5.1 认识传感器 同步练习—2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 5.1 认识传感器 同步练习—2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 592.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-10-27 05:50:53 | ||
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文档简介
5.1 认识传感器
1．(2020年宾川四中月考)传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能是( )
A．将力学量(如形变量)转换成磁学量
B．将电学量转换成热学量
C．将光学量转换成电学量
D．将电学量转换成力学量
2．(2020年吉化一中期中)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换为电信号的过程，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．电饭煲中控制加热和保温的温控器
3．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )
A．改变湿度 B．改变温度
C．改变磁场 D．改变电容
4．光传感器的作用是( )
A．利用光敏电阻将光信号转化为电信号
B．利用光敏电阻将电信号转化为光信号
C．利用光敏电阻将光信号与电信号互相转化
D．以上说法都不正确
5．电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响．如图所示，在电路中接入电感线圏，闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图像会是下列选项中的哪一种( )
A B C D
6．在防治新冠疫情期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是( )
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线具有荧光效应
B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测
C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用
D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同
7．为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮熄灭的装置，实现了自动控制．这是利用半导体的( )
A．压敏性 B．光敏性
C．热敏性 D．三种特性都利用了
8．(2020年宜昌检测)如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是( )
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照射到光电三极管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
9．(多选)电容式话筒的工作原理如图所示．D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( )
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
10．(多选)如图所示，干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化．关于干簧管，下列说法正确的是( )
A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C．干簧管接入电路中相当于开关的作用
D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
11．(多选)(2020年大庆实验中学检测)下列关于电熨斗的说法正确的是( )
A．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同
B．常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离
C．需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
D．电熨斗中的双金属片是一种半导体材料
12．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是( )
A．温度升高至74 ℃时，L1亮灯报警
B．温度升高至74 ℃时，L2亮灯报警
C．温度升高至78 ℃时，L1亮灯报警
D．温度升高至78 ℃时，L2亮灯报警
13．(多选)传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即
①电源接通后，电容C减小，反映h减小；
②电源接通后，电容C减小，反映h增大；
③电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小；
④电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大．
以上判断正确的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
14．(多选)(2020年北京牛山一中期中)演示位移传感器的工作原理如图乙所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是( )
A．物体M运动时，电源内的电流不会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数
15．传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的．常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路．下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关)连接正确的是( )
A B
C D
16．利用负温度系数热敏电阻制作的热敏传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．
(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________________(填“大”或“小”)．
(2)上述电路中，我们将电流表的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________________(填“左”或“右”)侧．
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．
17．如图所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一钩码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况．从图中可知道该钩码的重力约为________N，A、B、C、D四段图线中钩码处于超重状态的为__________，处于失重状态的为____________．
18．角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示，当系统绕OO′轴转动时，元件A在光滑杆上发生滑动．并输出电信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：
(1)弹簧形变量x与ω的关系式；
(2)电压表的示数U与角速度ω的函数关系．
参考答案
1 C
2 A
3 D
4 A
5 B
6 D
7 B
8 C
9 AC
10 CD
11 BC
12 D
13 AD
14 AB
15 A
16 (1)小 (2)右 (3)见解析图
【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度升高时，电阻减小，温度降低时，电阻增大．故电路中电流会变小．
(2)由(1)的分析知，温度越高，电阻越小，则电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃对应刻度的右侧．
(3)如图所示．
17 10 A、D B、C
【解析】当拉力的大小不变时，力传感器悬挂的钩码在竖直方向是匀速运动，此时力传感器的读数就是钩码的重力，约10 N．当力传感器读数大于重力时，钩码处于超重状态，即A、D状态．当力传感器读数小于重力时，钩码处于失重状态，即B、C状态．
18解：(1)当系统绕OO′轴转动时，A在光滑杆上发生滑动，使弹簧发生形变，触头P也随之移动．
由牛顿第二定律有F＝mω2R，R＝L0＋x，
即kx＝mω2(L0＋x)，x＝.
(2)电压表的示数U＝E＝.
1．(2020年宾川四中月考)传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能是( )
A．将力学量(如形变量)转换成磁学量
B．将电学量转换成热学量
C．将光学量转换成电学量
D．将电学量转换成力学量
2．(2020年吉化一中期中)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换为电信号的过程，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．电饭煲中控制加热和保温的温控器
3．有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为( )
A．改变湿度 B．改变温度
C．改变磁场 D．改变电容
4．光传感器的作用是( )
A．利用光敏电阻将光信号转化为电信号
B．利用光敏电阻将电信号转化为光信号
C．利用光敏电阻将光信号与电信号互相转化
D．以上说法都不正确
5．电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响．如图所示，在电路中接入电感线圏，闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图像会是下列选项中的哪一种( )
A B C D
6．在防治新冠疫情期间，在机场、车站等交通出入口，使用了红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播．关于红外线热像仪，下列说法正确的是( )
A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线具有荧光效应
B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测
C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用
D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同
7．为了节约能源，合理适时地使用路灯，要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的某种特性制成自动点亮熄灭的装置，实现了自动控制．这是利用半导体的( )
A．压敏性 B．光敏性
C．热敏性 D．三种特性都利用了
8．(2020年宜昌检测)如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是( )
A．进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报
B．光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报
C．进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照射到光电三极管上，电阻变小，发出警报
D．以上说法均不正确
9．(多选)电容式话筒的工作原理如图所示．D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( )
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
10．(多选)如图所示，干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化．关于干簧管，下列说法正确的是( )
A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C．干簧管接入电路中相当于开关的作用
D．干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
11．(多选)(2020年大庆实验中学检测)下列关于电熨斗的说法正确的是( )
A．电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同
B．常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离
C．需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移
D．电熨斗中的双金属片是一种半导体材料
12．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是( )
A．温度升高至74 ℃时，L1亮灯报警
B．温度升高至74 ℃时，L2亮灯报警
C．温度升高至78 ℃时，L1亮灯报警
D．温度升高至78 ℃时，L2亮灯报警
13．(多选)传感器是把非电学量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用．如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图．金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即
①电源接通后，电容C减小，反映h减小；
②电源接通后，电容C减小，反映h增大；
③电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小；
④电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大．
以上判断正确的是( )
A．① B．②
C．③ D．④
14．(多选)(2020年北京牛山一中期中)演示位移传感器的工作原理如图乙所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想电压表，则下列说法正确的是( )
A．物体M运动时，电源内的电流不会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数
15．传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的．常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路．下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关)连接正确的是( )
A B
C D
16．利用负温度系数热敏电阻制作的热敏传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范围内的温度变化，反应快，而且精确度高．
(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________________(填“大”或“小”)．
(2)上述电路中，我们将电流表的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲所示)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________________(填“左”或“右”)侧．
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．
17．如图所示，实线是某同学利用力传感器悬挂一钩码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况．从图中可知道该钩码的重力约为________N，A、B、C、D四段图线中钩码处于超重状态的为__________，处于失重状态的为____________．
18．角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示，当系统绕OO′轴转动时，元件A在光滑杆上发生滑动．并输出电信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L0，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动触头P在中点，与固定接头Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：
(1)弹簧形变量x与ω的关系式；
(2)电压表的示数U与角速度ω的函数关系．
参考答案
1 C
2 A
3 D
4 A
5 B
6 D
7 B
8 C
9 AC
10 CD
11 BC
12 D
13 AD
14 AB
15 A
16 (1)小 (2)右 (3)见解析图
【解析】(1)因为负温度系数热敏电阻温度升高时，电阻减小，温度降低时，电阻增大．故电路中电流会变小．
(2)由(1)的分析知，温度越高，电阻越小，则电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃对应刻度的右侧．
(3)如图所示．
17 10 A、D B、C
【解析】当拉力的大小不变时，力传感器悬挂的钩码在竖直方向是匀速运动，此时力传感器的读数就是钩码的重力，约10 N．当力传感器读数大于重力时，钩码处于超重状态，即A、D状态．当力传感器读数小于重力时，钩码处于失重状态，即B、C状态．
18解：(1)当系统绕OO′轴转动时，A在光滑杆上发生滑动，使弹簧发生形变，触头P也随之移动．
由牛顿第二定律有F＝mω2R，R＝L0＋x，
即kx＝mω2(L0＋x)，x＝.
(2)电压表的示数U＝E＝.