5.3大显身手的传感器 基础巩固(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 5.3大显身手的传感器 基础巩固(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 424.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-14 13:08:20 | ||
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文档简介
5.3大显身手的传感器基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册
一、选择题（共15题）
1．下列用电器中，应用了温度传感器的是（ ）
A．电视机的遥控器 B．天黑自动开启的路灯
C．夜间有声音时就亮的楼梯灯 D．家用电冰箱
2．如图所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所．额温枪核心部件的传感器是（ ）
A．位移传感器 B．声音传感器 C．力传感器 D．红外温度传感器
3．街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的（ ）
A．热敏性 B．压敏性 C．光敏性 D．三个特性同时应用
4．传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便．下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有
A．双金属片 B．霍尔片 C．应变片 D．干簧管
5．如图所示的是在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器.它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统.光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的.其光学系统的工作原理相当于( )
A．平面镜成虚像 B．凸透镜成实像
C．显微镜 D．凸透镜成虚像
6．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受力面向上，在其上面放一质量为m的物体，电梯静止时电压表的示数为U0．下列电压表示数随时间变化图象中，能表示电梯竖直向上作匀加速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
7．下列关于传感器的说法中正确的是( )
A．电子秤应用的是光传感器
B．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制
C．干簧管是一种能够感知电场的传感器
D．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量
8．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
9．如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻为r．不称重物时，滑片P在A端；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的阻值发生变化，通过电流表的示数即可显示被称物体的重量值．在P滑动过程中，弹簧始终未超出弹性限度．则闭合开关S后，下列说法不正确的是（ ）
A．不称重物时电路中有电流
B．所称物体越重，电源两端电压越高
C．所称物体越重，滑动变阻器R两端电压越低
D．所称物体越重，电源的总功率越大
10．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是
A．火警报警器使用了压力传感器
B．冰箱控温系统使用了温度传感器
C．商场里的自动门使用了光传感器
D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
11．目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器
B．走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器
C．发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
12．下列仪器内部装有传感器的是（ ）
A．天平 B．刻度尺 C．红外测温仪 D．弹簧测力计
13．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A．冰箱控温系统使用了温度传感器
B．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D．霍尔元件把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
14．小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移。下列分析错误的是（ ）
A．如果选择电压表，水量增多时电表示数变大
B．如果选择电流表，水量减少时电表示数变小
C．与电压表相比，选择电流表设计电路更节能
D．如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路
15．在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是（ ）
A．二极管两极接反 B．R1与RG位置颠倒 C．R1阻值太小 D．灯泡被断路
二、填空题（共4题）
16．光电管是根据__________原理制成的，它可用于把________信号转变为_________信号．
17．如图所示的是四种电容式传感器：
（1）图甲是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（2）图乙是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（3）图丙是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（4）图丁是测______的电容式传感器，原理是_____________________。
18．有一种角速度计可以测量航天器转动的角速度，其结构如图所示，角速度计固定在待测装置上，组件A可在光滑杆上滑动，静止时，电压表的示数刚好为零.当系统绕竖直轴OO’转动时，组件A在光滑杆上产生位移，电压表的示数发生变化，成为航天器制导系统的信息源，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为，电源的电动势为E，内阻不计，滑动变阻器B的总长度为l，当系统以角速度转动时，电压表的示数U与的函数关系为_____
19．某课外活动小组自制了一台称重电子秤，其原理结构如图甲所示。R0为定值电阻，R是压敏电阻，其阻值会随所受的压力F的变化而变化，变化范围大约为几欧到十几欧，通过电压表的读数可以得知压力大小。活动小组通过实验探究了压敏电阻阻值R与其所受压力F大小的关系，如图乙所示。请回答以下问题：
（1）根据图乙所示的R-F图像，写出R和F的关系式：___________。
（2）若图甲所示的电路中，在压敏电阻R上水平放置一个重为2 N的托盘，在托盘上放一重物，电源电动势E=9 V，电源内阻r=1 Ω，R0=4.5 Ω，闭合开关，电压表示数为3 V，则重物的重力为___________N。
三、综合题（共4题）
20．在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是什么？
21．为了儿童安全，必须检测布绒玩具中是否存在金属断针。通常先将玩具置于强磁场，磁化断针，再用磁报警装置进行检测。磁报警装置中的一部分电路示意图如图所示，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小；R1、R2是定值电阻；a、b端接报警器。当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I和a、b两端的电压U将怎样变化 为什么
22．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器，开关和导线若干。如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程。
23．如图（a）所示是反射式光纤位移传感器的工作原理图，由恒定光强的光源发出的光进入入射光纤，并从入射光纤的出射端射向被测物体，使被测物体反射的光部分被接收光纤接收。由图（b）可知，光纤探头的光照与发射光和接收光的重合面积有关，试讨论光纤探头的光照随物体距离的变化情况。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．A
5．B
6．A
7．B
8．B
9．B
10．B
11．A
12．C
13．A
14．C
15．C
16． 光电效应 光 电
17． θ 大小 θ 变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，由C可确定 θ 大小 高度h 高度h变化，引起两极面积变化，相应C变化，由C可确定h大小 压力 F 压力 F 增加，造成两电极距离 d 减小，相应C变化，由C可确定 F 大小 极板长度 L 极板长度 L 变化，造成相应C变化，由C可确定 L 大小
18． ；
19． R=-2F+16（Ω） 2
20．当光被产品挡住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次。
21．电流I增大，a、b两端的U变小，
发现断针时，磁敏电阻的阻值减小，则总阻值减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流增大，内电压增大，故路端电压减小，a、b两端的电压U减小；
因总电流增大，R1两端的电压增大，则并联电路两端的电压减小，故流过R2的电流I减小，根据并联电路的特点，总电流变大，则电流表的电流I增大。
22．，
工作过程：闭合S，当温度低于设定值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热；
当温度达到设定值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热；
当温度低于设定值时，又重复前述过程。
23．
当物体距探头越远，即d越大时，入射光锥和接收光锥的重合面积B′越大，因此进入接收光纤的光越多，所以光纤探头的光照随物体距离的增大而增大。
答案第1页，共2页
一、选择题（共15题）
1．下列用电器中，应用了温度传感器的是（ ）
A．电视机的遥控器 B．天黑自动开启的路灯
C．夜间有声音时就亮的楼梯灯 D．家用电冰箱
2．如图所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所．额温枪核心部件的传感器是（ ）
A．位移传感器 B．声音传感器 C．力传感器 D．红外温度传感器
3．街道旁的路灯利用半导体的电学特性制成了白天自动熄灭，夜晚自动点亮的装置，该装置的工作原理是应用了半导体的（ ）
A．热敏性 B．压敏性 C．光敏性 D．三个特性同时应用
4．传感器已经广泛应用于我们的生活，为我们带来方便．下列可以用来控制电路通断的温度传感器元件有
A．双金属片 B．霍尔片 C．应变片 D．干簧管
5．如图所示的是在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器.它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统.光学系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的.其光学系统的工作原理相当于( )
A．平面镜成虚像 B．凸透镜成实像
C．显微镜 D．凸透镜成虚像
6．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受力面向上，在其上面放一质量为m的物体，电梯静止时电压表的示数为U0．下列电压表示数随时间变化图象中，能表示电梯竖直向上作匀加速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
7．下列关于传感器的说法中正确的是( )
A．电子秤应用的是光传感器
B．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制
C．干簧管是一种能够感知电场的传感器
D．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量
8．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
9．如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻为r．不称重物时，滑片P在A端；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器接入电路的阻值发生变化，通过电流表的示数即可显示被称物体的重量值．在P滑动过程中，弹簧始终未超出弹性限度．则闭合开关S后，下列说法不正确的是（ ）
A．不称重物时电路中有电流
B．所称物体越重，电源两端电压越高
C．所称物体越重，滑动变阻器R两端电压越低
D．所称物体越重，电源的总功率越大
10．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是
A．火警报警器使用了压力传感器
B．冰箱控温系统使用了温度传感器
C．商场里的自动门使用了光传感器
D．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
11．目前，传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域，关于传感器的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器
B．走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器
C．发光二极管是一种常用的光传感器，其作用是将光信号转换为电信号
D．霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量
12．下列仪器内部装有传感器的是（ ）
A．天平 B．刻度尺 C．红外测温仪 D．弹簧测力计
13．传感器已广泛应用在生产、生活中，下列关于传感器的说法正确的是（ ）
A．冰箱控温系统使用了温度传感器
B．夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
C．电脑所用的光电鼠标主要是采用了声波传感器
D．霍尔元件把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
14．小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移。下列分析错误的是（ ）
A．如果选择电压表，水量增多时电表示数变大
B．如果选择电流表，水量减少时电表示数变小
C．与电压表相比，选择电流表设计电路更节能
D．如果选择电流表，R0可以在水太多时保护电路
15．在制作光控电路实验中，某同学按图所示电路将元件安装完毕后，发现将装置置入黑暗环境中接通电源时，灯泡不发光，原因不可能是（ ）
A．二极管两极接反 B．R1与RG位置颠倒 C．R1阻值太小 D．灯泡被断路
二、填空题（共4题）
16．光电管是根据__________原理制成的，它可用于把________信号转变为_________信号．
17．如图所示的是四种电容式传感器：
（1）图甲是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（2）图乙是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（3）图丙是测______的电容式传感器，原理是_____________________；
（4）图丁是测______的电容式传感器，原理是_____________________。
18．有一种角速度计可以测量航天器转动的角速度，其结构如图所示，角速度计固定在待测装置上，组件A可在光滑杆上滑动，静止时，电压表的示数刚好为零.当系统绕竖直轴OO’转动时，组件A在光滑杆上产生位移，电压表的示数发生变化，成为航天器制导系统的信息源，已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为，电源的电动势为E，内阻不计，滑动变阻器B的总长度为l，当系统以角速度转动时，电压表的示数U与的函数关系为_____
19．某课外活动小组自制了一台称重电子秤，其原理结构如图甲所示。R0为定值电阻，R是压敏电阻，其阻值会随所受的压力F的变化而变化，变化范围大约为几欧到十几欧，通过电压表的读数可以得知压力大小。活动小组通过实验探究了压敏电阻阻值R与其所受压力F大小的关系，如图乙所示。请回答以下问题：
（1）根据图乙所示的R-F图像，写出R和F的关系式：___________。
（2）若图甲所示的电路中，在压敏电阻R上水平放置一个重为2 N的托盘，在托盘上放一重物，电源电动势E=9 V，电源内阻r=1 Ω，R0=4.5 Ω，闭合开关，电压表示数为3 V，则重物的重力为___________N。
三、综合题（共4题）
20．在工厂生产车间的生产线上安装计数器后，就可以准确得知生产产品的数量，如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻。此光电计数器的基本工作原理是什么？
21．为了儿童安全，必须检测布绒玩具中是否存在金属断针。通常先将玩具置于强磁场，磁化断针，再用磁报警装置进行检测。磁报警装置中的一部分电路示意图如图所示，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小；R1、R2是定值电阻；a、b端接报警器。当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I和a、b两端的电压U将怎样变化 为什么
22．现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器，开关和导线若干。如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程。
23．如图（a）所示是反射式光纤位移传感器的工作原理图，由恒定光强的光源发出的光进入入射光纤，并从入射光纤的出射端射向被测物体，使被测物体反射的光部分被接收光纤接收。由图（b）可知，光纤探头的光照与发射光和接收光的重合面积有关，试讨论光纤探头的光照随物体距离的变化情况。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
2．D
3．C
4．A
5．B
6．A
7．B
8．B
9．B
10．B
11．A
12．C
13．A
14．C
15．C
16． 光电效应 光 电
17． θ 大小 θ 变化，引起正对面积变化，从而引起C变化，由C可确定 θ 大小 高度h 高度h变化，引起两极面积变化，相应C变化，由C可确定h大小 压力 F 压力 F 增加，造成两电极距离 d 减小，相应C变化，由C可确定 F 大小 极板长度 L 极板长度 L 变化，造成相应C变化，由C可确定 L 大小
18． ；
19． R=-2F+16（Ω） 2
20．当光被产品挡住时，R1电阻增大，电路中电流减小，R2两端电压减小，信号处理系统得到低电压，每通过一个产品就获得一次低电压，并计数一次。
21．电流I增大，a、b两端的U变小，
发现断针时，磁敏电阻的阻值减小，则总阻值减小，由闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流增大，内电压增大，故路端电压减小，a、b两端的电压U减小；
因总电流增大，R1两端的电压增大，则并联电路两端的电压减小，故流过R2的电流I减小，根据并联电路的特点，总电流变大，则电流表的电流I增大。
22．，
工作过程：闭合S，当温度低于设定值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，K接通电炉丝加热；
当温度达到设定值时，热敏电阻的阻值减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热；
当温度低于设定值时，又重复前述过程。
23．
当物体距探头越远，即d越大时，入射光锥和接收光锥的重合面积B′越大，因此进入接收光纤的光越多，所以光纤探头的光照随物体距离的增大而增大。
答案第1页，共2页