选修3-2 6.2 传感器的应用 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 选修3-2 6.2 传感器的应用 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 250.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-23 06:52:10 | ||
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文档简介
选修3-2 6.2 传感器的应用 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置。 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时
A. 电路中的电流减小，油箱油面降低 B. 电路中的电流减小，油箱油面升高
C. 电路中的电流增大，油箱油面降低 D. 电路中的电流增大，油箱油面升高
2. 每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了
A. 红外线传感器 B. 压力传感器 C. 振动传感器 D. 电容传感器
3. 某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是
A. 热敏电阻和光敏电阻 B. 金属热电阻和光敏电阻
C. 热敏电阻和霍尔元件 D. 光敏电阻和驻极体话筒
4. 小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经检查，恒温箱的控制器没有故障。参照图，下列对故障判断正确的是
A. 只可能是热敏电阻出现故障
B. 只可能是温度设定装置出现故障
C. 热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障
D. 可能是加热器出现故障
5. 有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是
A. 两个传感器都是光电传感器
B. 两个传感器分别是光电传感器和温度传感器
C. 两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器
D. 只有光照和温度都适合时排气扇才能工作
6. 光电式感烟探测器（简称烟感器）由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。该报警器利用的传感器是
A. 力传感器 B. 声传感器 C. 位移传感器 D. 光传感器
7. 物理传感器是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出相关信息的，化学传感器是利用化学反应识别和检测信息的。下列说法正确的是
A. 凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器
B. 气敏传感器只能是物理传感器
C. 物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出
D. 物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应
8. 如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得。当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的是
A. 电路中电阻越大 B. 电路中电阻不变
C. 电路中电流越小 D. 电路中电流越大
9. 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 时， 灯亮，报警
B. 温度升高至 时， 灯亮，报警
C. 温度升高至 时， 灯亮，报警
D. 温度升高至 时， 灯亮，报警
10. 如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为 的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为 ，输出电压为 ，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为 ，输出电压为 ，则该同学的身高和质量分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、填空题（共4小题；共24分）
11. 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图所示为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值 随温度 变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力 （填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更 （填“敏感”或“不敏感”）。
12. 目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关，该延时开关的简化原理如图所示。图中 是红色发光二极管（只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光）， 为限流电阻， 为按钮式开关，虚线框内 表示延时开关电路，当按下 接通电路瞬间，延时开关触发，相当于 闭合，这时释放 后，延时开关 约在 后断开，灯泡熄灭。根据上述信息和原理图，我们可推断：
按钮开关 按下前，发光二极管是 （填“发光的”或“熄灭的”），按钮开关 按下再释放后，灯泡 发光持续时间约 。这一过程中发光二极管是 （填“发光的”或“熄灭的”）。限流电阻 的阻值和灯丝电阻 相比，应满足 （填“远大于”或“远小于”） 的条件。
13. 目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关。该延时开关的简化原理如图所示。图中 是红色发光二极管（只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光）， 为限流电阻， 为按钮式开关，虚线框内 表示延时开关电路，当按下 接通电路瞬间，延时开关触发，相当于 闭合，这时释放 后，延时开关 约在 后断开，电灯熄灭。根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关 按下前，发光二极管是 （填“发光的”或“熄灭的”），按钮开关 按下再释放后，电灯 发光持续时间约 。这一过程中发光二极管是 。限流电阻 的阻值和灯丝电阻 相比，应满足 的条件。
14. 如图所示是继电器的原理图，当在接线柱 、 间接人电源时，电磁铁便将衔铁 吸离 而与 接触，从而达控制电路的目的，接线柱 与接有电源的负温度系数的热敏电阻串接，接线柱 与外电路串接，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 设计一个自动防盗报警电路，要求：晚间房门被打开，细导线 被扯断，电铃发声自动报警。把如图所示的电路元件连成电路。
16. 一路灯控制装置如图所示， 为光敏电阻，光照射 时， 变小。白天时，继电器 两端电压是较大还是较小 要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节
17. 如图甲为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻 和继电器做成的温控电路，设继电器的线圈电阻为 ，当继电器线圈中的电流大于或等于 时，继电器的衔铁被吸合。左侧电源电动势为 ，内阻可不计。试问温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光
答案
第一部分
1. D
【解析】当油箱油面升高时，由于杠杆作用使金属滑片向下移动，而使回路总电阻减小，电流增大，故D项正确。
2. A
【解析】借助红外线传感器，可以感知伤员与周围环境的差别，从而发现深埋在废墟中的伤员。
3. D
【解析】两种传感器分别把声音信号转换为电信号，把光信号转换为电信号，所以选项D正确.
4. C
【解析】由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误。
若加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温度持续升高，故D错误。
5. B
【解析】题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个条件满足即可，选项A、C、D错误，B正确。
6. D
【解析】火灾报警器的原理是当有火灾时，会产生烟，进入火灾报警器时，对光产生散射，从而触发开关报警。故选项D正确。
7. D
【解析】各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转换为电学量，故选项A错误；
气敏传感器的核心部件是气敏电阻，其表面吸收了某种自身敏感的气体之后会发生反应，使自身阻值改变，属于化学传感器，故选项B错误；
物理传感器既可将信息转换为电压输出，也可将信息转换为电流、电阻等输出，故选项C错误；
由物理传感器的定义知选项D正确。
8. D
【解析】由题图看出，握力越大，触片下滑越多，变阻器接入电路的电阻越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大，D正确。
9. D
【解析】由题图可知，金属丝下墙所指的刻度值为 ；当温度升高到 时，水银温度计顶墙封入的一段金属丝就和水银接触，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来， 灯亮，报警，故选D。
10. D
【解析】设测量仪高度和人的身高分别为 和 ，根据题意，没有站人时有 ，站人时有 ，得 ；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时 ，站人时 ，得 ，故D项正确。
第二部分
11. 增强；敏感
【解析】随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，导电能力增强；由题中 图象可知，相比金属热电阻，热敏电阻对温度变化的响应更敏感。
12. 发光的；；熄灭的；远大于
【解析】由题图可得，按钮开关 按下前，发光二极管、限流电阻与灯泡串联，有很小电流通过发光二极管，因此发光二极管处于发光状态。当按钮开关 按下再释放后，由于接通电路瞬间延时开关触发，相当于 闭合，二极管被短路，所以处于熄灭状态。由于延时开关 约在 后断开，灯泡才熄灭，则知灯泡 发光持续时间约 ，只有当限流电阻 的阻值比灯丝电阻 大得多时，通过发光二极管的电流才很小，确保二极管不被烧坏。
13. 发光的；；熄灭的；
【解析】升关 按下前， 为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的，当按下开关 后，延时开关 闭合，二极管和 被短路，二极管不发光，由于延时开关 约 后断开，故电灯 能持续发光 ，由于 为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足 。
14. 、 ； 、
【解析】 为常闭触点，正常情况下与衔铁 相吸； 为常开触点，正常情况下与衔铁 分离，因此， 、 与外电路相连，以便加热，当温度越来越高时，电磁铁将衔铁 吸下，以切断电路，所以， 、 应与接有电源的热敏电阻相连。
第三部分
15.
【解析】 断开时，电铃发声，应使电铃与导线 并联后，再与电阻串联，如图所示。
16. 较小；调节 使其变小
【解析】由题可知，按照逻辑分析法，引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻 的光的强弱。白天光照强， 的阻值较小， 两端的电压 较大，即 端电势较高，则 端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮。而夜间的情形恰好相反。若使路灯早一些亮时，首先要明确继电器的动作电压 一定， 端电平一定， 端电平一定，测 两端的电压 一定，因 ，则可知要使路灯早些亮时，环境光线仍较强， 较小，要保证 一定，必须调节 使其变小。
17. 等于或大于
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示是某种汽车上的一种自动测定油箱内油面高度的装置。 是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，当滑动变阻器的金属滑片向下移动时
A. 电路中的电流减小，油箱油面降低 B. 电路中的电流减小，油箱油面升高
C. 电路中的电流增大，油箱油面降低 D. 电路中的电流增大，油箱油面升高
2. 每当地震发生后，各路救援人员及时深入灾区，与死神抢时间，争分夺秒抢救被埋人员，有些救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了
A. 红外线传感器 B. 压力传感器 C. 振动传感器 D. 电容传感器
3. 某楼梯口的电灯开关装有传感器，天黑时，出现声音才能发光，而白天即使有声音，电灯也不能发光，该开关中有两种传感器，它们可能是
A. 热敏电阻和光敏电阻 B. 金属热电阻和光敏电阻
C. 热敏电阻和霍尔元件 D. 光敏电阻和驻极体话筒
4. 小强用恒温箱进行实验时，发现恒温箱的温度持续升高，无法自动控制。经检查，恒温箱的控制器没有故障。参照图，下列对故障判断正确的是
A. 只可能是热敏电阻出现故障
B. 只可能是温度设定装置出现故障
C. 热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障
D. 可能是加热器出现故障
5. 有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是
A. 两个传感器都是光电传感器
B. 两个传感器分别是光电传感器和温度传感器
C. 两个传感器可能分别是温度传感器、电容式传感器
D. 只有光照和温度都适合时排气扇才能工作
6. 光电式感烟探测器（简称烟感器）由光源、光电元件和电子开关组成。利用光散射原理对火灾初期产生的烟雾进行探测，并及时发出报警信号。该报警器利用的传感器是
A. 力传感器 B. 声传感器 C. 位移传感器 D. 光传感器
7. 物理传感器是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出相关信息的，化学传感器是利用化学反应识别和检测信息的。下列说法正确的是
A. 凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器
B. 气敏传感器只能是物理传感器
C. 物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出
D. 物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应
8. 如图为握力器原理示意图，握力器把手上的连杆与弹簧一起上下移动，握力的大小可通过一定的换算关系由电流表的示数获得。当人紧握握力器时，如果握力越大，下列判断正确的是
A. 电路中电阻越大 B. 电路中电阻不变
C. 电路中电流越小 D. 电路中电流越大
9. 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 时， 灯亮，报警
B. 温度升高至 时， 灯亮，报警
C. 温度升高至 时， 灯亮，报警
D. 温度升高至 时， 灯亮，报警
10. 如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为 的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为 的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为 ，输出电压为 ，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为 ，输出电压为 ，则该同学的身高和质量分别为
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、填空题（共4小题；共24分）
11. 热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图所示为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值 随温度 变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力 （填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的响应更 （填“敏感”或“不敏感”）。
12. 目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关，该延时开关的简化原理如图所示。图中 是红色发光二极管（只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光）， 为限流电阻， 为按钮式开关，虚线框内 表示延时开关电路，当按下 接通电路瞬间，延时开关触发，相当于 闭合，这时释放 后，延时开关 约在 后断开，灯泡熄灭。根据上述信息和原理图，我们可推断：
按钮开关 按下前，发光二极管是 （填“发光的”或“熄灭的”），按钮开关 按下再释放后，灯泡 发光持续时间约 。这一过程中发光二极管是 （填“发光的”或“熄灭的”）。限流电阻 的阻值和灯丝电阻 相比，应满足 （填“远大于”或“远小于”） 的条件。
13. 目前有些居民区内楼道灯的控制，使用的是一种延时开关。该延时开关的简化原理如图所示。图中 是红色发光二极管（只要有很小的电流通过就能使其发出红色亮光）， 为限流电阻， 为按钮式开关，虚线框内 表示延时开关电路，当按下 接通电路瞬间，延时开关触发，相当于 闭合，这时释放 后，延时开关 约在 后断开，电灯熄灭。根据上述信息和原理图，我们可推断：按钮开关 按下前，发光二极管是 （填“发光的”或“熄灭的”），按钮开关 按下再释放后，电灯 发光持续时间约 。这一过程中发光二极管是 。限流电阻 的阻值和灯丝电阻 相比，应满足 的条件。
14. 如图所示是继电器的原理图，当在接线柱 、 间接人电源时，电磁铁便将衔铁 吸离 而与 接触，从而达控制电路的目的，接线柱 与接有电源的负温度系数的热敏电阻串接，接线柱 与外电路串接，即可在温度过高时切断外电路，实现对外电路的自动控制。
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 设计一个自动防盗报警电路，要求：晚间房门被打开，细导线 被扯断，电铃发声自动报警。把如图所示的电路元件连成电路。
16. 一路灯控制装置如图所示， 为光敏电阻，光照射 时， 变小。白天时，继电器 两端电压是较大还是较小 要使路灯比平时早一些亮起来，应如何调节
17. 如图甲为半导体材料做成的热敏电阻的阻值随温度变化的曲线，图乙为用此热敏电阻 和继电器做成的温控电路，设继电器的线圈电阻为 ，当继电器线圈中的电流大于或等于 时，继电器的衔铁被吸合。左侧电源电动势为 ，内阻可不计。试问温度满足什么条件时，电路右侧的小灯泡会发光
答案
第一部分
1. D
【解析】当油箱油面升高时，由于杠杆作用使金属滑片向下移动，而使回路总电阻减小，电流增大，故D项正确。
2. A
【解析】借助红外线传感器，可以感知伤员与周围环境的差别，从而发现深埋在废墟中的伤员。
3. D
【解析】两种传感器分别把声音信号转换为电信号，把光信号转换为电信号，所以选项D正确.
4. C
【解析】由恒温箱原理图可知，若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息，导致控制器发出错误指令，故C正确，A、B错误。
若加热器出现故障，只有一种可能，即不能加热，而题中加热器一直加热才会使温度持续升高，故D错误。
5. B
【解析】题中提到有光照或温度升高时排气扇都能自动控制，由此可见两个传感器一个是光电传感器，一个是温度传感器，而且排气扇自动工作只需光照或温度一个条件满足即可，选项A、C、D错误，B正确。
6. D
【解析】火灾报警器的原理是当有火灾时，会产生烟，进入火灾报警器时，对光产生散射，从而触发开关报警。故选项D正确。
7. D
【解析】各种传感器虽然工作原理不同，但基本功能相似，多数是将非电学量转换为电学量，故选项A错误；
气敏传感器的核心部件是气敏电阻，其表面吸收了某种自身敏感的气体之后会发生反应，使自身阻值改变，属于化学传感器，故选项B错误；
物理传感器既可将信息转换为电压输出，也可将信息转换为电流、电阻等输出，故选项C错误；
由物理传感器的定义知选项D正确。
8. D
【解析】由题图看出，握力越大，触片下滑越多，变阻器接入电路的电阻越小，外电路的总电阻越小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中电流越大，D正确。
9. D
【解析】由题图可知，金属丝下墙所指的刻度值为 ；当温度升高到 时，水银温度计顶墙封入的一段金属丝就和水银接触，接通电路，电磁铁有了磁性，把衔铁吸引下来， 灯亮，报警，故选D。
10. D
【解析】设测量仪高度和人的身高分别为 和 ，根据题意，没有站人时有 ，站人时有 ，得 ；又由传感器输出的电压与作用在其上的压力成正比，则没有站人时 ，站人时 ，得 ，故D项正确。
第二部分
11. 增强；敏感
【解析】随着温度的升高，热敏电阻的阻值减小，导电能力增强；由题中 图象可知，相比金属热电阻，热敏电阻对温度变化的响应更敏感。
12. 发光的；；熄灭的；远大于
【解析】由题图可得，按钮开关 按下前，发光二极管、限流电阻与灯泡串联，有很小电流通过发光二极管，因此发光二极管处于发光状态。当按钮开关 按下再释放后，由于接通电路瞬间延时开关触发，相当于 闭合，二极管被短路，所以处于熄灭状态。由于延时开关 约在 后断开，灯泡才熄灭，则知灯泡 发光持续时间约 ，只有当限流电阻 的阻值比灯丝电阻 大得多时，通过发光二极管的电流才很小，确保二极管不被烧坏。
13. 发光的；；熄灭的；
【解析】升关 按下前， 为断开，有电流经过发光二极管，故发光二极管是发光的，当按下开关 后，延时开关 闭合，二极管和 被短路，二极管不发光，由于延时开关 约 后断开，故电灯 能持续发光 ，由于 为限流电阻，且二极管只要有很小的电流通过就能发光，故应满足 。
14. 、 ； 、
【解析】 为常闭触点，正常情况下与衔铁 相吸； 为常开触点，正常情况下与衔铁 分离，因此， 、 与外电路相连，以便加热，当温度越来越高时，电磁铁将衔铁 吸下，以切断电路，所以， 、 应与接有电源的热敏电阻相连。
第三部分
15.
【解析】 断开时，电铃发声，应使电铃与导线 并联后，再与电阻串联，如图所示。
16. 较小；调节 使其变小
【解析】由题可知，按照逻辑分析法，引起电路状态变化的原因是照射光敏电阻 的光的强弱。白天光照强， 的阻值较小， 两端的电压 较大，即 端电势较高，则 端为低电平，继电器两端电压较小，不工作，路灯不亮。而夜间的情形恰好相反。若使路灯早一些亮时，首先要明确继电器的动作电压 一定， 端电平一定， 端电平一定，测 两端的电压 一定，因 ，则可知要使路灯早些亮时，环境光线仍较强， 较小，要保证 一定，必须调节 使其变小。
17. 等于或大于
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