5.3用傳感器制作自動(dòng)控制裝置同步練習(xí)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．電視機(jī)遙控系統(tǒng)中接收信號(hào)的設(shè)備用的是哪種類型的傳感器(　　)A．電容式傳感器 B．電感式傳感器C．電壓式傳感器 D．紅外線傳感器2．如圖所示是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，下列說法正確的是 A．常溫上圖中上下觸點(diǎn)是分離的B．當(dāng)溫度升高時(shí)，雙金屬片上層的膨脹系數(shù)比下層大C．若需要設(shè)定更高的溫度，則應(yīng)該向上調(diào)節(jié)升降螺絲D．電熨斗中裝有雙金屬片溫度傳感器，其作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱信號(hào)3．電熱水器在使用過程中能按設(shè)置溫度自動(dòng)跳閘斷電，是因?yàn)殡姛崴髦邪惭b了（        ）A．光傳感器 B．溫度傳感器C．紅外傳感器 D．濕度傳感器4．在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其中電阻率ρ隨溫度t變化關(guān)系如圖所示，由于這種特性，PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能．對(duì)此，下列判斷正確的是 A．通電后，其電功率一直增大B．通電后，其電功率先減小，后增大C．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在不變D．當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí)，溫度保持在和之間的某一值不變5．關(guān)于傳感器，下列說法正確的是(       )A．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)B．霍爾元件能把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個(gè)電學(xué)量C．半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，因?yàn)闇囟仍礁?，它的電阻值越?/span>D．電熨斗中裝有雙金屬片溫度傳感器，該傳感器通過控制電路的通斷達(dá)到自動(dòng)控制溫度的目的6．傳感器已廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中．下列關(guān)于傳感器的說法正確的是（　?。?/span>A．冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器                          B．電容式話筒使用了溫度傳感器C．日光燈啟動(dòng)器使用了光傳感器                              D．火警報(bào)警器使用了壓力傳感器7．下列儀器或裝置不是利用傳感器的是A．汽車防盜報(bào)警器B．賓館房間內(nèi)的火災(zāi)報(bào)警器C．工兵用的地雷探測(cè)儀D．用鑰匙打開房門8．如圖(a)所示的電路中，光敏電阻R2加上圖(b)所示的光照時(shí)，R2兩端的電壓變化規(guī)律是(　　)A． B． C． D．9．下列情況中，應(yīng)用了溫度傳感器的是（   ）A．商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門B．夜間自動(dòng)打開的路燈C．夜間有聲音時(shí)就亮的樓梯燈D．自動(dòng)恒溫冰箱10．某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用“多用電表研究熱敏電阻特性”的實(shí)驗(yàn)中，安裝好如圖所示的裝置.向杯內(nèi)加入冷水，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)為20℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵?，讀出熱敏電阻的阻值.然后向杯內(nèi)加入熱水，當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)為60℃時(shí)，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是（） A．多用電表應(yīng)選用電流擋，溫度升高時(shí)換用大量程測(cè)量B．多用電表應(yīng)選用電流擋，溫度升高時(shí)換用小量程測(cè)量C．多用電表應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率大的擋測(cè)量D．多用電表應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率小的擋測(cè)量11．半導(dǎo)體指紋傳感器是在一塊半導(dǎo)體基板上陣列了10萬個(gè)金屬顆粒，傳感器陣列的每一點(diǎn)是一個(gè)金屬電極，充當(dāng)電容器的一極，其外面是絕緣的表面，手指貼在其上與其構(gòu)成了電容器的另一極．由于手指指紋深淺不同，嵴和峪與半導(dǎo)體電容感應(yīng)顆粒形成的電容值大小不同，其工作過程是通過對(duì)電容感應(yīng)顆粒預(yù)先充電到某一參考電壓，然后對(duì)每個(gè)電容的放電電流進(jìn)行測(cè)量，設(shè)備將采集到不同的數(shù)值匯總，也就完成了指紋的采集，則（　?。?/span>A．指紋的嵴處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離近，電容小B．指紋的峪處與半導(dǎo)體基板上對(duì)應(yīng)的金屬顆粒距離遠(yuǎn)，電容小C．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指靠近時(shí)，各金屬電極電量減小D．對(duì)每個(gè)電容感應(yīng)顆粒都充電至某一參考電壓時(shí)，在手指遠(yuǎn)離時(shí)，各金屬電極均處于充電狀態(tài)12．電磁學(xué)的成就極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步。下列說法正確的是（　?。?/span>A．甲圖是某品牌的無線充電手機(jī)利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖，無線充電時(shí)手機(jī)接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B．在乙圖中，開關(guān)由閉合變?yōu)閿嚅_，則斷開瞬間觸頭C馬上離開觸點(diǎn)C．在丙圖中，鉗形電流表是利用電磁感應(yīng)原理制成的，它的優(yōu)點(diǎn)是不需要切斷導(dǎo)線，就可以方便地測(cè)出通過導(dǎo)線中交變電流的大小D．丁是電容式話筒的電路原理圖，聲波的振動(dòng)會(huì)在電路中產(chǎn)生恒定的電流13．如圖是一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖，Rt是熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是阻值較小的可調(diào)電阻，以下說法中正確的是（　　）A．要使電鈴平時(shí)不響，而發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于高溫響起，圖中虛線內(nèi)應(yīng)接入“非門”元件B．要使電鈴平時(shí)不響，而發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于高溫響起，圖中虛線內(nèi)應(yīng)接入“與門”元件C．要使電鈴平時(shí)不響，而發(fā)生火災(zāi)時(shí)由于高溫響起，圖中虛線內(nèi)應(yīng)接入“或門”元件D．為提高電路的靈敏度，圖中的電阻R應(yīng)調(diào)的小一些14．某力敏電阻的阻值隨著壓力的增大而線性減小。一同學(xué)利用該力敏電阻設(shè)計(jì)了判斷小車在水平方向上運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置。其工作原理如圖甲所示，將力敏電阻和一塊檔板固定在絕緣小車上，之間放置一個(gè)光滑絕緣重物M，重物與擋板之間通過輕彈簧連接。某次實(shí)驗(yàn)中，電流表示數(shù)隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示、已知0-t1時(shí)間內(nèi)，小車處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　　）A．0~t1時(shí)間內(nèi)，彈簧處于壓縮狀態(tài)B．t1~t2時(shí)間內(nèi)，小車的加速度隨時(shí)間均勻減小C．t2~t3時(shí)間內(nèi)，小車可能向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D．t2~t3時(shí)間內(nèi)，小車可能向左做加速度增大的加速直線運(yùn)動(dòng)15．下列說法中正確的是(  )A．電飯鍋中的敏感元件是光敏電阻B．測(cè)溫儀中的測(cè)溫元件可以是熱敏電阻C．機(jī)械式鼠標(biāo)中的傳感器接收到連續(xù)的紅外線，輸出不連續(xù)的電脈沖D．火災(zāi)報(bào)警器中的光傳感器在沒有煙霧時(shí)呈現(xiàn)低電阻狀態(tài)，有煙霧時(shí)呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)二、填空題（共4題）16．某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度t變化的關(guān)系如圖，這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電能力_______（選填“增強(qiáng)”或“減弱”）．金屬熱電阻常被用作溫度檢測(cè)器，這是利用該種電阻的阻值有______________的特性．17．溫度傳感器廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家電產(chǎn)品中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度的變化而變化的特性工作的．如圖甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0 V，內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為靈敏電流表，內(nèi)阻Rg保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值與溫度的變化關(guān)系如圖乙的R-t圖線所示，閉合開關(guān)，當(dāng)R的溫度等于20 ℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2 mA，(1) 電流表G的內(nèi)阻Rg＝________Ω；(2) 當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝3.6 mA時(shí)，熱敏電阻R的溫度是________℃.18．有一種測(cè)量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6 V的電源。R0是一個(gè)阻值為300 Ω的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R是一個(gè)壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而改變，其關(guān)系如下表所示。C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力忽略不計(jì)，試分析：壓力F/N050100150200250300…電阻 R/Ω300280260240220200180… (1)利用表中的數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式R=___________ Ω；(2)若電容器的耐壓值為5 V，該電子秤的最大稱量值為___________N；(3)如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測(cè)力顯示器的刻度___________。（選填“均勻”或“不均勻”）19．傳感器在自動(dòng)控制、信息處理技術(shù)中承擔(dān)著信息采集與轉(zhuǎn)換作用如光敏電阻將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)、熱敏電阻將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)如圖所示是大型電子地磅的電路圖，它是利用彈簧長(zhǎng)度的變化使接入電路的滑動(dòng)變阻器的阻值變化，將信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的如圖地磅刻度是______的填“均勻”或“不均勻”三、綜合題（共4題）20．如圖甲所示，是一種電加熱恒溫箱的簡(jiǎn)化工作原理電路圖。工作電路由電壓U0=220V的電源和阻值為R0=88Ω的電熱絲組成?？刂齐娐肥怯呻妷?/span>U1=7.5V的電源、開關(guān)、電磁繼電器（線圈電阻不計(jì)）、電阻箱R1（可取值范圍為0～120Ω）和熱敏電阻Rt組成的，熱敏電阻Rt的阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)控制電路的電流達(dá)到50mA時(shí)，銜鐵才吸合，從而切斷右邊工作電路，停止加熱。(1)由乙圖可知熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的升高而________；（選填“增大”、“不變”、“減小”）(2)求工作電路中電熱絲R0工作時(shí)的電流和工作5min產(chǎn)生的熱量；(3)如果恒溫箱的溫度設(shè)定為60℃，則電阻箱R1應(yīng)取多大阻值；(4)該恒溫箱可設(shè)定的最高溫度是多少℃？21．如圖是一種光電計(jì)數(shù)裝置的原理圖，被計(jì)數(shù)的制品放在傳送帶上，光源安裝在傳送帶的一側(cè)，光電計(jì)數(shù)裝置安裝在傳送帶的另一側(cè)．每當(dāng)傳送帶上有一個(gè)制品通過時(shí)，光線被擋住，電磁鐵放開銜鐵，計(jì)數(shù)齒輪轉(zhuǎn)過一齒，計(jì)數(shù)器自動(dòng)把制品數(shù)目記下來．試說明這種計(jì)數(shù)裝置的工作原理_______．22．有一種測(cè)量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示．E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源．R0是一個(gè)阻值為400Ω的限流電阻．G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器．R是一個(gè)壓敏電阻，其阻值可隨壓力大小變化而變化，其關(guān)系如下表所示．C是一個(gè)用來保護(hù)顯示器的電容器．秤臺(tái)的重力忽略不計(jì)．試分析：（1）利用表中的數(shù)據(jù)寫出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)式．（2電容器的耐壓值為5V，該電子秤的最大稱量值為多大？（3）如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，試通過尋求壓力與電流表中電流的函數(shù)關(guān)系式，說明該測(cè)力顯示器的刻度是否均勻．壓力F/N150100150200250300…電阻R/Ω300280260240220200180… 23．如圖所示，小鉛球P系在細(xì)金屬絲下，懸掛在O點(diǎn)，開始時(shí)小鉛球P沿豎直方向處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)將小鉛球P放入水平流動(dòng)的水中時(shí)，球向左擺動(dòng)一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．為了測(cè)定水流對(duì)小球作用力的大小，在水平方向固定一根電阻絲BC，其長(zhǎng)為L，它與金屬絲接觸良好，不計(jì)摩擦和金屬絲的電阻，C端在O點(diǎn)正下方處，且OC=h．圖中還有電動(dòng)勢(shì)為E的電源（內(nèi)阻不計(jì)）和一只電壓表．請(qǐng)你連接一個(gè)電路，使得當(dāng)水速增大時(shí)，電壓表示數(shù)增大．
參考答案：1．D2．B3．B4．D5．D6．A7．D8．B9．D10．D11．B12．C13．A14．AD15．B16．     增強(qiáng)     隨溫度線性變化17．120℃18．               不均勻19．不均勻；20．(1)減??；(2)2.5A；1.65×105J；(3)70Ω；(4)150℃21．[1]當(dāng)物品通過時(shí)，物品擋住光線，使光電管中無光電流產(chǎn)生，電路中無電流，電磁鐵放開齒輪，讓齒輪轉(zhuǎn)過一格，計(jì)下一個(gè)數(shù)；當(dāng)無物品通過時(shí)，光線照到光電管上，使光電管中有光電流產(chǎn)生，電磁鐵吸引銜鐵，卡住齒輪，計(jì)數(shù)齒輪不轉(zhuǎn)就不計(jì)數(shù)．22．（1）（Ω）（2）550N（3）根據(jù)閉合電路歐姆定律得把（Ω），，Ω代入上式，化簡(jiǎn)得（N），所以壓力和電流不是一次函數(shù)關(guān)系，故該測(cè)力顯示器的刻度不均勻23．如圖所示: 

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