2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册第五章《传感器》章末检测(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第二册第五章《传感器》章末检测(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 376.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-01 07:58:45 | ||
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文档简介
《传感器》章末检测试题
（满分100分，答题时间75分钟）
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28.0分）
1．一同学在使用多用电表测量阻值约为几十欧姆的电阻时，该同学选择了欧姆挡的“”挡位，将两表笔接在电阻的两端。则下列说法正确的是（ ）
A．在测量光敏电阻的阻值时，光照越强，多用电表指针偏角越小
B．在测量热敏电阻（温度越高，阻值越小）的阻值时，温度越低，多用电表指针偏角越大
C．在测量压敏电阻（压力越大，阻值越小）的阻值时，压力越大，多用电表指针偏角越大
D．在测量磁敏电阻（磁场越强，阻值越小）的阻值时，磁场越强，多用电表指针偏角越小
2．如图所示为某水库用来检测水库水深的电路简图，其中R为可调电阻，为一定值电阻，可调电阻的滑动触头与一刚性轻杆连接，轻杆另一端与浮于液面的浮标相连接。当水库的液面高度发生变化时，灵敏电流计的指针发生改变。则下列说法正确的是（ ）
A．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小
B．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大
C．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小
D．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大
3．霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
4．关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量
B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
C．干簧管是能够感知电场的传感器
D．热敏电阻的阻值都是随温度的升高而减小
5．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时（ ）
A．车轮停在感应线上后，电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，不会被电子眼拍照
6．传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图甲、乙所示是两种常见的电容式传感器，现将甲、乙两种传感器分别接到图丙的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（ ）
A．当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转
B．当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转
C．当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变大，则电流表指针向左偏
D．当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变小，则电流表指针向左偏
7．街道旁的路灯江海里的航标灯都要求夜晚亮白天关闭利用半导体的电学特性制成了自动点亮、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．三特性都利用了
多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8．如图所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，为光敏电阻，为定值电阻。每当扶梯上有顾客经过挡住由A射向的光线时，计数器就计数一次。下列说法正确的是（ ）
A．当有光照射时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得—次高电压就计数一次
9．电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件（如图所示），它的结构很简单，只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”。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．两个磁性材料制成的簧片接通的原因是被磁化后相互吸引
D．干簧管接入电路中相当于开关的作用
10．如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层会形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知（ ）
A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C．当用手指触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D．如果用戴了薄绝缘手套的手触摸屏幕，不能引起触摸屏动作
填空题（本大题共2小题，共16.0分）
11．如图所示，是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触．若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在________位置，绿灯泡应安在________位置（填A或B）．
12．如图（a）所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验。采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图（b）中电脑屏幕所示。
（1）图（a）中的传感器为_________传感器；
（2）图（a）中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图（b）电脑屏幕上的_________（填“a”“b”或“c”）。
四、计算题（本大题共4小题，共38分）
13．(8分）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。试推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
14．（10分）如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V，0.9W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
(1)传感器的电阻和额定电流；
(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：
若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？
（10分）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6V的电源。R0是一个阻值为400Ω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/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R/Ω
300
280
260
240
220
200
180
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式？
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？
（3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？
16．（10分）如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将该装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后，汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N．(取g＝10 m/s2)．
(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N，求此时汽车的加速度大小和方向．
(2)求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数恰为零．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
C 2.D 3.D 4.A 5.B 6.D 7.B 8.BC 9.CD 10.AB
11．B A
12．压力 c
13．
14．(1)10Ω，0.3A (2)6V (3)仍可使用，3V
15．（1） ；（2） 550N ； （3） ，不均匀
16．(1)4.0 m/s2 向前 (2)10 m/s2 向后
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
（满分100分，答题时间75分钟）
一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28.0分）
1．一同学在使用多用电表测量阻值约为几十欧姆的电阻时，该同学选择了欧姆挡的“”挡位，将两表笔接在电阻的两端。则下列说法正确的是（ ）
A．在测量光敏电阻的阻值时，光照越强，多用电表指针偏角越小
B．在测量热敏电阻（温度越高，阻值越小）的阻值时，温度越低，多用电表指针偏角越大
C．在测量压敏电阻（压力越大，阻值越小）的阻值时，压力越大，多用电表指针偏角越大
D．在测量磁敏电阻（磁场越强，阻值越小）的阻值时，磁场越强，多用电表指针偏角越小
2．如图所示为某水库用来检测水库水深的电路简图，其中R为可调电阻，为一定值电阻，可调电阻的滑动触头与一刚性轻杆连接，轻杆另一端与浮于液面的浮标相连接。当水库的液面高度发生变化时，灵敏电流计的指针发生改变。则下列说法正确的是（ ）
A．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小
B．水库的液面降低时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大
C．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变小
D．水库的液面升高时，滑动触头向下移动，灵敏电流计的示数变大
3．霍尔元件是磁传感器，是实际生活中的重要元件之一。如图所示为长度一定的霍尔元件，在该元件中通有方向从E到F的恒定电流I，现在空间加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，其中元件中的载流子为带负电的电荷。则下列说法正确的是（ ）
A．该元件能把电学量转化为磁学量
B．左表面的电势高于右表面
C．如果用该元件测赤道处的磁场，应保持平面呈水平状态
D．如果在霍尔元件中的电流大小不变，则左右表面的电势差与磁场的磁感应强度成正比
4．关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A．传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量
B．金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
C．干簧管是能够感知电场的传感器
D．热敏电阻的阻值都是随温度的升高而减小
5．电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越大。压电薄膜与电容器C、电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照。则红灯亮时（ ）
A．车轮停在感应线上后，电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．车轮经过感应线的过程中，电阻R上的电流一直增大
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，不会被电子眼拍照
6．传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图甲、乙所示是两种常见的电容式传感器，现将甲、乙两种传感器分别接到图丙的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（ ）
A．当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转
B．当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转
C．当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变大，则电流表指针向左偏
D．当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变小，则电流表指针向左偏
7．街道旁的路灯江海里的航标灯都要求夜晚亮白天关闭利用半导体的电学特性制成了自动点亮、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．三特性都利用了
多选题（本大题共3小题，共18.0分）
8．如图所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，为光敏电阻，为定值电阻。每当扶梯上有顾客经过挡住由A射向的光线时，计数器就计数一次。下列说法正确的是（ ）
A．当有光照射时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得—次高电压就计数一次
9．电子电路中常用到一种称为“干簧管”的元件（如图所示），它的结构很简单，只是玻璃管内封入的两个软磁性材料制成的簧片。当磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到开关的作用，操纵开关的是磁场这只看不见的“手”。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．两个磁性材料制成的簧片接通的原因是被磁化后相互吸引
D．干簧管接入电路中相当于开关的作用
10．如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场。在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层会形成一个特殊电容（耦合电容），四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知（ ）
A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C．当用手指触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D．如果用戴了薄绝缘手套的手触摸屏幕，不能引起触摸屏动作
填空题（本大题共2小题，共16.0分）
11．如图所示，是自动水位报警器的示意图，其中继电器的线圈通过电流时，磁铁吸引衔铁1，使它与触头3断开，与触头2接触．若要求水位正常时绿灯亮，高出一定水位时红灯亮，现有红、绿灯泡各一个，红灯泡应安在________位置，绿灯泡应安在________位置（填A或B）．
12．如图（a）所示是小球过桥时对不同类型的桥面压力的实验。采用DIS方法对模型进行测量，其结果如图（b）中电脑屏幕所示。
（1）图（a）中的传感器为_________传感器；
（2）图（a）中甲、乙、丙分别为三种不同类型的桥面.对于凸形桥甲，其相对应的压力图线应是图（b）电脑屏幕上的_________（填“a”“b”或“c”）。
四、计算题（本大题共4小题，共38分）
13．(8分）某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。试推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
14．（10分）如图所示为检测某传感器的电路图．传感器上标有“3V，0.9W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10Ω，1A”的字样，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．求：
(1)传感器的电阻和额定电流；
(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω，则该传感器就失去作用．实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R0两端的电压．检测记录如下：
若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？
（10分）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6V的电源。R0是一个阻值为400Ω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/N
0
50
100
150
200
250
300
电阻R/Ω
300
280
260
240
220
200
180
（1）利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式？
（2）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的最大称量值为多少牛顿？
（3）通过寻求压力与电流表中电流的关系，说明该测力显示器的刻度是否均匀？
16．（10分）如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将该装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后，汽车静止时，传感器a、b的示数均为10 N．(取g＝10 m/s2)．
(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N，求此时汽车的加速度大小和方向．
(2)求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器a的示数恰为零．
试卷第1页，共3页
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参考答案
C 2.D 3.D 4.A 5.B 6.D 7.B 8.BC 9.CD 10.AB
11．B A
12．压力 c
13．
14．(1)10Ω，0.3A (2)6V (3)仍可使用，3V
15．（1） ；（2） 550N ； （3） ，不均匀
16．(1)4.0 m/s2 向前 (2)10 m/s2 向后
答案第1页，共2页
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