本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。
第六章 传感器
传感器及其工作原理 同步练习题
（考试时间为60分钟，试卷满分60分）
选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分）
1.某种材料具有电阻率随温度变化的特性，利用这种材料可以制成（ ）
热敏电阻
B.光敏电阻
C.电容器
D.电感器
【答案】:A
【解析】:题干中给出的信息是电阻率随温度变化，而温度属于热学量，故可以制成热敏电阻，A项正确。21世纪教育网版权所有
2．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是( )
A．金属导体
B．绝缘体
C．半导体
D．超导体
【答案】:C
【解析】：题中所述四种材料中只有半导体的电阻随温度升高而减小，故选C.
3.关于传感器的下列说法正确的是( )
A．所有传感器的材料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
【答案】:B
【解析】：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，故A选项错误，B选项正确；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，故C选项错误．
4.用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列利用这类传感器的是( )www.21-cn-jy.com
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
【答案】:A
【解析】:A项为光电传感器，B项为声电传感器，C项为力电传感器，D项为热电传感器．
5.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该水位自动感应装置采用的传感器是（ ）
A.温度传感器
B.压力传感器
C.生物传感器
D.红外线传感器
【答案】:B
【解析】：水位不同，压力不同，压力传感器能将压力信号转换为电信号，B正确。
6．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，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( )【来源：21·世纪·教育·网】
A．改变温度
B．改变湿度
C．改变磁场
D．改变电容
【答案】:D
【解析】：干手机是一个电容器，当手靠近时，手本身是导体， 电容器中放入导体后，改变了电容器的电容，从而传感器感知到这个变化，干手机开始工作，故选项D正确．21教育网
7.(多选）有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置于热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )21·世纪*教育网
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻
B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻
C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻
D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻
【答案】:AC
【解析】：热敏电阻的阻值随温度变化而变化，而定值电阻和光敏电阻不随温度变化，光敏电阻的阻值随光照变化而变化，定值电阻和热敏电阻不随之变化，故A、C选项正确．www-2-1-cnjy-com
8.用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是( )2-1-c-n-j-y
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控装置
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
【答案】:A
【解析】：红外报警装置是把光信号转换成电信号的装置；走廊照明灯的声控装置是将声音信号转换成电信号；自动洗衣机中的压力传感器是将力信号转换成电信号；电饭煲中的温控器是将温度信号转化为电信号．
9.(多选）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，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么以下说法正确的是（ ）2·1·c·n·j·y
A.当F向上压膜片电极时，电容将减小
B.若电流计有示数，则压力F发生变化
C.若电流计有向右的电流通过，则压力F在增大
D.若电流计有向右的电流通过，则压力F在减小
【答案】:BC
【解析】:向上压膜片电极时，距离d减小，电容增大，A错误。当电流计有示数时，表示电容器的电荷量发生变化，根据公式Q=CU，即电容发生变化，压力F发生变化，B正确。若电流计有向右的电流通过，电容器充电，电容增大，则压力F在增大，故选项C正确，D错误。 21*cnjy*com
10.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)( )21·cn·jy·com
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显
【答案】:C
【解析】:金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差，而热敏电阻灵敏度较高，随温度的升高，电阻减小，故C选项正确．
二、解答题（本题共3小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
11.（7分）如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往RT上擦一些酒精，表针将向 （选填“左”或“右”）移动；若用电吹风机将热风吹向电阻，表针将向 （选填“左”或“右”）移动。（负温度系数指温度升高电阻减小）【来源：21cnj*y.co*m】
【答案】：左 右
【解析】：若往RT上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，热敏电阻RT温度降低，电阻值增大，所以指针应向左偏；用电吹风机将热风吹向电阻，电阻RT温度升高，电阻值减小，所以指针向右偏。【出处：21教育名师】
12.（6分）如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度．这实际上是一个传感器，它是将__________转化为__________来进行测量的．
【答案】:热学量 电学量
【解析】: 本题考查热敏电阻的特性，热敏电阻随温度变化较大，进而引起电路中各量的变化，即将热学量转化为电学量．21cnjy.com
13.（7分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数．
霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场．横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：【版权所有：21教育】
(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)．21教育名师原创作品
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________．
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为________．
(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k＝，其中n代表单位体积中电子的个数．
【答案】：(1)低于 (2)evB (3)e
(4)电子受纵向静电力和洛伦兹力的作用，两力平衡，
有eE＝e＝evB.得U＝hvB.
通过导体的电流I＝nev·d·h.
由U＝k，有
hvB＝，
得k＝.
【解析】：(1)电子向左移动，由左手定则知，电子受洛伦兹力向上，故上侧面A聚积负电子，下侧面A′聚积正电荷，故上侧面电势低于下侧面；
(2)洛伦兹力F＝evB；
(3)电子受静电力eE＝e；
(4)电子受纵向静电力和洛伦兹力的作用，两力平衡，
有eE＝e＝evB.得U＝hvB.
通过导体的电流I＝nev·d·h.
由U＝k，有
hvB＝，
得k＝.
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第六章 传感器
传感器及其工作原理 同步练习题
（考试时间为60分钟，试卷满分60分）
选择题（本题共10小题；每小题4分，共40分）
1.某种材料具有电阻率随温度变化的特性，利用这种材料可以制成（ ）
热敏电阻
B.光敏电阻
C.电容器
D.电感器
2．有一电学元件，温度升高时电阻却大幅度减小，则这种元件可能是( )
A．金属导体
B．绝缘体
C．半导体
D．超导体
3.关于传感器的下列说法正确的是( )
A．所有传感器的材料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
4.用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程．下列利用这类传感器的是( )21cnjy.com
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
5.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该水位自动感应装置采用的传感器是（ ）
A.温度传感器
B.压力传感器
C.生物传感器
D.红外线传感器
6．在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，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( )21·cn·jy·com
A．改变温度
B．改变湿度
C．改变磁场
D．改变电容
7.(多选）有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后，用黑纸包住元件或者把元件置于热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是( )www.21-cn-jy.com
A．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻
B．置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻
C．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是光敏电阻
D．用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻
8.用遥控器调换电视频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化成电信号的过程，下列属于这类传感器的是( )2·1·c·n·j·y
A．红外报警装置
B．走廊照明灯的声控装置
C．自动洗衣机中的压力传感装置
D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
9.(多选）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，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么以下说法正确的是（ ）【来源：21·世纪·教育·网】
A.当F向上压膜片电极时，电容将减小
B.若电流计有示数，则压力F发生变化
C.若电流计有向右的电流通过，则压力F在增大
D.若电流计有向右的电流通过，则压力F在减小
10.如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况正确的是(设水对电阻阻值的影响不计)( )21教育网
A．如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显
B．如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显
C．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显
二、解答题（本题共3小题，共20分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。）
11.（7分）如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。若往RT上擦一些酒精，表针将向 （选填“左”或“右”）移动；若用电吹风机将热风吹向电阻，表针将向 （选填“左”或“右”）移动。（负温度系数指温度升高电阻减小）写出其原因。21·世纪*教育网
12.（6分）如图所示是电阻式温度计，一般是利用金属铂做的，已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度．这实际上是一个传感器，它是将__________转化为__________来进行测量的．
13.（7分）如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U＝k，式中的比例系数k称为霍尔系数．
霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧会出现多余的正电荷，从而形成横向电场．横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力．当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差．设电流I是由电子的定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电荷量为e，回答下列问题：21世纪教育网版权所有
(1)达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势________下侧面A′的电势(填“高于”“低于”或“等于”)．www-2-1-cnjy-com
(2)电子所受的洛伦兹力的大小为________．
(3)当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为________．
(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k＝，其中n代表单位体积中电子的个数．
