期末物理复习 传感器（基础）-2021-2022学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word版含答案）

高二第二学期期末物理复习 传感器（基础）
一、单项选择题
1．下列说法正确的是（　　）
A．用半导体材料做成的热敏电阻在温度升高时电阻减小
B．光敏电阻能够把电信号转换成光信号
C．干簧管是一种由电场控制的开关
D．楼道里的灯只有天黑时出现声音才亮，说明它的控制电路中只有声传感器
2．人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，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哪种传感器来感知太阳方位（　　）
A．力传感器 B．光传感器 C．温度传感器 D．电容式传感器
3．关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是（　　）
A．应变片多用半导体材料制成
B．当应变片的表面被拉伸时，其电阻变小
C．传感器输出的是应变片上的电压
D．外力越大，输出的电压差值越小
4．传感器能够把非电学量转化为电学量，可以很方便地测量、传输、处理和控制。关于光敏电阻在传感器中的作用，下列说法正确的是（　　）
A．将热信号转化为电信号 B．将光信号转化为电信号
C．将力信号转化为电信号 D．将磁信号转化为电信号
5．下列关于传感器的说法中错误的是（　　）
A．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制
B．自动调温的空调应用的是温度传感器
C．电子秤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．传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适。关于传感器的说法正确的是（　　）
A．传感器是将力、温度、光、声、化学成分等转换为可用信号的一类器件
B．光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电容这个电学量
C．测温枪的主要元件是力敏传感器
D．便携式酒精检测仪主要应用了磁传感器
7．随着科技的发展，自动控制现象随处可见，这得益于传感器的广泛应用。比如许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现人靠近它就开启；而在白天，即使有人靠近它也没有反应，它的控制电路中可能接入的传感器是（　　）
①温度传感器②人体红外线传感器③声音传感器④光敏传感器
A．①③ B．②④ C．③④ D．①④
8．智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路。已知光敏电阻在光照增强时，电阻会减小。闭合开关，下列说法正确的是（　　）
A．仅光照变强，小灯泡变暗
B．仅光照变弱，小灯泡亮度不变
C．仅将滑片向a端滑动，小灯泡变暗
D．仅将滑片向b端滑动，小灯泡变暗
9．利用金属热电阻和热敏电阻的阻值与温度之间的对应关系，除了可以测量温度，还可以有其它用途。如图所示，一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位，下列说法正确的是（　　）
A．当液面高于热敏电阻时，热敏电阻的热量会被液体带走，温度基本不变，指示灯亮
B．给热敏电阻通一定电流，可利用热敏电阻对液体进行快速加热
C．当液体减少，液面低于热敏电阻时，热敏电阻温度升高，指示灯亮
D．无法通过热敏电阻的阻值变化来判断液面是否低于设定值
10．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．有一位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在水平光滑绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，小车在水平面内向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，0～t1时间内小车向右做匀速直线运动，下列判断正确的是（　　）
A．在t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．在t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C．在t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．在t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
二、多项选择题
11．如图所示是电子电路中常用到的一种称为“干簧管”的元件。关于干簧管，下列说法正确的是（　　）
A．干簧管接入电路中相当于电阻
B．干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的
C．干簧管接入电路中相当于开关
D．干簧管是一种能感知磁场的传感器
12．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．给货车称重的地磅使用了压力传感器
B．酒店大厅的自动门使用了光传感器
C．空调的控温系统使用了温度传感器
D．夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器
13．如图为电阻R随温度T变化的图线，下列说法中正确的是（　　）
A．图线1是热敏电阻的图线，它是用金属材料制成的
B．图线2是热敏电阻的图线，它是用半导体材料制成的
C．图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高
D．图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高
14．如图所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，为光敏电阻，为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（　　）
A．当有光照射时，信号处理系统获得高电压
B．当有光照射时，信号处理系统获得低电压
C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次
D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次
15．如图所示，在电路中接一段钨丝，闭合开关，灯泡正常发光，当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗，根据钨丝的上述特性，可用钨丝来制作一个温度传感器。下面说法中正确的是 （　　）
A．该传感器利用了钨丝的化学性质
B．该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
C．该传感器能够把热学量（温度）转换为电学量（电阻）
D．该传感器能够把电学量（电阻）转换为热学量（温度）
三、填空题
16．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数，则相比升降机静止时，压敏电阻的阻值_______，它两端的电压_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。据此判断物块在这段时间内的运动是_______（填“超重”或“失重”）状态，升降机在这段时间内的运动情况是_______。
17．如下图所示，图甲为热敏电阻的图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为100Ω。当线圈中的电流大于或等于30mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
（1）应该把恒温箱内的加热器接在_______端。（填“A、B”或“C、D”）
（2）如果要使恒温箱内的温度保持50℃，可变电阻的值应调节为________Ω。
四、解答题
18．物理实验中经常用光电门测量物体的速度，光电门传感器为门式结构，如图所示。A管发射红外线，B管接收红外线。A、B之间无挡光物体时，电路断开；有物体经过A、B之间时B管被挡光，电路接通。请简述怎么计算出物体的速度。
19．温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度的变化而变化的特性工作的。如图甲中，电源的电动势E＝9.0 V，内电阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R t图线所示，闭合开关，当R的温度等于120 ℃时，电流表示数I1＝3 mA，求：
(1)电流表G的内阻Rg。
(2)当电流表的示数I2＝1.8 mA时，热敏电阻R的温度。
20．某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0。设变阻器总电阻为R，总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻阻值为，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力。试推导出电压表示数U与所称物体质量m的关系式。
参考答案
1．A 2．B 3．A 4．B 5．D 6．A 7．B 8．D 9．C 10．D
11．CD 12．AC 13．BD 14．BD 15．BC
16． 增大 增大 失重 向下匀加速运动或向上匀减速运动
17． A、B 10
18．【解析】
当光电门传感器A、B之间无挡光物体时，电路断开，当A、B之间有挡光物体时，电路接通，与光电门相连的计算机记录下挡光时间，再测量出挡光物体的宽度，结合运动学公式即可算出物体运动的平均速度，当很小时，计算出的平均速度可认为是瞬时速度。
19．【解析】
(1)由题图乙知热敏电阻R的温度在120 ℃时，电阻为2 kΩ，闭合电路的电流为I1＝3 mA
根据闭合电路欧姆定律得
(2)当电流表的示数I2＝1.8 mA时
由题图乙可知当热敏电阻R阻值为4 000 Ω时的温度为20 ℃
20．【解析】
当托盘中没有放物体时，电压表示数为零，当物体质量为m时，设物体下降x，平衡条件有mg=kx
根据欧姆定律得
故电压表读数为
根据电阻定律，有
联立解得