5.1、认识传感器基础练习(Word版含答案)

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名称 5.1、认识传感器基础练习(Word版含答案)
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文件大小 291.9KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-15 14:17:25

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文档简介

5.1、认识传感器
一、选择题(共16题)
1.关于实验,下列说法中正确的是(  )
A.实验只能测量距离、速度、力等一些力学物理量
B.实验可以完成全部的物理实验
C.实验比传统的实验方便、准确
D.实验没有传统实验方便、准确
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.关于传感器工作的一般流程,下列说法中正确的是(  )
A.非电信息→敏感元件→处理电路→电信息
B.电信息→处理电路→敏感元件→非电信息
C.非电信息→敏感元件→电信息→处理电路
D.非电信息→处理电路→敏感元件→电信息
4.以下敏感元件中不是通过测量电阻的变化来确定外界非电学量的变化的是
A.光敏电阻 B.干簧管 C.热敏电阻 D.电阻应变片
5.在公共场所装有自动干手机,洗手后将湿手靠近,机内的传感器就会开通电热器加热,喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是(  )
A.磁传感器 B.红外线传感器
C.力传感器 D.声传感器
6.下列关于传感器的说法正确的是()
A.所有传感器都是由半导体材料做成的
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.以上说法都不正确
7.如图所示,是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路中的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为(  )
A.h增大
B.h减小
C.h不变
D.无法确定
8.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.电容式传感器
C.磁传感器
D.光传感器
9.传感器已广泛应用于日常生活。下列传感器能够将力学量转换为电学量的是(  )
A.应变片
B. 干簧管
C. 热敏电阻
D. 霍尔元件
10.下列说法不正确的是(  )
A.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件
B.话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号
C.电子秤所使用的传感器是力传感器,是把形变这个力学量转化为电压这个电学量
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器作用是控制电路的通断
11.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,其中有两个传感器,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
12.如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监控装置,则下列说法正确的是
①当有人通过而遮蔽光线时,A、B间的电压增大
②当有人通过而遮蔽光线时,A、B间的电压减小
③当仅增大R2的阻值时,A、B间的电压增大
④当仅减小R2的阻值时,A、B间的电压增大
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
13.某种角速度计,其结构如图所示.当整个装置绕轴OO′转动时,元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压,电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号.已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计.滑动变阻器总长也为l,电阻分布均匀,装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端,当系统以角速度ω转动时,则(  )
A.电路中电流随角速度的增大而增大
B.电路中电流随角速度的增大而减小
C.弹簧的伸长量为x=
D.输出电压U与ω的函数式为U=
14.利用半导体材料可以制成(  )
A.标准电阻
B.热敏电阻
C.光敏电阻
D.温度报警器
15.关于传感器的作用,下列说法正确的是(  )
A.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的通断
B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制
D.电磁感应是把磁学量转换成电学量,所以电磁感应也是传感器
16.有关传感器,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻能把温度这个热学量转为电阻这个电学量
B.金属热电阻的化学稳定性好,但灵敏度差
C.热敏电阻能把光照强弱这个电学量转为电阻这个电学量
D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量
二、填空题
17.DIS的含义是________,主要器件有________,________和________。
18.在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,磁传感器______(选填“需要”或“不需要”)调零,能描述通电螺线管内磁感应强度大小B与磁传感器插入螺线管的长度x间关系的图线可能______。
A. B. C. D.
19.半导体材料受到光照或者温度升高时,会有更多的________获得能量成为________,同时也形成更多的________,于是________明显地增强。
20.全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同学自制了一种测定油箱内油量多少或变化多少的装置。如图所示,其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端。该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况。已知R'》R, 你认为电压表应该接在图中的_________两点之间,按照你的接法请回答∶当油箱中油量增大时,电压表的示数将_________(填“增大”或“减小”)。
综合题
21.随着生活质量的提高,自动干手机已进入许多家庭。洗手后,将手靠近自动干手机,机内的传感器使电热器加热,热空气从机内喷出,将手烘干。请查阅资料,选择干手机使用的一种传感器,简要分析其工作原理。
22.如图所示为光电式烟尘浓度计的原理图,试说明其工作原理。
23.如图所示为一测速计原理图,滑动触头P与某运动物体相连,当P匀速滑动时,电流表有一定的电流通过,从电流表示数可得到运动物体的速度,已知电源电动势,内阻,AB为粗细均匀的电阻丝,阻值,长度,电容器电容,现测得电流表示数为,方向由N流向M,试求物体速度的大小和方向.
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】
A.实验除了能测量距离、速度、力等一些力学物理量以外,还可以测量一些电学或者热学物理量。故A错误;
B.实验可以完成大部分应用传感器的物理实验。故B错误;
CD.实验比传统的实验方便、准确。故C正确;D错误。
故选C。
2.B
【详解】
传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料,所以A错误;金属材料也可以制成传感器,所以B正确;传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,所以C错误;水银温度计根据热胀冷缩来测量温度,不是传感器,所以D错误;故选B.
3.A
【详解】
传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的,工作处理的一般流程是:先由非电学量,比如:光信号、压力信号等,通过敏感元件后,由电路处理,变为电信号,从而得以工作,A正确BCD错误.
4.B
【详解】
A.光敏电阻是根据光照强度不同而电阻不同的性质,通过测量电阻的变化来确定光强的变化,故A错误;
B.干簧管能将磁场的信息转化为电学量,是一种磁性传感器,故B正确;
C.热敏电阻是根据温度升高而电阻减小的性质,通过测电阻的变化来确定温度的变化,故C错误;
D.电阻应变片是根据应变片在力的作用下形状变化而电阻变化的性质,通过测电阻的变化来确定力变化,故D错误。
故选B。
5.B
【详解】
手靠近干手机时,红外线传感器通过接收身体表面辐射出来或反射回来的红外线来启动加热装置工作,属于红外线传感器。
故B正确。
6.B
【详解】
半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如金属氧化物氧化锰就可以制成温度传感器,A错误,B正确;
传感器主要是感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并将其转换成电压、电流等电学量或电路的通断,从而传递信号,CD错误.
故选B
7.A
【详解】
根据电容的决定式知,电容增大时,其他量不变时,两极板正对面积增大,则知深度h增大。
故选A。
8.B
【详解】
当键被按下时,此小电容器的电容发生变化,用力不同,极板间的距离不同,电容变化不同,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,键盘用的是电容式传感器,所以B正确;ACD错误;
故选B。
9.A
【详解】
A.应变片是在外力的作用下产生机械形变,其电阻发生相应变化,从而将力学量转换为电学量。A正确;
B.干簧管是将磁学量转化为电学量,B错误;
C.热敏电阻是将温度转化为电学量,C错误;
D.霍尔元件是将磁学量转化为电学量,D错误。
故选A。
10.B
【详解】
A.霍尔元件是把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的一种元件。故A正确。
B.话筒是一种声传感器,其作用是将声信号转换为电信号。故B错误。
C.电子秤所使用的传感器是力传感器,是把形变这个力学量转化为电压这个电学量。故C正确。
D.电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制,通过双金属片传感器控制电路的通断。故D正确。
本题选择错误的,故选B。
11.B
【详解】
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和温度一个满足条件即可,A、C、D错,B对.
12.C
【详解】
由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故①错误,②正确.当仅增大R2的阻值时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变小,则R2上的电压变大,即A、B间电压变大,故③正确.当仅减小R2的阻值时,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,电源的内阻和R1阻值不变时,内阻和R1两端的电压变大,即A、B间电压减小,故④错误.
A. ①③,不符合题意,选项A错误;
B. ①④,不符合题意,选项B错误;
C. ②③,符合题意,选项C正确;
D. ②④,不符合题意,选项D错误;
13.D
【详解】
系统在水平面内以角速度ω转动时,无论角速度增大还是减小,BC的总电阻不变,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中电流保持不变,故A、B错误;设系统在水平面内以角速度ω转动时,弹簧伸长的长度为x,则对元件A,根据牛顿第二定律得kx=mω2(l+x),又输出电压U=,联立两式得 ,,故C错误,D正确;故选D.
14.BCD
【详解】
标准电阻的电阻几乎不随温度的变化而变化,采用合金制造,A错误;热敏电阻中有电阻随温度升高而降低的,是采用半导体材料制造,B正确;光敏电阻的电阻随着光强的增加而减小,采用半导体制造,C正确;可以采用半导体电阻制造简单的温度报警器,D正确.
15.AC
【详解】
A B.传感器一般是把非电学量转换为电学量或转换为电路的逼断,故A正确,B错误;
C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便进行测量、传输、处理和控制,故C正确;
D.电磁感应是原理,不是元件和装置,不能称为传感器,故D错误。
故选AC。
16.BD
【详解】
A.光敏电阻能把光强这个光学量转为电阻这个电学量,现象A错误;
B.金属热电阻的化学稳定性好,但灵敏度差,选项B正确;
C.热敏电阻能把温度这个热学量转为电阻这个电学量,选项C错误;
D.根据霍尔效应可知,霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量,选项D正确;
故选BD.
17. 数字化信息系统 传感器 数据采集器 计算机
【详解】
DIS的中文名称是数字化信息系统
主要器件有传感器、数据采集器和计算机。
18. 需要 B
【解析】
【详解】
测量工具在测量之前都需要调零。
在螺线管管口,磁感应强度不为零,内部磁场接近匀强磁场,磁感应强度接近不变。故选B。
19. 电子 自由电子 空穴 导电性
【详解】
半导体材料受到光照或者温度升高时,会有更多的电子获得能量成为自由电子,同时也形成更多的空穴,于是导电性明显地增强。
b、c 减小
【详解】
如图所示,定值电阻R′和滑动变阻器R是串联关系,当油箱中油量减少时,浮标下降,杠杆的右端上升,滑动变阻器接入电路的电阻增大,由闭合电路的欧姆定律知回路中电流减小,则定值电阻两端的电压减小,路端电压增大,此时滑动变阻器两端的电压增大;当油箱中油量增加时,浮标上升,杠杆的右端下降,滑动变阻器接入电路的电阻减小,由闭合电路的欧姆定律知回路中电流增加,则定值电阻两端的电压增大,路端电压减小,此时滑动变阻器两端的电压减小;已知R'》R,所以把电压表接在b、c之间,油量增加时,R减小,电压表的示数减小。
21.见解析
【解析】
一切物体都会向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越多。手靠近干手机,红外线传感器通过接收身体表面辐射出来的红外线来启动加热装置工作,属于红外线传感器。
22.见解析
【解析】
没有烟尘时,光的传播方向没有发生改变,U1和U2的大小相等;烟尘浓度越高时,光线被烟尘吸收或散射得就会越多,光线射到6的亮度就会越少,所以U1和U2的差值越大,通过运算电路处理后,从显示器中可得到烟尘的浓度。
23.,向右
【详解】
估算流过电阻丝上的电流为
远远大于电容器上的充放电电流,故电容器对电路的影响较小,电阻丝与电源串联,当P移动时,电容器上电压的变化为
其充放电电流
又,所以
又因由N流向M,电容器放电,P右移,物体移动方向向右。
答案第1页,共2页