5.1认识传感器专项测试(Word版含答案)

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名称 5.1认识传感器专项测试(Word版含答案)
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文件大小 259.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-03-20 20:44:19

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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
2.下列关于传感器说法正确的是( )
A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B.霍尔元件能够把磁学量(如磁感应强度)转化为电学量(如电压)
C.光敏电阻随光照强度增加电阻增大
D.热敏电阻的阻值随温度的升高而升高
3.办公楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,原因是该大门安装了( )
A.声音传感器 B.红外传感器
C.温度传感器 D.压力传感器
4.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
5.医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度,即可测得病人体温,这类测温仪利用的传感器是(  )
A.声音传感器 B.红外线传感器 C.气体传感器 D.压力传感器
6.传感器在日常生活中有着广泛的应用,下列对传感器的理解正确的是(  )
A.传感器是通过感知电压的变化来进行信号传递的
B.传感器是由半导体材料制作而成的
C.传感器不是电视遥控接收器的主要元件
D.传感器可以将采集到的信息转换为电学量
7.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做成的
B.金属材料也可以制成传感器
C.干簧管是一种能够感知电场的传感器
D.传感器一定是通过感知电压的变化来传递信号的
8.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
9.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.光敏电阻和驻极体话筒 B.金属热电阻和光敏电阻
C.热敏电阻和霍尔元件 D.热敏电阻和光敏电阻
10.当你走近豪华宾馆、酒楼的大门时,门就自动为你打开;当你走进门之后,门又在你身后自动关上.你觉得这可能是将下列哪种外界信息转换为有用的信息(  )
A.温度 B.运动
C.人 D.光线
11.传感器是一种采集信息的重要器件,图为测定压力的电容式传感器,将电容器、灵敏电电流表、电源连接.施加力的作用使电极发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流计指针偏转.在对膜片开始施加恒定的压力到膜片稳定,灵敏电流表指针的偏转情况为(电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)
A.向右偏到某一刻度后不动 B.向左偏到某一刻度后不动
C.向右偏到某一刻度后回到零刻度 D.向左偏到某一刻度后回到零刻度
12.某种酒精测试仪是利用二氧化锡半导体型酒精气体传感器.酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化,在如图所示的电路中,不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻,如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么,电压表示数与酒精气体浓度之间的对应关系正确的是( )
A.越小,表示越大,与成反比
B.越小,表示越大,与不成反比
C.越小,表示越小,与成正比
D.越大,表示越大,与不成正比
13.如图所示为一种呼气酒精测试仪的原理图,其中酒精气体传感器的电阻值r′的倒数与接触到酒精气体的浓度c成正比。则下列说法正确的是(  )
A.电压表的示数无法表示浓度c的变化
B.电压表的示数越大,表示浓度c越小
C.酒精气体传感器把电信息转化成非电信息
D.当醉酒人员对传感器呼气时,电压表示数变大
14.如图甲所示是利用硫化镉制成的光敏电阻自动计数的示意图,其中A是发光仪器,B是光敏电阻(光照时电阻会变小),电源的内阻较大,电压表记录数据传给控制器。成品包装车间的光传感记录器输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为0.2m,则下述说法正确的是(  )
A.传送带运动的速度是0.1m/s
B.传送带运动的速度是0.2m/s
C.该传送带每小时输送3600个工件
D.该传送带每小时输送7200个工件
15.下列说法中正确的是(  )
A.话筒是一种常用的声音传感器,其作用是将电信号转换为声信号
B.电子秤是利用力传感器进行测量
C.某些街旁的路灯,利用半导体的光敏特性,夜晚电阻小,白天电阻大,控制了电路的通断
D.半导体热敏电阻常用作温度传感器,因为温度越高,它的电阻越小
16.如图是某电子秤的原理图,人只要站在踏板上,仪表G就能显示人的体重,踏板下面的传感器R实质是一个阻值可随压力大小而变化的电阻,显示体重的仪表G实质是理想电流表,如果不计踏板的质量,电阻R随人的体重G变化的函数关系式为R=a-kG(a、k是常量,G和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确的是(  )
A.传感器R是一个力电传感器
B.闭合电路测量时,电路中的电流随人的体重均匀变化
C.该秤零刻度线即踏板空载时的刻度线应标在电流表G刻度盘的零刻度处
D.如果要扩大电子秤的量程,滑动变阻器接入电路中的电阻应调大
二、填空题
17.简单机器人(如有视觉机器人)的模块有_________、_________、________,它们的功能分别如人的__________、__________、__________。
18.为解决楼道的照明,在楼道内安装一个传感器与电灯的控制电路相接.当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为________传感器,它输入的是________信号,经传感器转换后,输出的是________信号.
19.动圈式话筒是利用________原理将__________信号转换为________信号的。
20.实验题
(1)用DIS实验测量小车的加速度时,将位移传感器的____________部分固定在小车上,____________部分固定在轨道上端,并将它与____________相连。
(2)如果根据公式vt2=2gh来设计实验研究自由落体运动是不是匀变速直线运动,那么需要的测量仪器有____________传感器和____________(非传感器)。
三、综合题
21.要完成以下工作,你认为要用什么传感器?
(1)电子秤称量物体的重力;
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内;
(3)楼道自动开关的功能是:晚上有人经过楼道,开关自动接通;白天不管是否有人经过楼道,开关都是断开的.
22.加速度计是测定物体加速度的仪器.在现代科技中,它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源.如图所示为应变式加速度计.当系统加速时,加速度计中的敏感元件也处于加速状态.敏感元件由弹簧连接并架在光滑支架上,架与待测系统固定在一起,敏感元件下端可在滑动变阻器R上自由滑动.当系统加速运动时,敏感元件发生位移并转换为电信号输出,就可以根据输出电压的大小求出物体的加速度.
已知:敏感元件的质量为m,两侧弹簧的劲度系数均为k,电源电动势为E,电源内阻不计,滑动变阻器的总电阻值为R,有效长度为l,静态时,输出电压为U0,试写出加速度a随输出电压U变化的关系式.
23.动圈式话筒的内部结构如图所示,该装置能够将声信号转化为电信号流),再经扩音器放大后传给扬声器。
(1)请尝试解释动圈式话筒将声信号转化为电信号的工作原理。
(2)如果这类动圈式话筒出现了故障,故障最有可能出现在什么地方?如何检测并排除故障?
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
位移传感器的发射器既能发射超声波也能发射红外线,超声波和红外线都是有发射器发射的,故B正确;ACD错误。
故选B。
2.B
【详解】
A.干簧管接入电路中相当于开关的作用,A错误;
B.霍尔元件将磁学量转化为电学量,B正确;
C.光敏电阻随光照强度增加电阻减小,C错误;
D.热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,D错误。
故选B。
3.B
【详解】
办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关,是由于人体会发出红外线,当传感器探测到人体发出的红外线后,门会自动打开;故选B.
4.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.
5.B
【详解】
非接触式测温仪能将物体发出的发出红外线信号转化为电信号,所以测温仪利用的传感器使用的是红外线传感器。故B正确,ACD错误;
故选B。
6.D
【详解】
A.传感器不仅能感知电压的变化,也能感知力、温度、光、声等非电学量的变化,A错误;
B.不仅半导体材料可以制成传感器,其他材料也可以制成传感器,如金属氧化物就可以制成热敏电阻,B错误;
C.电视遥控接收器主要是利用传感器来接收信息的,C错误;
D.传感器可以将采集到的信息转换成电学量,D正确。
故选D。
7.B
【详解】
金属材料和半导体材料都可以制成传感器,传感器是通过把易感受的非电学量转换为易处理和控制的电压、电流或电路的通断来传递信号的。干簧管是一种能感知磁场的传感器。
故选B。
8.A
【详解】
B.当火车向左加速运动时,球将向O点右侧运动,P处于低电势,电压表的指针向右偏,电流从右接线柱流入电表,此时火车加速向左,也可以是向右减速;选项B错误;
ACD.电表指针向左偏,则火车加速度向右,向右加速或者向左减速;A正确CD错误;
故选A。
9.A
【详解】
根据题意,天黑时,出现声音它就开启;而白天,即使有声音它也没有反应,故电路中有光传感器,即使天黑,没声音灯也不亮,故用到了声音传感器.即控制电路中接入了光传感器、声音传感器,话筒就是声音传感器,故A正确、BCD错误.
10.D
【详解】
自动门实际使用的是红外线传感器,红外线属于不可见光,人在白天或黑夜均发出红外线,传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置的电动机,实现自动开门,故D正确,ABC错误;
故选D.
11.C
【详解】
当F向上压膜片电极时,板间距离减小,由电容的决定式得到,电容器的电容将增大,又根据电容的定义式,电容器两极的电压U不变,故Q将增大,即电容器充电,所以电流将从电流表正接线柱流入,电流计指针向右偏.当充电完毕后,电路中没有电流,电流计的指针回到零刻度.故C正确,ABD错误.
12.D
【详解】
设酒精气体传感器的电阻为R′,则,k是比例系数.根据欧姆定律得,电压表示数,可见,c越大,则U越大,但与U与c不是成正比.故选D.
13.D
【详解】
ABD.酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中,电压表测R0两端的电压,酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,测试到的酒精气体浓度越大则传感器的电阻的倒数越大,所以传感器的电阻越小,根据欧姆定律可知电路中电流越大,R0两端的电压越大,所以U越大。表示c越大,AB错误D正确;
C.酒精气体传感器把非电信息(酒精气体浓度)转化成电信息(电压),C错误。
故选D。
14.BC
【详解】
AB.有工件通过时,挡住A射向光传感器B的光,B的电阻增大,输出一个高电压,故知两相邻工件通过时间t=1s,传送带的速度
v=m/s=0.2m/s
故A错误,B正确;
CD.传送带每小时输送工件个数
故C正确,D错误。
故选BC。
15.BD
【详解】
A.话筒是一种常用的声音传感器,其作用是将声音信号转换为电信号,故A错误;
B.电子秤是利用力传感器,是将压力转换成电信号,故B正确;
C.利用半导体的光敏电阻,是将光信号转换成电信号。当光越强则电阻越小,所以白天电阻小,故C错误;
D.半导体热敏电阻常用作温度传感器,随着温度升高,电阻减小,故D正确;
故选BD。
16.AD
【详解】
A.R是将压力信号转换成电信号的传感器,即力电传感器,故A正确;
B.闭合电路测量时,电路中的电流:
显然与人的体重不成线性关系,故B错误;
C.当重力为零时,电流最小,但不为零,故C错误;
D.由
可知
kGm=a+r+R′-
因此变阻器接入电路中的电阻调大,可以测量的人的最大体重增大,故D正确;
故选AD.
17. 传感器 控制器 执行器 眼睛 头脑 手脚
【详解】
简单机器人(如有视觉机器人)的模块有传感器、控制器、执行器,它们的功能分别如人的眼睛、头脑、手脚。
18. 声控 声音 电
【详解】
当楼道内有走动而发出声响时,电灯即与电源接通而发光,这种传感器为声控传感器,它输入的是声音信号,经传感器转换后,输出的是电信号.
19. 电磁感应 声 电
【详解】
动圈式话筒是利用电磁感应原理将声信号转换为电信号的。
20. 发射器 接收器 数据采集器 速度 刻度尺
【详解】
(1)用DIS实验研究小车位移和时间的关系时,将位移传感器的发射器部分固定在小车上,随小车一起运动,位移传感器的接收器部分固定在轨道一端,并将它与数据采集器相连。
(2)如果根据公式vt2=2gh来设计实验研究自由落体运动是不是匀变速直线运动,那么需要的测量仪器有速度传感器(测末速度)和刻度尺(测下落的高度)。
21.(1)压力传感器;(2)温度传感器;(3)光敏声控传感器
【详解】
(1)电子秤称量物体的重力所用的传感器是压力传感器.
(2)恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内,所用的传感器是双金属温度传感器.
(3)楼道自动开关所用的传感器是光敏声控传感器.
22.
【详解】
设静态时,滑动变阻器滑片与变阻器左端的距离为x,则有:
当系统以加速度a向左加速时,设敏感元件向右移动Δx,则对敏感元件由牛顿第二定律得:2kΔx=ma
此时输出电压
由以上三式得a=
当U>U0时,系统为向左加速;
当U<U0时,系统为向右加速.
23.见解析
【解析】
(1)当人对着话筒说话时,以人声通过空气使膜片震动,然后在膜片上的线圈绕组在环绕在永久磁体形成的磁场中运动——切割磁感线,从而产生变化的感应电流,使声音信号转化为随声音变化的电信号,再经放大后,通过扬声器还原成声音。
(2)如果这类动圈式话筒出现了故障,故障最有可能出现在与线圈连接的电路部分。
①无声:直接用万用表电阻挡对音头的两个焊接点进行测量,若电阻值为无穷大,证明音头的音圈内部开路;若与话筒的标称值相同或者相近,说明音圈良好,故障在插头、屏蔽线缆或开关部分,可仔细检查屏蔽线缆中的屏蔽网线和芯线与插头是否脱焊;开关是否有接触不良故障;开关的接线是否脱焊等。查到故障部位后,将其重新焊好即可排除故障。如果是音头的音圈内部开路,通常只有换新。
②音轻、失真:首先旋下话筒的前网罩,将万用表置于R × 1挡,用两表棒碰触音头引出线两端的焊接点,应该听见话筒振动膜发出“喀喀”声。如果声音很微弱,再用R × 100挡测量两焊点之间的电阻值(音圈的直流电阻值),若电阻值明显小于话筒的标称阻抗值,说明音圈内部存在匝间短路,导致灵敏度下降;如果碰触音头两端的焊接点时振动膜发出明显的“沙沙’,摩擦声,说明音圈或振动膜位置改变,致使音圈与磁钢相碰产生摩擦。若经检测没有发现上述故障,通常是音头磁钢的磁性减弱,这一类故障修理不易,只有更换音头。
③啸叫声:啸叫是话筒的常见故障,除了话筒与扬声器靠得太近而产生“声反馈”外,产生这个故障的原因通常是屏蔽线缆中的屏蔽网线折断,或屏蔽网线与插头焊片的焊接脱落,只有其芯线正常。当话筒的插头插入扩音机的输入插口中时,由于屏蔽线断开未接地,手握话筒时,人体感应或外界干扰信号就会传至扩音机中发生自激振荡而啸叫。这类故障将屏蔽网线重新焊接好即可。
答案第1页,共2页