5.1认识传感器同步练习 (word版含答案)

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名称 5.1认识传感器同步练习 (word版含答案)
格式 docx
文件大小 514.5KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-04-02 04:12:00

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人教版(2019)选择性必修二 5.1 认识传感器 同步练习
一、单选题
1.测定压力变化的电容式传感器如图所示,为固定电极,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连接到如图所示的电路中,当待测压力增大时( )
A.电容器的电容将减小 B.电阻中没有电流
C.电阻中有从流向的电流 D.电阻中有从流向的电流
2.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
3.物理传感器是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出相关信息的,化学传感器是利用化学反应识别和检测信息的。下列说法正确的是( )
A.凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器
B.气敏传感器只能是物理传感器
C.物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出
D.物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应
4.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
5.测量体温是新冠疫情防控的一种措施。在许多场合,使用手持测温仪测量体温,该测温仪用到的传感器通常是( )
A.气体传感器 B.红外线传感器
C.压力传感器 D.生物传感器
6.唱卡拉OK用的话筒,内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号,下列说法正确的是(  )
A.该传感器是根据电流的磁效应工作的
B.该传感器是根据电磁感应原理工作的
C.该传感器的敏感元件是线圈
D.该传感器的转换元件是永磁体
7.磁传感器是将磁信号转变为电信号的仪器.如图所示,将探头放在磁场中,可以很方便的测量磁场的强弱和方向.探头可能是( )
A.感应线圈 B.热敏电阻 C.霍尔元件 D.干簧管
8.交通警察用来检测驾驶员酒精含量的检测器使用的传感器是(  )
A.声音传感器 B.电化学传感器
C.压力传感器 D.温度传感器
9.洗手后将湿手靠近自动干手机,机内的传感器就开通电热器加热,有热空气从机内喷出,将湿手烘干,手靠近干手机能使传感器工作,是因为手靠近干手机能够( )
A.改变湿度
B.改变温度
C.改变磁场
D.改变电容
10.关于传感器的作用,下列说法正确的是(  )
A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制
B.传感器可以将感受到的一些信息转换为电学量
C.传感器可以将所有感受到的信息都转换为电学量
D.以上说法均不正确
11.如图为一种延时开关示意图,M和N是绕在同一个铁芯上的两个线圈,其中M与电源E、开关S构成回路,N的两端用导线ab直接连起来。当闭合S后,铁芯吸住衔铁A,开关触头B就将高压电路接通;当断开S时,衔铁仍被铁芯吸住,一会儿后才被弹簧C拉上去,从而实现延时断开电路的目的。下列说法正确的是(  )
A.起延时效果的主要部件是线圈M
B.闭合S电路稳定工作后,导线ab中有从a流向b的感应电流
C.断开S瞬间,导线ab中有从a流向b的感应电流
D.电源E的正负极对调接入后,该装置就没有延时效果
12.许多牛奶制品中被检测出化学原料三聚氰胺.在多种检测三聚氰胺的方法中有一种“酶标法检测”,这种检测方法使用的传感器,应为传感器中的哪一类(  )
A.物理传感器 B.化学传感器
C.生物传感器 D.温度传感器
二、填空题
13.位移传感器测距离,发射器固定在运动物体上,能同时发射_________。___________固定在轨道的顶端,接收红外线和超声波。
14.DIS的含义是________,主要器件有________,________和________。
15.图为利用光电脉冲测量小车的车速和行程的装置示意图,A为光源,B为光专接收器,A、B均固定在车身上,C为小车的车轮,D为与C同轴相连的齿轮,车轮转动时,A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后就变成脉冲光信号,被B接收并转换成电信号,再由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n,累计脉冲数为N,则要测出小车的速度和行程,还必须测量的物理量或数据是________,小车速度v的表达式为________,行程s的表达式为________.
16.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。
17.某同学做DIS实验时用如图所示的电路,利用该电路可以测量小灯泡的________或者________.
三、解答题
18.随着科技的发展,传感器技术的滥用问题逐渐显现。如果过度依赖传感器的敏锐性,过分信任其精确度,一旦传感器失效就容易引发事故。例如,通过声音传感器来验证主人的身份进而启动某一系统,但如果遇上因感冒引起声音发生变化导致传感器失效,则可能会出现无法启动系统的情况,如何看待传感器的这一类弊端?
19.如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V,0.9W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10Ω,1A”的字样,电流表的量程为0.6A,电压表的量程为3V。求:
(1)传感器的电阻和额定电流;
(2)为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
20.参考“信息浏览”中所列的敏感元件,到电子元件市场调查有哪些敏感元件可以用来做传感器。观察各种敏感元件,了解它们的型号、价格和用途,写一份调查报告,并与同学交流。
21.光电管在各种自动化装置中有很多应用,街道的路灯自动控制开关就是其应用之一,如图所示为其模拟电路,其中A为光电管,B为电磁继电器,C为照明电路,D为路灯.试简述其工作原理.
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。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
【详解】
A.当待测压力增大时,电容器板间距离减小,根据电容的决定式
得知,电容C增大.故A错误.
BCD.电容板间电压U不变,电容器所带电量为Q=CU,C增大,则Q增大,电容器处于充电状态,而A板带正电,则电路中形成逆时针方向的充电电流,电阻R中有从b流向a的电流;故BC错误,D正确。
故选D。
2.B
【解析】
【分析】
【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。
3.D
【解析】
【详解】
A.各种传感器虽然工作原理不同,但基本功能相似,多数是将非电学量转换为电学量,故选项A错误;
B.气敏传感器的核心部件是气敏电阻,其表面吸收了某种自身敏感的气体之后会发生反应,使自身阻值改变,属于化学传感器,故选项B错误;
C.物理传感器既可将信息转换为电压输出,也可将信息转换为电流、电阻等输出,故选项C错误;
D.由物理传感器的定义知,物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应,选项D正确.
故选D。
4.D
【解析】
【分析】
【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。
5.B
【解析】
【分析】
【详解】
手持测温仪用到的传感器通常是红外线传感器。
故选B。
6.B
【解析】
【分析】
【详解】
该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。
故选B。
7.C
【解析】
【详解】
将探头放在磁场中,可以很方便的测量磁场的强弱和方向,将磁信号转变为电信号,所以探头可能是霍尔元件。
故选C.
8.B
【解析】
【详解】
检测驾驶员酒精含量,与声音、压力、温度无关,因此选用的是化学传感器,故B正确。
故选B。
9.D
【解析】
【详解】
手靠近干手机能使传感器工作,是因为手靠近干手机能够改变传感器的电容,发送启动信号给控制芯片,控制芯片在启动电机工作和加热装置工作,故D正确;
综上所述本题答案是:D
10.B
【解析】
【详解】
传感器不能直接用来进行自动控制。传感器主要是用来接收信息,并将接收到的信息转换成便于测量的电学量或转换为电路的通断,但并不是将其感受到的所有信息都转换为电学量。
故选B。
11.C
【解析】
【分析】
图中有两个线圈,其中M有电源,接通电路后有电流通过,会产生磁性。
N线圈无电源,开关闭合后没有电流,只有当M中的磁场发生变化时,根据电磁感应规律,N线圈才会产生感应电流,起到延时效果。
【详解】
ABC.分析电路可知,当闭合S,M线圈中产生电流,电流周围产生磁场,根据安培定则可知,铁芯下端为N极,产生由上向下的磁场,电路稳定后,磁场不变,N线圈中不会产生感应电流,导线ab中没有电流, 当断开S时,线圈M中电流逐渐减小,直至消失,N线圈中的磁通量由上向下逐渐减小,根据楞次定律可知,产生由上向下的感应磁场,根据安培定则可知,感应电流方向由a到b,铁芯下端为N极,故起到延时效果的主要部件是线圈N,故AB错误,C正确;
D.电源E的正负极对调接入后,断开S,N线圈中仍发生电磁感应现象,该装置仍具有延时效果,故D错误。
故选C。
【点睛】
此题考查楞次定律与安培定则的应用,注意穿过闭合线圈的磁通量变化,线圈产生感应电流。
12.C
【解析】
【详解】
检测三聚氰胺的方法为酶标法,所以其原理应该是利用了生物酶,故应为生物传感器;
A.物理传感器,与结论不相符,选项A错误;
B.化学传感器,与结论不相符,选项B错误;
C.生物传感器,与结论相符,选项C正确;
D.温度传感器,与结论不相符,选项D错误;
故选C.
13. 红外线和超声波脉冲 接收器
【解析】
【分析】
【详解】
[1][2]位移传感器测距离,发射器固定在运动物体上,能同时发射红外线和超声波脉冲。接收器固定在轨道的顶端,接收红外线和超声波。
14. 数字化信息系统 传感器 数据采集器 计算机
【解析】
【分析】
【详解】
[1]DIS的中文名称是数字化信息系统
[2][3][4]主要器件有传感器、数据采集器和计算机。
15. D的齿数P和C的半径R
【解析】
【详解】
D转动的角速度与单位时间内的脉冲数n及D的齿数有关,设D的齿数为p,则D的角速度,小车速度v与C边缘的线速度相等,即;累计脉冲数N经巧的时,小车的行程.
16. 电子 自由电子 空穴 导电性
【解析】
【详解】
[1][2][3][4]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。
17. 功率 电阻
【解析】
【详解】
[1][2]电压传感器A可以测量小灯泡两端的电压,电流传感器B可以测量灯泡的电流,根据 及 可以测量功率和电阻。
18.见解析
【解析】
【详解】
对于任何的传感器都有其优缺点,任何高科技的东西都有其弊端,我们应该辩证的去对待,不应该全盘否定,但是我们发现不足之后,要不断的改进,使其更好的服务于人类。
19.(1)10Ω,0.3A;(2)6V
【解析】
【详解】
(1) 传感器的电阻
R传==10Ω
额定电流
I传==0.3A
(2)最大电流
I=I传=0.3A
电源电压最大值
Um=U传+U0
U传为传感器的额定电压,U0为R0m=10Ω时R0两端的电压,即
U0=I传·R0m=0.3×10V=3V
小于电压表量程,所以
Um=U传+U0=3V+3V=6V
20.见解析
【解析】
【详解】
敏感元器件是指它的特性会随着某种(某些)外部条件的变化而变化的元器件。敏感元器件分为两类,一类特性变化是非线性的,如压敏电阻,当电压小于敏感值时,电阻值很大,电压高于敏感值时,电阻很小,一般用在电源的保护电路中。另一类特性变化是接近线性的,用来测量相应的物理量,通常制造成产品,指标规范,参数稳定,称为传感器。如:对温度敏感的温度传感器,对压力敏感的压力传感器等等。
21.光电传感器的使用原理,具体见答案
【解析】
【详解】
试题分析:开关合上后,白天,光电管在可见光照射下有电子逸出,从光电管阴极逸出的电子被加速到达阳极,使电路接通,电磁铁中的强电流将衔铁吸下,照明电路断开,灯泡不亮,夜晚 ,光电管无电子逸出,电路断开,弹簧将衔铁拉上,照明电路接通,这样就达到日出路灯熄,日落路灯亮的效果.
考点:本题考查电磁继电器的应用
点评:解答此题的关键是弄清楚电路图的意思,根据电路的连接,把握好自动控制器的作用.
22.见解析
【解析】
【详解】
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。
答案第1页,共2页
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