5.3大显身手的传感器 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 5.3大显身手的传感器 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 444.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 15:40:59 | ||
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文档简介
5.3、大显身手的传感器
一、选择题（共16题）
1．空调机、电冰箱和消毒柜都使用了（ ）
A．温度传感器 B．红外线传感器 C．生物传感器 D．压力传感器
2．光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的传感器是（ ）
A．光传感器 B．温度传感器
C．声音传感器 D．压力传感器
3．关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A．自动门上安装的是温度传感器
B．干簧管是将磁感应强度转换为电阻的一种元件
C．话筒内有传感器，该传感器是根据电磁感应原理工作的
D．交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作
4．为了更加安全、快捷地测量体温，医疗机构大量采用了非接触式体温计，这种体温计采用了（ ）
A．压力传感器 B．声音传感器
C．红外传感器 D．生物传感器
5．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．自动调温的空调应用的是压力传感器
D．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量
6．下列关于传感器的结论中错误的是（ ）
A．热敏电阻可以作为温度传感器
B．电子秤使用应变片作为测力传感器
C．话筒是一种常见的红外线传感器
D．电熨斗内一般装有双金属片温度传感器
7．人类发射的绕地球运转的航天器，所需要的电能主要由太阳能电池把太阳能转化为电能得到，因此要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列那种传感器来感知太阳的方位（ ）
A．温度传感器 B．力传感器
C．生物传感器 D．光传感器
8．宇宙飞船使用各类传感器，智能化地感知各种信息．其中感知宇航员体温变化的传感器是
A．气体传感器 B．声音传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
9．自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比，R0为定值电阻，下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图像，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
10．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
11．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（ ）
A．在峪处形成的电容器电容较大
B．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小
C．在峪处形成的电容器放电较快
D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
12．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不是力电传感器
B．如果要增加电子秤的量程，滑动变阻器R′接入电路中的电阻应调大
C．如果要增加电子秤的灵敏度，滑动变阻器R′接入电路中的电阻应调大
D．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
13．燃气灶的点火开关有两种：一种是电脉冲点火开关，它是依靠干电池产生的电流脉冲经变压器输出非常高的电压，击穿空气后点火；另一种是电子压电点火开关，它的工作原理是压电陶瓷片受一定方向的外力作用而发生机械形变，相应地输出很高的电压，击穿空气后点火．下列关于这两种点火开关的说法中，正确的是( )
A．电脉冲点火开关是一种传感器
B．电子压电点火开关是一种传感器
C．压电陶瓷片完成的能量转化是电能转化为光能
D．压电陶瓷片完成的能量转化是机械能转化为电能
14．燃气灶的点火开关有两种：一种是电脉冲点火开关，它是依靠干电池产生的电流脉冲经变压器输出非常高的电压，击穿空气后点火；另一种是电子压电点火开关，它的工作原理是压电陶瓷片受一定方向的外力作用而发生机械形变，相应地输出很高的电压，击穿空气后点火．下面对于这两种点火开关的理解正确的是（ ）
A．电脉冲点火开关是一种传感器
B．电子压电点火开关是一种传感器
C．压电陶瓷片完成的能量转化是电能转化为光能
D．压电陶瓷片完成的能量转化是机械能转化为电能
15．将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示。在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动。当箱子以a＝2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0 N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N。取g＝10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．金属块的质量是0.5 kg
B．若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，则箱子是静止的
C．若上顶板压力传感器的示数为零，则轻弹簧的长度保持不变
D．若上顶板压力传感器的示数为零，则箱子有竖直向上的加速度大于或等于10 m/s2
二、填空题
16．电子秤中常用的一种力传感器是由金属梁和________制成。________是一种敏感元件，多用________材料制成。
17．如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab＜0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Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃．
18．传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转。当待测压力减小时，电容器的电容将__________（填“增大”或“减小”），电容器的电荷量将_______（填“增大”或“减小”），灵敏电流表的指针向____（填“左偏”或“右偏”）。
19．光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用j表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，，右图表示j与波长l之间的关系。当用此传感器分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A光的波长lA＝625nm，B光由lB1＝605nm和lB2＝665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比IB1:IB2＝2:3，由图可知jA＝__________；A光强度与B光强度之比IA:IB＝__________。
综合题
20．如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OC=h．图中还有电动势为E的电源（内阻不计）和一只电压表．请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大．
21．如图甲所示，电源的电动势E=10V，电源内电阻可忽略不计；G是内阻为的灵敏电流表，定值电阻R上标有“1V ”的字样，为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当的温度等于120℃时，电路表示数．
甲 乙
（1）由图乙可知，当的温度逐渐增加时，的阻值会如何变化？
（2）电流表内阻为多大？
（3）定值电阻R两端电压为额定电压时，热敏电阻的温度为多少？
22．电饭锅的工作原理如图所示，煮饭时开关是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（温度大约为103 ℃）开关S自动断开，黄灯亮。
(1)电阻R1的作用是保护红色指示灯不会因电流过大而烧毁，R1与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？
(2)通常情况下，用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能能不能起作用？为什么？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
空调机、电冰箱和消毒柜都使用了温度传感器，用来调节和控制温度，故选A.
2．A
【详解】
光电门能够记录遮光条的挡光时间，是应用了把光信号转化为电信号，从而控制计时器计时的工作原理，应用的传感器是光传感器，故选A。
3．C
【详解】
A．自动门上安装的是红外线传感器，A项错误；
B．干簧管能够感知磁场，相当于开关，B错误；
C．话筒内的传感器是根据电磁感应原理工作的，敏感元件是膜片，转换元件是线圈，C项正确；
D．交警使用的酒精测试仪主要目的是测量酒精度，它是酒精气体传感器，它的阻值随酒精浓度的变化而变化，不是利用压力工作的，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
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，红外线温度计是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的，属于红外传感器，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，A错误；
B．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，B正确；
C．自动调温的空调应用的是温度传感器，C错误；
D．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．金属热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻随温度变化来测量温度的一种温度敏感元件，A正确；
B．电子秤所使用的测力装置是力转换成电信号来显示大小，属于力传感器，B正确；
C．动圈式话筒是通电导体在磁场中受力，变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，从而让扬声器的膜片振动，产生声音，C错误；
D．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制，D正确。
故选C。
7．D
【详解】
太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供航天器使用的，因此需要使用光的传感器，来感知太阳方位。
故选D。
8．C
【详解】
根据题意，要感知宇航员体温变化，则需要将温度的变化转化为电学的物理量，所以使用的传感器为温度传感器．
A．气体传感器，与分析不符，故A项错误；
B．声音传感器，与分析不符，故B项错误；
C．温度传感器，与分析相符，故C项正确；
D．压力传感器，与分析不符，故D项错误．
9．C
【详解】
酒精气体传感器P和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压。根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得
k是比例系数，根据欧姆定律得
由数学变形得
整理得
根据数学知识得知C正确，ABD错误。
故选C。
10．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；
11．C
【详解】
A． 根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；
BC． 由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据
可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；
D． 湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。
故选C。
12．B
【详解】
A．是将压力信号转换成电信号的传感器，即力电传感器，故A错误；
B．根据电流表电流：
可得在量程范围内，称量的人体重G越大，则电流表电流变大．则电流表满偏时，人的体重最大，即电子秤的量程为：
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B正确；
C．如果要增加电子秤的灵敏度，需要仪表的范围变大，根据：
滑动变阻器接入电路中的电阻调小，G变化，I变化更大，测试更灵敏．故C错误；
D．根据上述推导方程可知：当重力为零时，电流最小，但不为零，故D错误．
13．BD
【详解】
传感器是将非电学量转化为电学量的装置，电脉冲点火开关实际上是自感现象的应用，电子压电点火开关是力传感器，把机械形变转化为电压，A错误，B正确；从能量转化角度分析压电陶瓷片是把机械能转化为电能，C错误，D正确．故选BD.
14．BD
【详解】
A、电脉冲点火开关以干电池作电源，经变压器产生高压脉冲，所以不是传感器，故A错误；
B、电子压电点火开关是压力转换成电压．故B正确；
C、压电陶瓷片完成的是将机械能转化电能．故C错误；
D、压电陶瓷片完成的是将机械能转化电能．故D正确；
故选：BD
15．AD
【详解】
A．下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F，金属块受力分析情况如图所示
上顶板的压力N＝6.0 N、弹簧的弹力F＝10.0 N和重力mg，加速度为a，方向向下，有
mg＋N－F＝ma
可求得金属块的质量
m＝0.5 kg
选项A正确；
B．当上顶板传感器的示数是下底板传感器示数的一半时，弹簧的弹力仍是F，则上顶板压力为，设箱和金属块的加速度为a1，则有
mg＋－F＝ma1
解得a1＝0，表明箱处于静止或做匀速直线运动，选项B错误；
C．当上顶板的压力恰好等于零时，有
mg－F＝ma2
解得
a2＝－10 m/s2
“－”号表示加速度方向向上，若箱和金属块竖直向上的加速度大于10 m/s2，弹簧将被进一步压缩，金属块要离开上顶板，上顶板压力传感器的示数也为零，选项C错误；
D．只要竖直向上的加速度大于或等于10 m/s2，不论箱是向上加速还是向下减速运动，上顶板压力传感器的示数都为零，选项D正确；
故选AD。
16． 应变片 应变片 半导体
【详解】
电子秤中常用的一种力传感器是由金属梁和应变片制成。应变片是一种敏感元件，多用半导体材料制成。
17．32
【详解】
由题意得：当Uab=0时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知：
R1：R2=2：1
只有 R3：R4也为2：1的时候，Uab=0，此时电桥平衡．所以可知Rt电阻为20kΩ，从图乙可以看出，电阻为20kΩ时，温度为32摄氏度．
18． 减小 减小 左偏
【详解】
当待测压力减小时，两板间距d变大，根据 可知，电容器的电容将减小，根据Q=CU可知，电容器的电荷量将减小，电容器放电，电流从正极流出电流计，则灵敏电流表的指针向左偏。
19． 0.35 27.5：35
【详解】
如图所示，A光的波长为625nm，在图上对应的强度jA＝0.35；
同理在图中找出B1的强度为=0.60，B2的强度为 =0.07，由A、B两束光经传感器的输出强度正好相同得：
得：
20．如图所示:
【详解】
电路图如图所示．
设CD=x，P球平衡时
由平衡条件可得
①
根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得
②
根据电阻定律可得
③
④
①②③④式可得
因为水流速度越大，θ越大，所以U越大．
21．（1）逐渐减小 （2）1000Ω （3）20 C
【详解】
（1）由图乙可知，当RT的温度逐渐增加时，RT的阻值逐渐减小．
（2）由题意可知：定值电阻
由图乙可知，当RT的温度等于120 C时，RT=1.5×103Ω
由欧姆定律可知
解得
（3）定值电阻R两端电压为额定电压时
由图乙可知，当RT=3.5×103Ω时，热敏电阻RT的温度为20 C
22．(1)见解析；(2)见解析
【解析】
(1)R1应该远大于发热板的等效电阻。因为R1和红灯只起指示作用，消耗的电功率远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R1和红灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R1应该远大于发热板的等效电阻；
(2)不能。通常情况下水的沸腾温度为100℃，因此当水烧开时水温不会达到103℃，所以自动断电功能不起作用。
答案第1页，共2页
一、选择题（共16题）
1．空调机、电冰箱和消毒柜都使用了（ ）
A．温度传感器 B．红外线传感器 C．生物传感器 D．压力传感器
2．光电门能够记录遮光条的挡光时间，应用的传感器是（ ）
A．光传感器 B．温度传感器
C．声音传感器 D．压力传感器
3．关于传感器，下列说法正确的是（ ）
A．自动门上安装的是温度传感器
B．干簧管是将磁感应强度转换为电阻的一种元件
C．话筒内有传感器，该传感器是根据电磁感应原理工作的
D．交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作
4．为了更加安全、快捷地测量体温，医疗机构大量采用了非接触式体温计，这种体温计采用了（ ）
A．压力传感器 B．声音传感器
C．红外传感器 D．生物传感器
5．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．自动调温的空调应用的是压力传感器
D．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量
6．下列关于传感器的结论中错误的是（ ）
A．热敏电阻可以作为温度传感器
B．电子秤使用应变片作为测力传感器
C．话筒是一种常见的红外线传感器
D．电熨斗内一般装有双金属片温度传感器
7．人类发射的绕地球运转的航天器，所需要的电能主要由太阳能电池把太阳能转化为电能得到，因此要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列那种传感器来感知太阳的方位（ ）
A．温度传感器 B．力传感器
C．生物传感器 D．光传感器
8．宇宙飞船使用各类传感器，智能化地感知各种信息．其中感知宇航员体温变化的传感器是
A．气体传感器 B．声音传感器
C．温度传感器 D．压力传感器
9．自从2011年5月1日“酒驾新规”推行后，“醉驾入刑”深入人心．交通警察检测酒驾的最简单的方法就是用酒精测试仪．酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻r′与酒精气体的浓度C成反比，R0为定值电阻，下列关于电压表的示数（U）与酒精气体的浓度（C）之间关系的图像，其中正确的是( )
A． B．
C． D．
10．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
11．目前许多国产手机都有指纹解锁功能，用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫“嵴”，凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器，这样在嵴处和峪处形成的电容器的电容大小不同，此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值，然后，电容器放电，电容小的电容器放电较快，根据放电快慢的不同，就可以探测到嵴和峪的位置，从而形成指纹图像数据，根据文中信息，下列说法正确的是（ ）
A．在峪处形成的电容器电容较大
B．充电后在嵴处形成的电容器的电荷量小
C．在峪处形成的电容器放电较快
D．潮湿的手指头对指纹识别绝对没有影响
12．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不是力电传感器
B．如果要增加电子秤的量程，滑动变阻器R′接入电路中的电阻应调大
C．如果要增加电子秤的灵敏度，滑动变阻器R′接入电路中的电阻应调大
D．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
13．燃气灶的点火开关有两种：一种是电脉冲点火开关，它是依靠干电池产生的电流脉冲经变压器输出非常高的电压，击穿空气后点火；另一种是电子压电点火开关，它的工作原理是压电陶瓷片受一定方向的外力作用而发生机械形变，相应地输出很高的电压，击穿空气后点火．下列关于这两种点火开关的说法中，正确的是( )
A．电脉冲点火开关是一种传感器
B．电子压电点火开关是一种传感器
C．压电陶瓷片完成的能量转化是电能转化为光能
D．压电陶瓷片完成的能量转化是机械能转化为电能
14．燃气灶的点火开关有两种：一种是电脉冲点火开关，它是依靠干电池产生的电流脉冲经变压器输出非常高的电压，击穿空气后点火；另一种是电子压电点火开关，它的工作原理是压电陶瓷片受一定方向的外力作用而发生机械形变，相应地输出很高的电压，击穿空气后点火．下面对于这两种点火开关的理解正确的是（ ）
A．电脉冲点火开关是一种传感器
B．电子压电点火开关是一种传感器
C．压电陶瓷片完成的能量转化是电能转化为光能
D．压电陶瓷片完成的能量转化是机械能转化为电能
15．将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示。在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动。当箱子以a＝2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0 N，下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N。取g＝10 m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．金属块的质量是0.5 kg
B．若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，则箱子是静止的
C．若上顶板压力传感器的示数为零，则轻弹簧的长度保持不变
D．若上顶板压力传感器的示数为零，则箱子有竖直向上的加速度大于或等于10 m/s2
二、填空题
16．电子秤中常用的一种力传感器是由金属梁和________制成。________是一种敏感元件，多用________材料制成。
17．如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R1＝20 kΩ，R2＝10 kΩ，R3＝40 kΩ，Rt为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示．当a、b端电压Uab＜0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Uab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在________℃．
18．传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转。当待测压力减小时，电容器的电容将__________（填“增大”或“减小”），电容器的电荷量将_______（填“增大”或“减小”），灵敏电流表的指针向____（填“左偏”或“右偏”）。
19．光强传感器对接收到的光信号会产生衰减，且对于不同波长的光衰减程度不同，可以用j表示衰减程度，其定义为输出强度与输入强度之比，，右图表示j与波长l之间的关系。当用此传感器分别接收A、B两束光时，传感器的输出强度正好相同，已知A光的波长lA＝625nm，B光由lB1＝605nm和lB2＝665nm两种单色光组成，且这两种单色光的强度之比IB1:IB2＝2:3，由图可知jA＝__________；A光强度与B光强度之比IA:IB＝__________。
综合题
20．如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态．当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度θ，水流速度越大，θ越大．为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OC=h．图中还有电动势为E的电源（内阻不计）和一只电压表．请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大．
21．如图甲所示，电源的电动势E=10V，电源内电阻可忽略不计；G是内阻为的灵敏电流表，定值电阻R上标有“1V ”的字样，为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示．闭合开关S，当的温度等于120℃时，电路表示数．
甲 乙
（1）由图乙可知，当的温度逐渐增加时，的阻值会如何变化？
（2）电流表内阻为多大？
（3）定值电阻R两端电压为额定电压时，热敏电阻的温度为多少？
22．电饭锅的工作原理如图所示，煮饭时开关是闭合的，红色指示灯亮；饭熟后（温度大约为103 ℃）开关S自动断开，黄灯亮。
(1)电阻R1的作用是保护红色指示灯不会因电流过大而烧毁，R1与电饭锅发热板的等效电阻相比，二者大小应有什么关系？为什么？
(2)通常情况下，用这种电饭锅烧水时它的自动断电功能能不能起作用？为什么？
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
空调机、电冰箱和消毒柜都使用了温度传感器，用来调节和控制温度，故选A.
2．A
【详解】
光电门能够记录遮光条的挡光时间，是应用了把光信号转化为电信号，从而控制计时器计时的工作原理，应用的传感器是光传感器，故选A。
3．C
【详解】
A．自动门上安装的是红外线传感器，A项错误；
B．干簧管能够感知磁场，相当于开关，B错误；
C．话筒内的传感器是根据电磁感应原理工作的，敏感元件是膜片，转换元件是线圈，C项正确；
D．交警使用的酒精测试仪主要目的是测量酒精度，它是酒精气体传感器，它的阻值随酒精浓度的变化而变化，不是利用压力工作的，故D错误。
故选C。
4．C
【详解】
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，红外线温度计是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的，属于红外传感器，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．B
【详解】
A．电子秤所使用的测力装置是力传感器，A错误；
B．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，B正确；
C．自动调温的空调应用的是温度传感器，C错误；
D．霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，D错误。
故选B。
6．C
【详解】
A．金属热电阻传感器是利用导体或半导体的电阻随温度变化来测量温度的一种温度敏感元件，A正确；
B．电子秤所使用的测力装置是力转换成电信号来显示大小，属于力传感器，B正确；
C．动圈式话筒是通电导体在磁场中受力，变化的电流通过线圈，产生变化的磁场，从而让扬声器的膜片振动，产生声音，C错误；
D．电熨斗通过温度传感器实现温度的自动控制，D正确。
故选C。
7．D
【详解】
太阳能电池是通过光电转换装置把太阳能直接转化为电能，供航天器使用的，因此需要使用光的传感器，来感知太阳方位。
故选D。
8．C
【详解】
根据题意，要感知宇航员体温变化，则需要将温度的变化转化为电学的物理量，所以使用的传感器为温度传感器．
A．气体传感器，与分析不符，故A项错误；
B．声音传感器，与分析不符，故B项错误；
C．温度传感器，与分析相符，故C项正确；
D．压力传感器，与分析不符，故D项错误．
9．C
【详解】
酒精气体传感器P和定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压。根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得
k是比例系数，根据欧姆定律得
由数学变形得
整理得
根据数学知识得知C正确，ABD错误。
故选C。
10．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；
11．C
【详解】
A． 根据电容的计算公式可得，极板与指纹峪（凹下部分）距离d大，构成的电容器电容小，A错误；
BC． 由于外接电源为所有电容器充到一个预先设计好的电压值，所以所有的电容器电压一定，根据
可知，极板与指纹峪（凹的部分，d大，电容小）构成的电容器充上的电荷较少，在放电过程中放电时间短，放电较快；反之，在嵴处形成的电容器电容大，电荷量大，放电时间长，B错误，C正确；
D． 湿的手与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以会影响指纹解锁和指纹识别，D错误。
故选C。
12．B
【详解】
A．是将压力信号转换成电信号的传感器，即力电传感器，故A错误；
B．根据电流表电流：
可得在量程范围内，称量的人体重G越大，则电流表电流变大．则电流表满偏时，人的体重最大，即电子秤的量程为：
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B正确；
C．如果要增加电子秤的灵敏度，需要仪表的范围变大，根据：
滑动变阻器接入电路中的电阻调小，G变化，I变化更大，测试更灵敏．故C错误；
D．根据上述推导方程可知：当重力为零时，电流最小，但不为零，故D错误．
13．BD
【详解】
传感器是将非电学量转化为电学量的装置，电脉冲点火开关实际上是自感现象的应用，电子压电点火开关是力传感器，把机械形变转化为电压，A错误，B正确；从能量转化角度分析压电陶瓷片是把机械能转化为电能，C错误，D正确．故选BD.
14．BD
【详解】
A、电脉冲点火开关以干电池作电源，经变压器产生高压脉冲，所以不是传感器，故A错误；
B、电子压电点火开关是压力转换成电压．故B正确；
C、压电陶瓷片完成的是将机械能转化电能．故C错误；
D、压电陶瓷片完成的是将机械能转化电能．故D正确；
故选：BD
15．AD
【详解】
A．下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F，金属块受力分析情况如图所示
上顶板的压力N＝6.0 N、弹簧的弹力F＝10.0 N和重力mg，加速度为a，方向向下，有
mg＋N－F＝ma
可求得金属块的质量
m＝0.5 kg
选项A正确；
B．当上顶板传感器的示数是下底板传感器示数的一半时，弹簧的弹力仍是F，则上顶板压力为，设箱和金属块的加速度为a1，则有
mg＋－F＝ma1
解得a1＝0，表明箱处于静止或做匀速直线运动，选项B错误；
C．当上顶板的压力恰好等于零时，有
mg－F＝ma2
解得
a2＝－10 m/s2
“－”号表示加速度方向向上，若箱和金属块竖直向上的加速度大于10 m/s2，弹簧将被进一步压缩，金属块要离开上顶板，上顶板压力传感器的示数也为零，选项C错误；
D．只要竖直向上的加速度大于或等于10 m/s2，不论箱是向上加速还是向下减速运动，上顶板压力传感器的示数都为零，选项D正确；
故选AD。
16． 应变片 应变片 半导体
【详解】
电子秤中常用的一种力传感器是由金属梁和应变片制成。应变片是一种敏感元件，多用半导体材料制成。
17．32
【详解】
由题意得：当Uab=0时，恒温箱保持稳定，根据串并联电路电压与电阻的关系可知：
R1：R2=2：1
只有 R3：R4也为2：1的时候，Uab=0，此时电桥平衡．所以可知Rt电阻为20kΩ，从图乙可以看出，电阻为20kΩ时，温度为32摄氏度．
18． 减小 减小 左偏
【详解】
当待测压力减小时，两板间距d变大，根据 可知，电容器的电容将减小，根据Q=CU可知，电容器的电荷量将减小，电容器放电，电流从正极流出电流计，则灵敏电流表的指针向左偏。
19． 0.35 27.5：35
【详解】
如图所示，A光的波长为625nm，在图上对应的强度jA＝0.35；
同理在图中找出B1的强度为=0.60，B2的强度为 =0.07，由A、B两束光经传感器的输出强度正好相同得：
得：
20．如图所示:
【详解】
电路图如图所示．
设CD=x，P球平衡时
由平衡条件可得
①
根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得
②
根据电阻定律可得
③
④
①②③④式可得
因为水流速度越大，θ越大，所以U越大．
21．（1）逐渐减小 （2）1000Ω （3）20 C
【详解】
（1）由图乙可知，当RT的温度逐渐增加时，RT的阻值逐渐减小．
（2）由题意可知：定值电阻
由图乙可知，当RT的温度等于120 C时，RT=1.5×103Ω
由欧姆定律可知
解得
（3）定值电阻R两端电压为额定电压时
由图乙可知，当RT=3.5×103Ω时，热敏电阻RT的温度为20 C
22．(1)见解析；(2)见解析
【解析】
(1)R1应该远大于发热板的等效电阻。因为R1和红灯只起指示作用，消耗的电功率远小于发热板的功率，两者又是并联接入电路的，电压相同，所以流过R1和红灯的电流应远小于流过发热板的电流，因此R1应该远大于发热板的等效电阻；
(2)不能。通常情况下水的沸腾温度为100℃，因此当水烧开时水温不会达到103℃，所以自动断电功能不起作用。
答案第1页，共2页