确定，选项C 错误；
D ．当a 板向右位移最大时，由r 4πS
C kd
ε=可知，d 最小，C 最大，选项D 正确；
故选D 。

7．B
解析：B 根据R-F 关系可知
R = R 0-kF
而
0E E
k r r
F I R R =
=+-+
可知，物体质量与电流是非线性关系，且F 越大，则I 越大，即B F 对应的物体质量应标在电流较大的刻度上。

故选B 。

8．D
解析：D
设酒精气体传感器电阻为'r 。

酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R 0两端的电压。

根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得
1kC r '
= k 是比例系数
根据欧姆定律得
0001U E E R R R r r R R r kC
==++++++'
解得
01ER U R R r kC
=++
+ 由数学知识知，U 越大，C 越大，但两者不成正比。

故选D 。

9．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 。

10．C
解析：C
传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量。

故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

11．D
解析：D
A ．金属热电阻是一种将温度这个热学量转化为电阻这个电学量的传感器，A 错误；
B ．电视遥控接收器的主要元件是红外线传感器，B 错误；
C ．话筒中的传感器是声传感器，它将声信号转化为电信号，C 错误；
D ．传感器能将非电学量按一定规律转换为电学量或转换为电路的通断，故D 正确。

故选D 。

12．B
解析：B
光照逐渐减弱时，光敏电阻阻值增大，电路总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大。

A ．外电压增大，A 灯变亮；支路R 0上的电流减小，R 0上的电压减小，又因为外电压增大，所以
B 灯电压增大，所以B 灯变亮，故A 错误；
B ．因为外电阻变大，根据
221()I R R r I R r R r R r
η===-+++ 可知，电源的效率变大，故B 正确；
C ．因为内电压减小，所以电源内阻消耗的功率变小，故C 错误；
D ．对于支路R 0，有
01B I I I =∆+∆∆
其中、
00I ∆<，0B I ∆>
所以
01||||I I ∆<∆
故D 错误。

故选B 。

二、填空题
13．不均匀
解析：3000.4F - 600N 不均匀
(1)通过表中数据可得
F c R
∆=∆ 故R 与F 成线性变化关系，设它们的关系为
R =kF +b
代入数据得
=3000.4R F -
(2)由题意，0R 上的电压为5V ，通过0R 的电流为
0051=A=A 30060
R U I R =
利用 R E U R I -=
R =300-0.4F
可求得
max 600N F =
(3)由
0E I R R
=+ R =kF +b
可得
0R b E F kI k
+=
- 即该测力显示器的刻度不均匀。

14．塑料薄膜3~6
解析：塑料薄膜 3~6
[1][2]驻极体话筒由内部的驻极体塑料薄膜感受声波，其工作电压为3~6V 。

15．AB 端260
解析：A 、B 端 260
(1)[1]恒温箱内的加热器应接在A 、B 端。

随着恒温箱内温度升高，热敏电阻R 的阻值变小，则线圈中的电流变大，当线圈中的电流大于或等于20mA 时，继电器的衔铁被吸到下方来，则恒温箱加热器与电源断开，加热器停止工作，恒温箱内温度降低。

随着恒温箱内温度降低，热敏电阻R 的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于20mA 时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。

(2)[2]要使恒温箱内的温度保持50℃，即50℃时线圈内的电流为20mA 。

由闭合电路欧姆定律
E I r R R ++'
＝ r 为继电器的电阻，由图甲可知，50℃时热敏电阻的阻值为90Ω，所以
R ′＝E I
－R －r ＝260Ω 16．自动控制电子计算机人工智能传感技术新材料
解析：自动控制 电子计算机 人工智能 传感技术 新材料
[1][2][3][4][5]机器人技术是在自动控制、电子计算机、人工智能、传感技术与新材料等多种门类的科学技术基础上发展起来的综合性技术。

17．传感器控制器执行器眼睛头脑手脚
解析：传感器 控制器 执行器 眼睛 头脑 手脚
[1][2][3][4][5][6]简单机器人（如有视觉机器人）的模块有传感器、控制器、执行器，它们的功能分别如人的眼睛、头脑、手脚。

18．电流传感器电压传感器数据采集器
解析：电流传感器 电压传感器 数据采集器
[1][2][3]A 与电动机串联，一定是电流传感器；B 与电动机并联，一定是电压传感器；C 与
计算机相连，是数据采集器。

19．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．
20．较小50
解析：较小 50
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流
E I R R
=+' 可见，电阻R 越小，电流I 越大，对应的温度越低，所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小。

(2)[2]当电流为5mA 时，由闭合电路欧姆定律
E I R R =
+'
得 31.5150150510
E R R I -'=
-=-=Ω⨯ 由R -t 图象，根据数学得到 R =t +100（Ω），
当
R =150Ω
可得
t =50°C
三、解答题
21．
见解析
一切物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越多。

手靠近干手机，红外线传感器通过接收身体表面辐射出来的红外线来启动加热装置工作，属于红外线传感器。

22．
见解析
重力传感器体现在手机横竖屏智能切换、拍照照片朝向、重力感应类游戏(如滚钢珠)。

原理：利用压电效应实现，传感器内部一块重物和压电片整合在一起，通过正交两个方向产生的电压大小，来计算出水平方向。

23．
见解析
表中公选择了各用电器中常用的传感器而非全部。

电视使用了红外传感器，遥控器发射红外信号，电视传感器感受信号实现对电视的遥控。

冰箱、热水器、微波炉、煤气用具都使用了温度传感器，当达到设定温度时启动或停止工作。

洗衣机使用了压力传感器实现多段水位控制。

煤气用具有的使用气体传感器，当发生煤气泄漏，气体浓度达到设定值时发出警报。

空气净化器使用气体传感器，当污染气体达到一定浓度时开启换气系统，它一般还使用了湿度传感器，当湿度不在设定的区间时，可以启动加湿或除湿系统。

24．
（1）常温下，电熨斗上的触点是接触的，当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热；（2）熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋。

(1)常温下，电熨斗上的触点是接触的，这样接通电源后能进行加热。

当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热，当温度降低后，双金属片恢复原状，电路接通继续加热；
(2) 熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，使得双金属片弯曲较大时，触点点才分离，这样保证了较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋，使得双金属片弯曲较小时，触点就分离，这样保证了温度不会过高。

25．
见解析
微控制器是由接受和发射装置、音乐集成块和循环发光二极管集成块构成；传感器是由微动开关和单簧管（磁控开关）构成；执行器是由发光二极管和扬声器构成。

从电路中可以看出是“或门”逻辑电路。

当探测手碰到优良元素（含有磁铁）障碍物时，就会使微动开关和单簧管均闭合。

同时发出光和声。

但微动开关闭合时也会使二极管发光，单簧管遇磁铁时也会闭合，使扬声器发声。

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。