人教版 (2019)選擇性必修第二冊(cè)第五章傳感器1 認(rèn)識(shí)傳感器優(yōu)秀隨堂練習(xí)題-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

基礎(chǔ)篇
一、單選題
１.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（）
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)無影響
D．掃描筆頭外殼出現(xiàn)破損時(shí)可能無法正常工作
【答案】D
【解析】AB．當(dāng)掃描筆頭在黑色線條上移動(dòng)時(shí)，光敏三極管呈高阻抗，處于斷路狀態(tài)，所以兩端的電壓為零，信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓，同理，在白色間隔上移動(dòng)時(shí)信號(hào)處理系統(tǒng)時(shí)電路總電阻小而電流大因此兩端電壓高而獲得高電壓，AB錯(cuò)誤；
C．掃描速度不同，信號(hào)處理系統(tǒng)接收到的因同一黑色線條（白色間隔）產(chǎn)生的低（高）電壓時(shí)間不同，C錯(cuò)誤；
D．外殼破損，外界光線可能會(huì)照到光敏三極管上，導(dǎo)致信息讀取錯(cuò)誤，D正確。
故選：D。
２.在一些星級(jí)賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動(dòng)干手機(jī)，洗手后將濕手靠近，機(jī)內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干．手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?( )
A．改變了濕度B．改變了溫度
C．改變了磁場(chǎng)D．改變了電容
【答案】D
【解析】根據(jù)自動(dòng)干手機(jī)工作的特征，手靠近電熱器開始工作，手撤離電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容．手靠近時(shí)相當(dāng)于連接一個(gè)電容，可以確定干手機(jī)內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容．用濕度和溫度來驅(qū)動(dòng)電熱器工作，理論上可行，但是假如干手機(jī)是由于濕度、溫度的變化而工作就成了室內(nèi)烘干機(jī)。
故選：D。
３.交通警察用來檢測(cè)駕駛員酒精含量的檢測(cè)器使用的傳感器是（）
A．聲音傳感器B．電化學(xué)傳感器
C．壓力傳感器D．溫度傳感器
【答案】B
【解析】檢測(cè)駕駛員酒精含量，與聲音、壓力、溫度無關(guān)，因此選用的是化學(xué)傳感器，故B正確。
故選：B。
4.許多牛奶制品中被檢測(cè)出化學(xué)原料三聚氰胺．在多種檢測(cè)三聚氰胺的方法中有一種“酶標(biāo)法檢測(cè)”，這種檢測(cè)方法使用的傳感器，應(yīng)為傳感器中的哪一類( )
A．物理傳感器B．化學(xué)傳感器
C．生物傳感器D．溫度傳感器
【答案】C
【解析】檢測(cè)三聚氰胺的方法為酶標(biāo)法，所以其原理應(yīng)該是利用了生物酶，故應(yīng)為生物傳感器；
A．物理傳感器，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；
B．化學(xué)傳感器，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；
C．生物傳感器，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；
D．溫度傳感器，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選：C。
5.為了做好新冠疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測(cè)溫儀對(duì)出入人員進(jìn)行體溫檢測(cè)。紅外測(cè)溫儀是一種利用紅外線來測(cè)量體溫的設(shè)備，被測(cè)人員輻射出的紅外線可被測(cè)溫儀捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。下列與紅外測(cè)溫儀屬于同類傳感器的是（）
A．飲水機(jī)中自動(dòng)控制加熱和保溫的溫控器
B．走廊照明燈的聲控開關(guān)
C．火災(zāi)紅外報(bào)警器
D．電子體重計(jì)的壓力傳感裝置
【答案】C
【解析】溫度測(cè)溫儀使用的是紅外線傳感器，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的過程，飲水機(jī)中自動(dòng)控制加熱和保溫的溫控器使用的是溫度傳感器，走廊照明燈的聲控開關(guān)使用的是聲音傳感器，電子計(jì)重計(jì)的壓力傳感器裝置使用的是壓力傳感器，火災(zāi)紅外報(bào)警器使用的是紅外線傳感器。
故選：C。
6.傳感器可將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量或電路的通斷,起自動(dòng)控制作用,如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中有位移傳感器,電飯煲中有溫度傳感器,電視機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、空調(diào)機(jī)中有光電傳感器,右圖是演示位移傳感器的工作原理圖,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng),通過電壓表顯示的數(shù)據(jù)來反映物體位移的大小。假設(shè)電壓表是理想的,則下列說法正確的是( )
A.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化
B.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化
C.物體M不動(dòng)時(shí),電路中沒有電流
D.物體M不動(dòng)時(shí),電壓表沒有示數(shù)
【答案】B
【解析】由于電壓表是理想的,因此滑片P移動(dòng)時(shí),不改變閉合電路的電阻,電源內(nèi)的電流不發(fā)生變化,即電流恒定,A、C錯(cuò)誤;物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表所測(cè)電壓是變化的,M不動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)恒定,B正確,D錯(cuò)誤。本題主要考查傳感器在自動(dòng)控制裝置中的應(yīng)用,提高學(xué)生的理論分析能力和科學(xué)思維。
故選：B。
7.如圖所示,RT為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,R為定值電阻,若往RT上擦些酒精,在環(huán)境溫度不變的情況下,關(guān)于電壓表示數(shù)的變化情況,下列說法正確的是( )
A.變大B.變小
C.先變大后變小再不變D.先變小后變大再不變
【答案】D
【解析】往RT上擦酒精后,酒精蒸發(fā)吸熱,熱敏電阻RT溫度降低,電阻值增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn),電壓表示數(shù)變小。當(dāng)酒精蒸發(fā)完畢后,RT的溫度逐漸升高到環(huán)境溫度后不變,所以熱敏電阻的阻值逐漸變小,最后不變。故電壓表的示數(shù)將逐漸變大,最后不變。所以選項(xiàng)D正確。
故選：D。
提升篇
一、多選題
1．唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，下列說法正確的是（）
A．該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的
B．該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的
C．膜片振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不斷變化
D．膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變
【答案】BC
【解析】ABC．該傳感器是通過線圈在永磁體中振動(dòng)時(shí)，穿過金屬線圈的磁通量不斷變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，則該裝置是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，BC正確；
D．膜片振動(dòng)時(shí)，隨聲音的強(qiáng)弱變化，膜片振動(dòng)的幅度不斷變化，則金屬線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是變化的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選：BC。
2.隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，使熱空氣從機(jī)內(nèi)吹出，將濕手烘干。某型號(hào)干手機(jī)的說明書中有如下一段文字：
功能與特點(diǎn)：
◆采用紅外線感應(yīng)原理，即感應(yīng)即動(dòng)作，衛(wèi)生、方便；
◆超高溫保護(hù)，即過熱、過電流雙重保護(hù)；
◆采用內(nèi)熱式的再循環(huán)原理，低噪音、高轉(zhuǎn)速、烘干能力強(qiáng)；
◆高強(qiáng)度塑鋼外殼，牢固可靠，美觀大方。
據(jù)此可判斷（）
A．該自動(dòng)干手機(jī)內(nèi)裝有由溫度傳感器組成的保護(hù)電路
B．該自動(dòng)干手機(jī)靠位移傳感器來感知使用者手的靠近
C．該自動(dòng)干手機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能及動(dòng)能
D．該自動(dòng)干手機(jī)靠紅外線傳感器來感知使用者手的靠近
【答案】ACD
【解析】A．由說明書中“功能與特點(diǎn)”的第二項(xiàng)可知，該自動(dòng)干手機(jī)具有過熱保護(hù)功能，其中必然用溫度傳感器來感知溫度，溫度過高時(shí)自動(dòng)控制電路斷開，選項(xiàng)A正確；
BD．由說明書中“功能與特點(diǎn)”的第一項(xiàng)可知，B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確；
C．由能量守恒定律知，選項(xiàng)C正確。
故選：ACD。
3.如圖所示，理想變壓器的原線圈與定值電阻r串聯(lián)，副線圈接熱敏電阻RT(溫度升高，阻值減小)，在正弦交流電源的電壓U0不變的情況下，下列說法正確的是( )
A．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，原線圈兩端的電壓一定減小
B．當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，原線圈中的電流一定減小
C．當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，r消耗的功率一定減小
D．當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，r消耗的功率一定增大
【答案】AC
【解析】設(shè)變壓器原線圈的匝數(shù)為n1，副線圈的匝數(shù)為n2，當(dāng)RT的溫度升高時(shí)，其阻值減小，副線圈的電流I2增大，根據(jù)eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，可知原線圈的電流I1增大，根據(jù)U0＝I1r＋U1，可知原線圈兩端的電壓U1減小，故A正確，B錯(cuò)誤；同理，當(dāng)RT的溫度降低時(shí)，其阻值增大，副線圈的電流I2減小，根據(jù)eq \f(I1,I2)＝eq \f(n2,n1)，可知原線圈的電流I1減小，根據(jù)P＝I12r，可知r消耗的功率一定減小，故C正確，D錯(cuò)誤．
故選：AC。
4.如圖為電阻R隨溫度T變化的圖線．下列說法中正確的是( )

A．圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的
B．圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導(dǎo)體材料制成的
C．圖線1對(duì)應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大、靈敏度高
D．圖線2對(duì)應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小、靈敏度高
【答案】BD
【解析】金屬熱電阻的阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小，故A錯(cuò)誤，B正確；圖線1對(duì)應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍大，但靈敏度低，圖線2對(duì)應(yīng)的材料化學(xué)穩(wěn)定性差、測(cè)溫范圍小，但靈敏度高，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD。
5.如圖電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng)，在觸摸屏幕時(shí)，由于人體是導(dǎo)體，手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特殊電容(耦合電容)，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。由以上信息可知，下列說法中正確的是( )
A．電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指
B．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越大
C．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越小
D．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指和屏的接觸面積的大小影響電容的大小
【答案】ABD
【解析】電容式觸摸屏在原理上把人的手指當(dāng)作一個(gè)電容器元件的一個(gè)極板，把導(dǎo)體層當(dāng)作另一極板，故選項(xiàng)A正確；手指和屏的接觸面積大小會(huì)影響到電容大小，接觸面積越大，即兩極板的正對(duì)面積越大，電容越大，故選項(xiàng)B、D正確，C錯(cuò)誤。
故選：ABD。
6.利用光敏電阻制作的光傳感器,記錄了傳送帶上工件的輸送情況。圖甲為某工廠成品包裝車間的光傳感記錄器,光傳感器B能接收到發(fā)光元件A發(fā)出的光。每當(dāng)工件擋住A發(fā)出的光時(shí),光傳感器就輸出一個(gè)電信號(hào),并在屏幕上顯示出電信號(hào)與時(shí)間的關(guān)系,如圖中乙所示。若傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng),每?jī)蓚€(gè)工件間的距離為0.2 m,則下述說法正確的是( )
A.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.1 m/s
B.傳送帶運(yùn)動(dòng)的速度是0.2 m/s
C.該傳送帶每小時(shí)輸送3 600個(gè)工件
D.該傳送帶每小時(shí)輸送7 200個(gè)工件
【答案】BC
【解析】有工件通過時(shí),擋住A射向光傳感器B的光,傳感器輸出一個(gè)高電壓,故知兩相鄰工件通過的時(shí)間t=1s,傳送帶的速度v=0.21m/s=0.2m/s。每小時(shí)傳送工件3600個(gè)。
故選：BC。
7.如圖所示,用光敏電阻LDR和燈泡制成一種簡(jiǎn)易水污染指示器,下列說法正確的是( )
A.嚴(yán)重污染時(shí),LDR是高電阻
B.輕度污染時(shí),LDR是高電阻
C.無論污染程度如何,LDR的電阻不變,阻值大小由材料本身因素決定
D.該儀器的使用會(huì)因?yàn)榘滋旌屯砩鲜艿接绊?br>【答案】AD
【解析】嚴(yán)重污染時(shí),透過污水照到LDR上的光線較少,LDR電阻較大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;LDR由半導(dǎo)體材料制成,受光照影響電阻會(huì)發(fā)生變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;白天和晚上自然光強(qiáng)弱不同,或多或少會(huì)影響LDR的電阻,選項(xiàng)D正確。
故選：AD。
8.如圖所示,RT為正溫度系數(shù)熱敏電阻,R1為光敏電阻,R2和R3均為定值電阻,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,V為理想電壓表?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大,可能的原因是( )
A.熱敏電阻溫度升高,其他條件不變
B.熱敏電阻溫度降低,其他條件不變
C.光照增強(qiáng),其他條件不變
D.光照減弱,其他條件不變
【答案】BD
【解析】因R3為定值電阻,電壓表示數(shù)變大說明流經(jīng)R3的電流增大,由電路結(jié)構(gòu)可知,這可能是由于RT減小或R1增大,由熱敏電阻和光敏電阻特性知,可能是由于溫度降低或光照減弱,故B、D正確,A、C錯(cuò)誤。
故選：BD。
二、非選擇題：
1.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖8中的虛線所示．它主要由三部分構(gòu)成：踏板和壓力杠桿ABO、壓力傳感器R(一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器)、顯示體重的儀表(其實(shí)質(zhì)是電流表)．其中AO∶BO＝5∶1.已知壓力傳感器的電阻與其所受壓力的關(guān)系如下表所示：
設(shè)踏板的杠桿組件的質(zhì)量不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端電壓恒為4.68 V，則：
(1)利用表中數(shù)據(jù)歸納出電阻R隨壓力F變化的函數(shù)關(guān)系式；
(2)該秤零刻度線(即踏板空載時(shí)的刻度線)應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處？
(3)如果某人站在踏板上，電流表刻度盤示數(shù)為20 mA，這個(gè)人的體重是多少？(取g＝10 N/kg)
【答案】(1)R＝300－0.6F (2)15.6 mA (3)55 kg
【解析】(1)由表中數(shù)據(jù)可歸納得出：R＝300－0.6F.
(2)依題意可知，電子秤空載時(shí)壓力傳感器受到的壓力為零，電阻R1＝300 Ω，電路中的電流為I1＝eq \f(U,R1)＝eq \f(4.68,300) A＝15.6 mA，所以該秤零刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤的15.6 mA處．
(3)當(dāng)電流表刻度盤的讀數(shù)為I2＝20 mA時(shí)，壓力傳感器的電阻R2＝eq \f(U,I2)＝eq \f(4.68,20×10－3) Ω＝234 Ω，
由R＝300－0.6F，解得F2＝110 N.
再由F2·AO＝G·BO，可得G＝550 N.
故人的體重為m＝eq \f(G,g)＝55 kg.
２.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用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化而變化的特性工作的．在圖甲中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0 V，電源內(nèi)電阻可忽略不計(jì)；G為小量程的電流表，電流表內(nèi)阻RG保持不變；R為熱敏電阻，其電阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙的R－t圖線所示．閉合開關(guān)S.
(1)當(dāng)R的溫度等于40 ℃時(shí)，電流表示數(shù)I1＝2.25 mA，求電流表內(nèi)阻RG；
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)I2＝4.5 mA時(shí)，求熱敏電阻R的溫度．
【答案】(1)500 Ω (2)140 ℃
【解析】(1)由R－t圖像得，當(dāng)t＝40 ℃時(shí)，R1＝3 500 Ω，再由I1＝eq \f(E,R1＋RG)，得RG＝500 Ω
(2)I2＝eq \f(E,R2＋RG)，代入數(shù)據(jù)得：
R2＝1 500 Ω
由R－t圖像可知，此時(shí)的溫度是140 ℃.
3.計(jì)算機(jī)鍵盤上的每一個(gè)按鍵下面都有一個(gè)電容傳感器。電容的計(jì)算公式是C=ε,其中常量ε=9.0×10-12 F·m-1,S表示兩金屬片的正對(duì)面積,d表示兩金屬片間的距離。當(dāng)某一鍵被按下時(shí),d發(fā)生改變,引起電容器的電容發(fā)生改變,從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。已知兩金屬片的正對(duì)面積為50 mm2,鍵未被按下時(shí),兩金屬片間的距離為0.60 mm。只要電容變化達(dá)0.25 pF,電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。那么為使按鍵得到反應(yīng),至少需要按下多大距離?
【答案】0.15 mm
【解析】未按下時(shí)電容C1=ε=0.75 pF,由,C2=C1+0.25 pF=1.00 pF,解得Δd=0.15 mm壓力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
電阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷更多

相關(guān)試卷

相關(guān)試卷 更多

相關(guān)試卷更多