5.2常见传感器的工作原理及应用 章节练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.2常见传感器的工作原理及应用 章节练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 514.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-11 08:21:51 | ||
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文档简介
5.2、常见传感器的工作原理及应用
一、选择题（共16题）
1．下列有关传感器的说法中错误的是( )
A．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器
B．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器
C．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器
D．电子秤称量物体质量是利用了力传感器
2．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是( )
A．气体传感器
B．光敏电阻传感器
C．压力传感器
D．烟雾传感器
3．冬季容易爆发流行性疾病，在此期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温，该仪器使用的传感器是( )
A．压力传感器 B．红外线传感器
C．声音传感器 D．光传感器
4．自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，自动控制室所利用的传感器是（ ）
A．压力传感器 B．声音传感器
C．温度传感器 D．气体传感器
5．以下家用电器中不是利用温度传感器的是（ ）
A．空调机 B．自动门 C．电冰箱 D．电饭煲
6．下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻能够把电信号转换成光信号
B．干簧管是一种能够感知静电场的传感器
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．电容式位移传感器能够把电动势这个电学量转化为物体的位移这个力学量
7．将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ'，则可判断（ ）
A．θ'=θ B．θ'<θ
C．θ'>θ D．不能确定θ和θ'的关系
8．某学校创建绿色校园，如图甲所示为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：路灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙所示为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断错误的是（ ）
A．灯都变暗 B．电源的输出功率变小
C．电源的效率变小 D．上电流的变化量大于上电流的变化量
9．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是（ ）
A．温度传感器 B．磁传感器 C．压力传感器 D．光传感器
10．模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、控制器和执行器。如图所示是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能起动的自动控制装置，则图中的电风扇是模块机器人中的（ ）
A．传感器 B．执行器 C．控制器 D．敏感元件
11．火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT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。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
12．如图所示，甲为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻、、，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（ ）
A． B． C． D．
13．下列关于几种传感器的说法不正确的是（ ）
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器
B．电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起
C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
14．下列关于传感器元件的说法正确的是（ ）
A．热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
B．热敏电阻与金属热电阻相比，热敏电阻化学稳定性好，灵敏度较差
C．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
D．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
15．如图所示为光敏电阻自动记数示意图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带一侧，光电计数装置(信息处理系统)安装在传送带的另一侧，其中R1是光敏电阻，R2是定值电阻，每当有制品通过时，光线被挡住，计数器就自动把制品数目记录下来．关于此光电计数器的运用，下列说法正确的是( )
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
16．下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ）
A．应变片都是由半导体材料制成的
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压值也越大
二、填空题
17．判断下列说法的正误。
（1）传感器可以把非电学量转化为电学量。( )
（2）光敏电阻的阻值随光照的强弱而变化，光照越强电阻越大。( )
（3）热敏电阻一般用半导体材料制作，导电能力随温度的升高而增强，但灵敏度低。( )
（4）电阻应变片能够把物体的形变情况转变为电阻的变化。( )
18．如图所示，为定值电阻，为负温度系数热敏电阻，L为小灯泡、当温度降低时，两端的电压______，电流表的示数______，小灯泡的亮度变______。
19．某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮：当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连（均选填“A”或“B”）；
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，警铃报警；
（3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是__________
A．适当减小 B．适当增大 C．适当减小
20．如图所示，图甲为热敏电阻的R t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150Ω。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）应该把恒温箱内的加热器接在________（选填“A、B端”或“C、D端”）。
（2）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R′的值应调节为________Ω。
（3）为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻R′的值应________（选填“增大”或“减小”）。
三、综合题
21．如图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。请判断：如果电池的电动势和内阻都是不变的，电流表上代表、的两点，哪个应该标在电流比较大的刻度上？
22．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？
23．如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧．每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动把制品数目记下来．试说明这种计数装置的工作原理_______．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光学传感器，故A正确；汶川大地震时用的生命探测仪利用的生物传感器，是红外线传感器，故B正确；火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了光传感器，在发生火灾时有烟雾挡住了光传感器，故C错误；电子秤称量物体质量是利用了压力传感器，故D正确；本题选错误的，故选C．
2．D
【详解】
火灾报警器当有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报．所以该传感器是用光传感器实现报警的，导致烟雾传感器，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
红外线最显著的特性是热效应，非接触式体温测量仪工作时利用的电磁波是红外线，故为红外线传感器，故B正确，ACD错误。
4．C
【详解】
自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，与温度有关，是温度传感器，而压力与声音传感器与自动化温室无关，同时没有气体传感器的说法。
故选C。
5．B
【详解】
试题分析：空调机利用了温度传感器来确保恒温工作，故应用了温度传感器，故A正确；而自动门是利用红外线，没有应用温度传感器，故B错误；电冰箱利用了温度传感器，故C正确；电饭锅，则是由电流做功产生热量，当达到103℃时，磁钢失去磁性，导致开关关闭，所以属于温度传感器，故D正确．
6．C
【详解】
A. 光敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随光照的强弱发生变化，能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化，把光信号转变成电信号，故A错误；
B. 干簧管是能够感知磁场的传感器，故B错误；
C. 霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C正确；
D. 电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转化为电动势这个电学量，故D错误．
故选C
7．B
【详解】
光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始有光照射，光敏电阻较小，当用手掌挡住部分光线，光敏电阻的阻值增大，则电流变小，则电流表指针偏转角度变小，故ACD错误B正确。
故选B。
8．B
【详解】
A．光照强度增加，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，故电路的总电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，A灯变暗，流过的电流增大，两端的电压增大，两端电压减小，B灯两端的电压减小，B灯变暗，A正确，不符合题意；
B．由电路的输出功率和外电路电阻的关系图
因不知内阻和外阻之间的关系，因此无法判断输出功率的变化，B错误，符合题意；
C．电源的效率为，路端电压减小，电源的效率变小，C正确，不符合题意；
D．通过的电流等于通过光敏电阻的电流与通过B灯的电流之和，根据前面的分析，通过B灯的电流减小，而通过的电流增大，故上电流的变化量大于上电流的变化量，D正确，不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
由题意可知，电容器通过受压后变形从而将压力信号变成了电信号，故键盘采用的是压力传感器，故C正确，ABD错误。
10．B
【详解】
模块机器人是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能起动的自动控制装置，所以电风扇是模块机器人中的执行器。
故选B。
11．D
【详解】
当传感器RT所在的位置出现火情时RT的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，路端电压变小，即报警器两端的电压U变小，R1两端电压变大，根据
所以R2两端的电压变小，电流表示数变小，I变小。
故选D。
12．C
【详解】
通过审题可知Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降，由电路分析可知，在R1、R2、R3给定的条件下，热敏电阻Rt的阻值决定了Uab的正负，设电源负极的电势为零，则
，
其中U为电源的路端电压，令φa=φb，即
Uab=0
则可得
代入数据得
Rt=20kΩ
查表得对应的温度为35℃
故选C。
13．C
【详解】
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故A正确，不符合题意；
B．铁氧体在103℃失去磁性；电饭锅常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起；故B正确，不符合题意；
C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害触点才断开，故C错误，符合题意；
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故D正确，不符合题意。
故选C。
14．ACD
【详解】
A．热敏电阻在温度升高时，电阻会变小，热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故A正确；
B．金属热电阻是将温度转化为电阻，化学稳定性好，但灵敏度差，故B错误；
C．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，故C正确；
D．霍尔元件能够把磁感应强度这个热学量转化为电压这个电学量，故D正确。
故选ACD。
15．AC
【详解】
当有光线照到R1时，R1的电阻变小，电路电流变大，定值电阻R2两端的电压变大，所以R1分得电压要变小，与之并联的信号处理系统电压也会变小；同理，当有制品通过时，照到R1的光线被制品挡住，R1的电阻变大，信号处理系统获得较高电压，所以正确答案是A、C.
16．ABD
【详解】
A．应变片是敏感元件，应由半导体材料制成，故A正确；
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小，故B正确；
CD．传感器输出的是上、下应变片上的电压的差值，并随着外力越大，输出的电压值越大，故C错误D正确。
故选ABD。
17． 正确
错误 错误
正确
【解析】
略
18． 减小 减小 亮
【详解】
当温度降低时，的电阻增大，总电阻增大，据闭合电路欧姆定律知干路电流减小，即电流表示数减小；由
知两端电压减小；再据
知L两端的电压增大，小灯泡变亮。
19． B A 减小 增大 80 A
【详解】
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，继电器的电流变大，则磁性将增大；[5]当线圈中的电流等于时，警铃报警；此时
解得
R=30Ω
则此时环境温度达到80℃。
（3）温度高时，R较小，则根据
可知，如果要使报警电路在更高的温度报警，则需增加R0或减小U1，故选A。
20． A、B端 100 增大
【详解】
（1）当温度较低时，热敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁脱离电磁铁，A、B部分接入电路，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。
（2）当温度达到100℃时，加热电路要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到I＝20mA，设继电器线圈的电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律可得，
I＝
代入数据解得
R′＝100Ω
（3）由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则I＝20mA时R变小，R0不变，故可变电阻R′的值应增大，从而实现目标。
21．标在电流较大的刻度上
【详解】
由图甲知，温度越高，电阻阻值越大，根据闭合电路的欧姆定律
当电阻越小电流越大，所以温度较低的点即标在电流较大的刻度上。
22．
【详解】
题中的R-t图像是直线，根据数学知识可写出热敏电阻的阻值R与温度t的关系式为
由图像知时，
，
得，再根据时，
，
得，所以R与t的关系式为
根据题中的R-t图像知，时，热敏电阻的阻值
，
有
电流时，设热敏电阻的阻值，有
，
代入数据可解得，由题中的R-t图像或将代入R与t的关系式可得。
23．见解析
【解析】
当物品通过时，物品挡住光线，使光电管中无光电流产生，电路中无电流，电磁铁放开齿轮，让齿轮转过一格，计下一个数；当无物品通过时，光线照到光电管上，使光电管中有光电流产生，电磁铁吸引衔铁，卡住齿轮，计数齿轮不转就不计数．
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．下列有关传感器的说法中错误的是( )
A．“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光传感器
B．汶川大地震时用的生命探测仪利用了生物传感器
C．火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了温度传感器
D．电子秤称量物体质量是利用了力传感器
2．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是( )
A．气体传感器
B．光敏电阻传感器
C．压力传感器
D．烟雾传感器
3．冬季容易爆发流行性疾病，在此期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温，该仪器使用的传感器是( )
A．压力传感器 B．红外线传感器
C．声音传感器 D．光传感器
4．自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，自动控制室所利用的传感器是（ ）
A．压力传感器 B．声音传感器
C．温度传感器 D．气体传感器
5．以下家用电器中不是利用温度传感器的是（ ）
A．空调机 B．自动门 C．电冰箱 D．电饭煲
6．下列说法正确的是（ ）
A．光敏电阻能够把电信号转换成光信号
B．干簧管是一种能够感知静电场的传感器
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．电容式位移传感器能够把电动势这个电学量转化为物体的位移这个力学量
7．将多用电表的选择开关置于欧姆挡，然后进行欧姆调零。如图所示，将一光敏电阻连在多用电表两表笔之间，用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ'，则可判断（ ）
A．θ'=θ B．θ'<θ
C．θ'>θ D．不能确定θ和θ'的关系
8．某学校创建绿色校园，如图甲所示为新装的一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：路灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变。如图乙所示为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）。现增加光照强度，则下列判断错误的是（ ）
A．灯都变暗 B．电源的输出功率变小
C．电源的效率变小 D．上电流的变化量大于上电流的变化量
9．传感器广泛应用在我们的生产生活中，常用的计算机键盘就是一种传感器．如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器．当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号．这种计算机键盘使用的是（ ）
A．温度传感器 B．磁传感器 C．压力传感器 D．光传感器
10．模块机器人具有三个部分，它们分别是传感器、控制器和执行器。如图所示是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能起动的自动控制装置，则图中的电风扇是模块机器人中的（ ）
A．传感器 B．执行器 C．控制器 D．敏感元件
11．火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT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。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（ ）
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小 C．I变小，U变大 D．I变小，U变小
12．如图所示，甲为在温度为左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻、、，为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示，a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当a、b端电压时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，则恒温箱内的温度可保持在（ ）
A． B． C． D．
13．下列关于几种传感器的说法不正确的是（ ）
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器
B．电饭锅常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起
C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝上移并推动弹性铜片上移
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量
14．下列关于传感器元件的说法正确的是（ ）
A．热敏电阻或金属热电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
B．热敏电阻与金属热电阻相比，热敏电阻化学稳定性好，灵敏度较差
C．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
D．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
15．如图所示为光敏电阻自动记数示意图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带一侧，光电计数装置(信息处理系统)安装在传送带的另一侧，其中R1是光敏电阻，R2是定值电阻，每当有制品通过时，光线被挡住，计数器就自动把制品数目记录下来．关于此光电计数器的运用，下列说法正确的是( )
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次
16．下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（ ）
A．应变片都是由半导体材料制成的
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压值也越大
二、填空题
17．判断下列说法的正误。
（1）传感器可以把非电学量转化为电学量。( )
（2）光敏电阻的阻值随光照的强弱而变化，光照越强电阻越大。( )
（3）热敏电阻一般用半导体材料制作，导电能力随温度的升高而增强，但灵敏度低。( )
（4）电阻应变片能够把物体的形变情况转变为电阻的变化。( )
18．如图所示，为定值电阻，为负温度系数热敏电阻，L为小灯泡、当温度降低时，两端的电压______，电流表的示数______，小灯泡的亮度变______。
19．某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示。将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮：当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响。图甲中继电器的供电电压，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻为。当线圈中的电流大于等于时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响。图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图像。
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱__________相连，指示灯的接线柱D应与接线柱__________相连（均选填“A”或“B”）；
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将__________，继电器的磁性将__________（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到__________℃时，警铃报警；
（3）如果要使报警电路在更高的温度报警，下列方案可行的是__________
A．适当减小 B．适当增大 C．适当减小
20．如图所示，图甲为热敏电阻的R t图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150Ω。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E＝6V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）应该把恒温箱内的加热器接在________（选填“A、B端”或“C、D端”）。
（2）如果要使恒温箱内的温度保持100℃，可变电阻R′的值应调节为________Ω。
（3）为使恒温箱内的温度保持在更高的数值，可变电阻R′的值应________（选填“增大”或“减小”）。
三、综合题
21．如图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。请判断：如果电池的电动势和内阻都是不变的，电流表上代表、的两点，哪个应该标在电流比较大的刻度上？
22．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？
23．如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧．每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动把制品数目记下来．试说明这种计数装置的工作原理_______．
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【解析】
“嫦娥二号”卫星星载的立体相机获取月球数据利用了光学传感器，故A正确；汶川大地震时用的生命探测仪利用的生物传感器，是红外线传感器，故B正确；火灾报警器能够在发生火灾时报警是利用了光传感器，在发生火灾时有烟雾挡住了光传感器，故C错误；电子秤称量物体质量是利用了压力传感器，故D正确；本题选错误的，故选C．
2．D
【详解】
火灾报警器当有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报．所以该传感器是用光传感器实现报警的，导致烟雾传感器，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
红外线最显著的特性是热效应，非接触式体温测量仪工作时利用的电磁波是红外线，故为红外线传感器，故B正确，ACD错误。
4．C
【详解】
自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，与温度有关，是温度传感器，而压力与声音传感器与自动化温室无关，同时没有气体传感器的说法。
故选C。
5．B
【详解】
试题分析：空调机利用了温度传感器来确保恒温工作，故应用了温度传感器，故A正确；而自动门是利用红外线，没有应用温度传感器，故B错误；电冰箱利用了温度传感器，故C正确；电饭锅，则是由电流做功产生热量，当达到103℃时，磁钢失去磁性，导致开关关闭，所以属于温度传感器，故D正确．
6．C
【详解】
A. 光敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随光照的强弱发生变化，能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化，把光信号转变成电信号，故A错误；
B. 干簧管是能够感知磁场的传感器，故B错误；
C. 霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C正确；
D. 电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转化为电动势这个电学量，故D错误．
故选C
7．B
【详解】
光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始有光照射，光敏电阻较小，当用手掌挡住部分光线，光敏电阻的阻值增大，则电流变小，则电流表指针偏转角度变小，故ACD错误B正确。
故选B。
8．B
【详解】
A．光照强度增加，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻减小，故电路的总电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，A灯变暗，流过的电流增大，两端的电压增大，两端电压减小，B灯两端的电压减小，B灯变暗，A正确，不符合题意；
B．由电路的输出功率和外电路电阻的关系图
因不知内阻和外阻之间的关系，因此无法判断输出功率的变化，B错误，符合题意；
C．电源的效率为，路端电压减小，电源的效率变小，C正确，不符合题意；
D．通过的电流等于通过光敏电阻的电流与通过B灯的电流之和，根据前面的分析，通过B灯的电流减小，而通过的电流增大，故上电流的变化量大于上电流的变化量，D正确，不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】
由题意可知，电容器通过受压后变形从而将压力信号变成了电信号，故键盘采用的是压力传感器，故C正确，ABD错误。
10．B
【详解】
模块机器人是一个在有光照或温度升高时排气风扇都能起动的自动控制装置，所以电风扇是模块机器人中的执行器。
故选B。
11．D
【详解】
当传感器RT所在的位置出现火情时RT的阻值减小，电路中总电阻减小，干路电流变大，路端电压变小，即报警器两端的电压U变小，R1两端电压变大，根据
所以R2两端的电压变小，电流表示数变小，I变小。
故选D。
12．C
【详解】
通过审题可知Uab=0是一个电压的临界点，对应着开关S的动作，而开关的动作对应着温度的上升或下降，由电路分析可知，在R1、R2、R3给定的条件下，热敏电阻Rt的阻值决定了Uab的正负，设电源负极的电势为零，则
，
其中U为电源的路端电压，令φa=φb，即
Uab=0
则可得
代入数据得
Rt=20kΩ
查表得对应的温度为35℃
故选C。
13．C
【详解】
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故A正确，不符合题意；
B．铁氧体在103℃失去磁性；电饭锅常压下只要锅内有水，锅内温度就不可能达到103℃，开关按钮就不会自动跳起；故B正确，不符合题意；
C．电熨斗需要较高温度熨烫时，要调节调温旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移，当温度升到较高，金属片发生弯曲较厉害触点才断开，故C错误，符合题意；
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，故D正确，不符合题意。
故选C。
14．ACD
【详解】
A．热敏电阻在温度升高时，电阻会变小，热敏电阻能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，故A正确；
B．金属热电阻是将温度转化为电阻，化学稳定性好，但灵敏度差，故B错误；
C．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，故C正确；
D．霍尔元件能够把磁感应强度这个热学量转化为电压这个电学量，故D正确。
故选ACD。
15．AC
【详解】
当有光线照到R1时，R1的电阻变小，电路电流变大，定值电阻R2两端的电压变大，所以R1分得电压要变小，与之并联的信号处理系统电压也会变小；同理，当有制品通过时，照到R1的光线被制品挡住，R1的电阻变大，信号处理系统获得较高电压，所以正确答案是A、C.
16．ABD
【详解】
A．应变片是敏感元件，应由半导体材料制成，故A正确；
B．当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小，故B正确；
CD．传感器输出的是上、下应变片上的电压的差值，并随着外力越大，输出的电压值越大，故C错误D正确。
故选ABD。
17． 正确
错误 错误
正确
【解析】
略
18． 减小 减小 亮
【详解】
当温度降低时，的电阻增大，总电阻增大，据闭合电路欧姆定律知干路电流减小，即电流表示数减小；由
知两端电压减小；再据
知L两端的电压增大，小灯泡变亮。
19． B A 减小 增大 80 A
【详解】
（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱B相连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；
（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将减小，继电器的电流变大，则磁性将增大；[5]当线圈中的电流等于时，警铃报警；此时
解得
R=30Ω
则此时环境温度达到80℃。
（3）温度高时，R较小，则根据
可知，如果要使报警电路在更高的温度报警，则需增加R0或减小U1，故选A。
20． A、B端 100 增大
【详解】
（1）当温度较低时，热敏电阻的阻值较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁脱离电磁铁，A、B部分接入电路，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。
（2）当温度达到100℃时，加热电路要断开，此时继电器的衔铁要被吸合，即控制电路的电流要达到I＝20mA，设继电器线圈的电阻为R0，根据闭合电路欧姆定律可得，
I＝
代入数据解得
R′＝100Ω
（3）由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则I＝20mA时R变小，R0不变，故可变电阻R′的值应增大，从而实现目标。
21．标在电流较大的刻度上
【详解】
由图甲知，温度越高，电阻阻值越大，根据闭合电路的欧姆定律
当电阻越小电流越大，所以温度较低的点即标在电流较大的刻度上。
22．
【详解】
题中的R-t图像是直线，根据数学知识可写出热敏电阻的阻值R与温度t的关系式为
由图像知时，
，
得，再根据时，
，
得，所以R与t的关系式为
根据题中的R-t图像知，时，热敏电阻的阻值
，
有
电流时，设热敏电阻的阻值，有
，
代入数据可解得，由题中的R-t图像或将代入R与t的关系式可得。
23．见解析
【解析】
当物品通过时，物品挡住光线，使光电管中无光电流产生，电路中无电流，电磁铁放开齿轮，让齿轮转过一格，计下一个数；当无物品通过时，光线照到光电管上，使光电管中有光电流产生，电磁铁吸引衔铁，卡住齿轮，计数齿轮不转就不计数．
答案第1页，共2页