5.2傳感器的應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理粵教版（2019）選擇性必修第二冊(cè)一、選擇題（共15題）1．關(guān)于實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/span>A．實(shí)驗(yàn)只能測(cè)量距離、速度、力等一些力學(xué)物理量B．實(shí)驗(yàn)可以完成全部的物理實(shí)驗(yàn)C．實(shí)驗(yàn)比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方便、準(zhǔn)確D．實(shí)驗(yàn)沒(méi)有傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方便、準(zhǔn)確2．關(guān)于傳感器，下列說(shuō)法不正確的是（     ）A．光敏電阻在有光照射時(shí)，電阻會(huì)變大B．壓力傳感器是將力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的裝置C．傳感器是將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的裝置D．傳感器廣泛應(yīng)用于信息采集系統(tǒng)3．下列說(shuō)法不正確的是（　　）A．霍爾元件是把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量的一種元件B．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)C．電子秤所使用的傳感器是力傳感器，是把形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個(gè)電學(xué)量D．電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是控制電路的通斷4．我國(guó)于2011年5月1日起，醉酒駕駛由交通違法行為升級(jí)為犯罪行為．“陶瓷氣敏傳感器”可以用于分析氣體中酒精蒸汽的含量．如果司機(jī)飲酒，血液中的酒精成分?jǐn)U散到呼出的氣體中，呼出的氣體噴在傳感器上，傳感器的電阻將隨酒精蒸汽濃度發(fā)生相應(yīng)的變化，從而可以檢測(cè)血液中的酒精含量．某種陶瓷氣敏傳感器的電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）與氣體中酒精蒸汽濃度C的關(guān)系如圖甲所示．現(xiàn)用其組成如圖乙所示的檢測(cè)電路（電池內(nèi)阻為r，電流表內(nèi)阻不計(jì)）．以下判斷正確的是（       ）A．此陶瓷氣敏傳感器的電阻與氣體中酒精蒸汽的濃度C成正比B．氣體中酒精蒸汽的濃度C越大，則電流表指針偏轉(zhuǎn)的角度越小C．氣體中酒精的蒸汽濃度C越大，則電池路端電壓越小，傳感器上電壓也越小D．氣體中酒精的蒸汽濃度C越大，則傳感器電阻越小，電源的總功率越小5．關(guān)于傳感器工作的一般流程，下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．非電學(xué)量→敏感元件→信號(hào)調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量→轉(zhuǎn)換元件B．電學(xué)量→敏感元件→信號(hào)調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→非電學(xué)量C．非電學(xué)量→敏感元件→轉(zhuǎn)換元件→信號(hào)調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路→電學(xué)量D．非電學(xué)量→信號(hào)調(diào)整與轉(zhuǎn)換電路→轉(zhuǎn)換元件→敏感元件→電學(xué)量6．氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化．在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀察電壓表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)．有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)（即電阻的倒數(shù)）—CO濃度曲線，如圖乙所示．在下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖象中正確的是（　?。?/span>A． B．C． D．7．下面哪些技術(shù)未涉及到傳感器的應(yīng)用（ ）A．機(jī)器人 B．延時(shí)繼電器C．家用電飯煲的跳閘和保溫 D．火災(zāi)報(bào)警器8．在“傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)中,用光照射半導(dǎo)體做成的光敏電阻時(shí),光敏電阻的阻值將(　　)A．大大增大B．保持不變C．大大減小D．如何變化不能確定9．某樓梯口的電燈開(kāi)關(guān)裝有傳感器，天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音才能發(fā)光，而白天即使有聲音，電燈也不能發(fā)光，該開(kāi)關(guān)中有兩種傳感器，它們可能是(       )A．光敏電阻和駐極體話筒 B．金屬熱電阻和光敏電阻C．熱敏電阻和霍爾元件 D．熱敏電阻和光敏電阻10．如圖甲所示，條形碼掃描筆的原理是掃描筆頭在條形碼上勻速移動(dòng)時(shí)，遇到黑色線條，發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被吸收，光敏三極管接收不到反射光，呈高阻抗；遇到白色間隔，光線被反射到光敏三極管，三極管呈低阻抗。光敏三極管將條形碼變成一個(gè)個(gè)電脈沖信號(hào)，信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理系統(tǒng)處理，即完成對(duì)條形碼信息的識(shí)別，等效電路圖如圖乙所示，其中R為光敏三極管的等效電阻，為定值電阻，下列判斷正確的是（　?。?/span> A．當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓B．當(dāng)掃描筆頭在白色間隔上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓C．掃描速度對(duì)信號(hào)處理系統(tǒng)接收到的電壓信號(hào)無(wú)影響D．掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時(shí)可能無(wú)法正常工作11．某學(xué)校創(chuàng)建綠色校園，如圖甲所示為新裝的一批節(jié)能路燈，該路燈通過(guò)光控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制：路燈的亮度可自動(dòng)隨周圍環(huán)境的亮度改變而改變。如圖乙所示為其內(nèi)部電路簡(jiǎn)化原理圖，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，為光敏電阻（光照強(qiáng)度增加時(shí)，其電阻值減?。，F(xiàn)增加光照強(qiáng)度，則下列判斷錯(cuò)誤的是（　?。?/span>A．燈都變暗 B．電源的輸出功率變小C．電源的效率變小 D．上電流的變化量大于上電流的變化量12．利用霍爾元件可以進(jìn)行微小位移的測(cè)量。如圖甲所示，將固定有霍爾元件的物體置于兩塊磁性強(qiáng)弱相同、同極相對(duì)放置的磁體縫隙中，建立如圖乙所示的空間坐標(biāo)系。保持沿x方向通過(guò)霍爾元件的電流I不變，當(dāng)物體沿z軸方向移動(dòng)時(shí)，由于不同位置處磁感應(yīng)強(qiáng)度B不同，霍爾元件將在y軸方向的上、下表面間產(chǎn)生不同的霍爾電壓UH。當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0，UH為0，將該點(diǎn)作為位移的零點(diǎn)。在小范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和坐標(biāo)z成正比，這樣就可以把電壓表改裝成測(cè)量物體微小位移的儀表。下列說(shuō)法中正確的是（　　） A．該儀表只能測(cè)量位移的大小，無(wú)法確定位移的方向B．該儀表的刻度線是不均勻的C．若霍爾元件中導(dǎo)電的載流子為電子，則當(dāng)?z>0時(shí)，上表面電勢(shì)高D．電流I越大，霍爾電壓UH越大13．如圖為一種延時(shí)開(kāi)關(guān)示意圖，M和N是繞在同一個(gè)鐵芯上的兩個(gè)線圈，其中M與電源E、開(kāi)關(guān)S構(gòu)成回路，N的兩端用導(dǎo)線ab直接連起來(lái)。當(dāng)閉合S后，鐵芯吸住銜鐵A，開(kāi)關(guān)觸頭B就將高壓電路接通；當(dāng)斷開(kāi)S時(shí)，銜鐵仍被鐵芯吸住，一會(huì)兒后才被彈簧C拉上去，從而實(shí)現(xiàn)延時(shí)斷開(kāi)電路的目的。下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A．起延時(shí)效果的主要部件是線圈MB．閉合S電路穩(wěn)定工作后，導(dǎo)線ab中有從a流向b的感應(yīng)電流C．?dāng)嚅_(kāi)S瞬間，導(dǎo)線ab中有從a流向b的感應(yīng)電流D．電源E的正負(fù)極對(duì)調(diào)接入后，該裝置就沒(méi)有延時(shí)效果14．電子眼系統(tǒng)通過(guò)路面下埋設(shè)的感應(yīng)線來(lái)感知汽車的壓力。感應(yīng)線是一個(gè)壓電薄膜傳感器，壓電薄膜在受壓時(shí)兩端產(chǎn)生電壓，電壓隨壓力變化而變化，壓力越大電壓越大，壓力不變，電壓一定。壓電薄膜與電容器C、電阻R組成圖甲所示的回路。紅燈亮?xí)r，如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過(guò)感應(yīng)線，回路中會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，如圖乙所示，即視為“闖紅燈”，電子眼自動(dòng)拍照記錄。則紅燈亮?xí)r（　?。?/span> A．車輪停在感應(yīng)線上時(shí)電阻R上有恒定電流B．車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電容器先放電后充電C．車輪經(jīng)過(guò)感應(yīng)線的過(guò)程中，電阻R上的電流一直增大D．汽車前輪剛越過(guò)感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，會(huì)被電子眼拍照15．為了讓路燈能在有人經(jīng)過(guò)時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟，過(guò)一會(huì)兒以后自動(dòng)關(guān)閉，應(yīng)該在自動(dòng)控制電路中使用下述傳感器的哪一種（ ）A．光傳感器 B．壓力傳感器 C．溫度傳感器 D．聲音傳感器二、填空題（共4題）16．如圖甲所示，為熱敏電阻的R－t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω。當(dāng)線圈的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0V，內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________（填“A、B端”或“C、D端”）。(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為________Ω。17．機(jī)器人有________、________和執(zhí)行器三個(gè)模塊組成，相當(dāng)于人的感覺(jué)器官、大腦和肌肉．18．電阻應(yīng)變片（1）電阻應(yīng)變效應(yīng)：金屬導(dǎo)體在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)，其電阻也隨之變化的現(xiàn)象。（2）電阻應(yīng)變片：電阻應(yīng)變片有金屬電阻應(yīng)變片和_____，半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的_____。（3）電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為_____這個(gè)電學(xué)量。19．(1)熱敏電阻常用于溫度控制或過(guò)熱保護(hù)裝置中。如圖所示為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的示意圖。由圖可知，這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力___________（填“增強(qiáng)”或“減弱”）。 (2)利用傳感器可以探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件等。圖甲所示為某同學(xué)用傳感器做實(shí)驗(yàn)得到的小燈泡的關(guān)系圖線。 ①實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電流傳感器、電壓傳感器、滑動(dòng)變阻器A（阻值范圍）、滑動(dòng)變阻器B（阻值范圍）、電動(dòng)勢(shì)為的電源（不計(jì)內(nèi)阻）、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干。該同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑動(dòng)變阻器選用的是___________（填“A”或“B”）；請(qǐng)?jiān)趫D乙的方框中畫出該實(shí)驗(yàn)的電路圖_________。②將該小燈泡接入如丙圖所示的電路中，已知電流傳感器的示數(shù)為，電源電動(dòng)勢(shì)為，則此時(shí)小燈泡的電功率為___________W，電源的內(nèi)阻為___________。三、綜合題（共4題）20．什么是傳感器？它的作用是什么？簡(jiǎn)述一下你對(duì)傳感器的認(rèn)識(shí)和理解。21．研究表明，有些金屬電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化，物理學(xué)中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計(jì)，它可以用來(lái)測(cè)量很高的溫度，其原理如圖所示。圖中電流表的量程為0~15mA（不計(jì)其電阻），電源電壓恒為3V，R'為滑動(dòng)變阻器，金屬電阻作為溫度計(jì)的測(cè)溫探頭，在t≥0℃時(shí)，其阻值Rt隨溫度t的變化關(guān)系為Rt=100+0.5t（單位：Ω）。（1）若要把Rt放入溫度為0℃處進(jìn)行測(cè)量，使電流表恰好達(dá)到滿量程，即電流為15mA，則此時(shí)滑動(dòng)變阻器R'接入電路的阻值為多大?（2）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R'接入電路的阻值不變，當(dāng)被測(cè)溫度為600℃時(shí)，電路消耗的電功率為多大?22．電磁繼電器在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道路燈自動(dòng)控制就是其應(yīng)用之一、模擬電路如圖所示，其中A為電磁繼電器，B為照明電路，C為路燈，D為光敏電阻（白天光照強(qiáng)時(shí)，電阻變??；夜晚光照弱時(shí)，電阻變得很大）。請(qǐng)你將電路連接完整，達(dá)到白天燈熄、夜晚燈亮的效果。（連線時(shí)導(dǎo)線不能交叉）23．下圖是一個(gè)聲光控節(jié)能燈座及其電路板，你能判斷出電路板上哪個(gè)是光敏電阻，哪個(gè)是聲敏電阻元件嗎？
參考答案：1．C2．A3．B4．C5．C6．D7．B8．C9．A10．D11．B12．D13．C14．D15．D16．     A、B端     26017．     傳感器；     控制器；18．     半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片     壓阻效應(yīng)     電阻19．     增強(qiáng)     A          0.75     1.6720．傳感器是指能夠?qū)⒏惺艿降姆请妼W(xué)量，按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量輸出的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成，敏感元件和轉(zhuǎn)化元件二合一的也很多。傳感器的種類很多，根據(jù)其利用的物質(zhì)的特性不同可分為：物理傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器。根據(jù)其被測(cè)量的不同可以分為：聲、光、壓力、位移、加速度、溫度等傳感器。根據(jù)具體工作原理的不同可分為：電阻式、電容式、電感式、光電式、熱電式、壓電式、磁電式等傳感器。21．（1）100Ω；（2）0.018W22．23．由圖可知A為電容，B為聲敏電阻元件，C為光敏電阻，D為芯片。 

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高中物理粵教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)電子課本

第二節(jié) 傳感器的應(yīng)用

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