5.1传感器的原理同步练习（word版含答案）

5.1传感器的原理同步练习
一、选择题（共15题）
1．能把温度这个物理量转化为电阻这个物理量的元器件是（　　）
A．热敏电阻 B．光敏电阻 C．电容器 D．电源
2．关于传感器，下列说法正确的是 (　 　)
A．所有传感器都是由半导体材料制成的
B．金属材料也可以制成传感器
C．传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的
D．水银温度计是一种传感器
3．关于位移传感器，下列说法中正确的是（　　）
A．位移传感器的发射器只能发射超声波
B．位移传感器的发射器既能发射超声波也能发射红外线
C．超声波是由发射器发射的，红外线是由接收器发射的
D．超声波是由接收器发射的，红外线是由发射器发射的
4．交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是（　　）
A．声音传感器 B．电化学传感器
C．压力传感器 D．温度传感器
5．下列关于信息化社会的说法不正确的是(　　)
A．现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理
B．传感器能代替、补充、延伸人的感觉器官功能
C．日光灯的启动器利用了双金属温度传感器
D．光敏电阻传感器无光照射时电路中电流大，有光照射时电路中电流小
6．将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中，使杆沿轨道方向固定，就可以对火车运动的加速度进行检测。闭合开关S，当系统静止时，穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点，固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器的正中央，此时，电压表指针指在表盘刻度中央。当火车在水平方向有加速度时，小球在光滑绝缘杆上移动，滑片P随之在变阻器上移动，电压表指针发生偏转。当火车向左加速运动时，电压表的指针向右偏，则（）
A．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做加速运动
B．电压表指针向右偏，说明火车可能在向右做加速运动
C．电压表指针向左偏，说明火车可能在向右做减速运动
D．电压表指针向左偏，说明火车可能在向左做加速运动
7．关于光敏电阻和热敏电阻，下列说法中正确的是（）
A．光敏电阻是用半导体材料制成的，其阻值随光照的增强而减小，随光照的减弱而增大
B．光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器
C．热敏电阻是用金属铂制成的，它对温度感知很灵敏
D．热敏电阻是把电学量转换为热学量的传感器
8．酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，其电阻r的倒数与酒精气体的浓度C成正比。如图所示的电路接在恒压电源上，R和R0为定值电阻，则电压表的示数U与酒精气体浓度C的对应关系为（　　）
A．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比
B．U越大，表示C越大，而且C与U成正比
C．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比
D．U越大，表示C越小，而且C与U成反比
9．如果在太空设立太阳能卫星电站，可以24小时发电，且不受昼夜气候的影响，利用微波—电能转换装置，将电能转换成微波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地1 100 km的赤道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外，但微波对飞鸟是致命的。可在地面站附近装上保护网或驱逐音响，不让飞鸟通过。预计在21世纪初地球上空将升起卫星电站。(地球半径R＝6400km)太阳能电池将实现哪种转换(　　)
A．光能—微波 B．光能—热能
C．光能—电能 D．电能—光能
10．关于传感器，下列说法中不正确的是（　　）
A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号
C．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
11．下列用电器主要利用了电磁感应原理的是（　　）
A．激光打印机 B．直流电动机 C．电磁炉 D．电熨斗
12．利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生。如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为位置固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体（矿井中含有杂质的水），A、B、C构成电容器。若矿井渗水（导电液体深度增大），则电流（　　）
A．从b向a，A、B、C构成的电容器放电
B．从a向b，A、B、C构成的电容器放电
C．从b向a，A、B、C构成的电容器充电
D．从a向b，A、B、C构成的电容器充电
13．如图是一火警报警电路的示意图，R3为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。值班室的显示器为电路中的电流表，电源两极之间接一报警器。当传感器R3所在处出现火情时，电流表显示的电流I、报警器两端的电压U的变化情况（　　）
A．I变大，U变小
B．I变小，U变小
C．I变小，U变大
D．I变大，U变大
14．2018年春节期间，按照公安部统一部署，全国各大中城市进行了大规模集中整治酒驾行动。据统计酒驾违法者比往年同期下降了40％。执法交警所使用的酒精测试仪主要元件是一种氧化物半导体传感器。这种具有N型导电性的氧化物的电阻会随其周围气体浓度的变化而变化。这种传感器的电阻与酒精气体的浓度c成反比，在如图所示的简化原理图中，电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（　　）
A．U越大，表示c越小，但c与U不成反比
B．U越大，表示c越小，与U成反比
C．U越大，表示c越大，但c与U不成正比
D．U越大，表示c越大，c与U成正比
15．某学校新装了一批节能路灯如图甲所示，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，R1为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。当随着傍晚到来光照逐渐减弱时，则下列判断正确的是（　　）
A．A灯变亮，B灯变暗
B．电源的效率变大
C．电源内阻消耗的功率变大
D．R1上电流的变化量等于R0上电流变化量
二、填空题（共4题）
16．热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中．图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t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________(选填“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______(选填“敏感”或“不敏感”)．
17．在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中，使用的是______传感器，采集数据绘制B-d图线，得出结论：在螺线管的中间位置一定范围内，磁感应强度______。
18．如图是“用DIS探究向心力与哪些因素有关”的实验仪器，该实验采用的方法是_______________；该实验中需要用到的传感器是__________________。
19．某实验小组选择使用铂丝自制热敏电阻，首先测试铂丝的温度特性。所用器材除了置于温控室（图中虚线区域）中的铂丝，还有下列器材：
A．电源E（6V，0.5Ω）
B．电流表A（量程50mA）
C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω）
F.单刀单掷开关和单刀双掷开关。
实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至 。将与1端接通，调节滑动变阻器的滑片位置，使电流表读数为某一值；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将置于最大值，将与2端接通，调节，使电压表读数仍为；记下此时的读数。逐步降低温控室的温度t到 ，再测得4组t和的对应值，如表所示。
40 80 120 160 200
115.5 130.9 146.1 161.1 175.9
（1）滑动变阻器应选用________（填器材前字母）；
（2）在图乙的坐标纸上根据所描数据点，做出图线；( )
（3）按照图甲实验时，某温度下电阻箱的相应读数如图丙所示，该读数为________Ω，则此时温控室的温度为________。
（4）实验室制备乙烯时，需要将温度控制在 。某实验小组为此设计如图丁所示自动控温装置，设置温度在时，通过线圈M的电流达到30mA，衔铁被吸引，触点N闭合，加热器工作；已知线圈M直流电阻不计。利用该铂丝作为热敏元件，为达上述要求，图丁中应调整变阻箱为________Ω。
三、综合题（共4题）
20．如图所示，图（a）为热敏电阻的R-t图像，图（b）为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温温控电路，继电器线圈的电阻为100Ω。当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电电池的电动势E=9.0V，不计内阻。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)恒温箱内的加热器应接在A、B端还是C、D端？
(2)如果要使恒温箱内的温度保持在50℃，可变电阻R′的阻值应调节为多少？
21．什么是传感器？它的作用是什么？简述一下你对传感器的认识和理解。
22．参考“信息浏览”中所列的敏感元件，到电子元件市场调查有哪些敏感元件可以用来做传感器。观察各种敏感元件，了解它们的型号、价格和用途，写一份调查报告，并与同学交流。
23．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的。在图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻r保持不变；为保护电阻，R为热敏电阻，其电阻值随温度变化的关系如图乙所示。试写出热敏电阻的阻值随温度变化的关系式。闭合开关S，当R的温度等于40℃时，电流表示数，则当电流表的示数时，热敏电阻R的温度是多少摄氏度？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．B
4．B
5．D
6．A
7．A
8．A
9．C
10．A
11．C
12．D
13．B
14．C
15．B
16． 增强 敏感
17． 磁 基本保持不变，可看做匀强磁场
18． 控制变量法 力传感器、光电传感器
19． D 113.5 35（34~36） 34.7（34.0~36.0）
20．(1) AB 端；(2)。
21．
传感器是指能够将感受到的非电学量，按照一定规律转换成电学量输出的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，敏感元件和转化元件二合一的也很多。
传感器的种类很多，根据其利用的物质的特性不同可分为：物理传感器、化学传感器、生物传感器。
根据其被测量的不同可以分为：声、光、压力、位移、加速度、温度等传感器。
根据具体工作原理的不同可分为：电阻式、电容式、电感式、光电式、热电式、压电式、磁电式等传感器。
22．
敏感元器件是指它的特性会随着某种（某些）外部条件的变化而变化的元器件。敏感元器件分为两类，一类特性变化是非线性的，如压敏电阻，当电压小于敏感值时，电阻值很大，电压高于敏感值时，电阻很小，一般用在电源的保护电路中。另一类特性变化是接近线性的，用来测量相应的物理量，通常制造成产品，指标规范，参数稳定，称为传感器。如：对温度敏感的温度传感器，对压力敏感的压力传感器等等。
23．
答案第1页，共2页