第六章 同步练习 第1节传感器及其工作原理作业+Word版含解析

1　传感器及其工作原理
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?下列关于传感器的说法正确的是 (　　)
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.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
?[2017·山东实验中学高二期中] 下列关于传感器的说法中正确的是 (　　)
A.金属热电阻是一种可以将电学量转换为热学量的传感器
B.电饭锅通过压力传感器实现温度的自动控制
C.干簧管是一种能够感知电场的传感器
D.传感器能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断
?(多选)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.传感器可以用来采集信息
C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量
D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量
?(多选)美国科学家Willard S.Boyle与George E.Snith因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖.CCD是将光学量转变成电学量的传感器.下列器件可作为传感器的是 (　　)
A.发光二极管 B.热敏电阻
C.霍尔元件 D.干电池
?办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,利用的传感器是 (　　)
A.生物传感器
B.红外线传感器
C.温度传感器
D.压力传感器
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?用遥控器调换电视机频道的过程,实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程.下列属于这类传感器的是 (　　)
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
?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,用来感知太阳方位的传感器应为 (　　)
A.力传感器 B.光传感器
C.温度传感器 D.生物传感器
?许多楼道照明灯具有这样的功能:天黑时,出现声音它就开启;而在白天,即使有声音它也没有反应.它的控制电路中可能接入的传感器是 (　　)
①温度传感器　②光传感器
③声音传感器　④力传感器
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
?如图6-1-1所示,把一光敏电阻接在多用电表两表笔之间,将多用电表的选择开关置于欧姆挡.用光照射光敏电阻时,表针的偏角为θ;现用手掌挡住部分光线,表针的偏角为θ',则可判断 (　　)
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图6-1-1
A.θ'=θ
B.θ'<θ
C.θ'>θ
D.不能确定θ、θ'的大小关系
/如图6-1-2所示,截面为矩形的金属导体放在磁场中,当导体中通有电流时,导体的上、下表面的电势φM、φN的关系为 (　　)
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图6-1-2
A.φM>φN B.φM=φN
C.φM<φN 　　　　D.无法判断
/将如图6-1-3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BC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 (　　)
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图6-1-3
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
/压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在升降机中将重物放在压敏电阻上,压敏电阻接在如图6-1-4甲所示的电路中,电流表示数变化情况如图乙所示,某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态,下列说法中正确的是 (　　)
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图6-1-4
A.0~t1时间内,升降机一定匀速运动
B.0~t1时间内,升降机可能减速上升
C.t1~t2时间内,升降机可能匀速上升
D.t1~t2时间内,升降机可能匀加速上升
/如图6-1-5所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻(电阻值随温度的升高而减小),L为小灯泡.当温度降低时 (　　)
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图6-1-5
A.R1两端的电压增大
B.电流表的示数增大
C.小灯泡的亮度变强
D.小灯泡的亮度不变
/如图6-1-6所示,R3是光敏电阻,开关S闭合后,在没有光照射时,a、b两点等电势;当用光照射R3时,则 (　　)
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图6-1-6
A.R3的电阻变小,a点电势高于b点电势
B.R3的电阻变小,a点电势低于b点电势
C.R3的电阻变大,a点电势高于b点电势
D.R3的电阻变大,a点电势低于b点电势
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/传感器是一种采集信息的重要器件,如图6-1-7所示是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于可动膜片电极上时,下列说法正确的是 (　　)
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图6-1-7
①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流;
②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流;
③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生;
④若电流表有示数,说明压力F发生变化;
⑤若电流表有示数,说明压力F没有发生变化.
A.②④ B.①④
C.③⑤ D.①⑤
/有一种自动恒温的电烤箱,其温度控制电路如图6-1-8所示,控制的核心是一密封智能开关,内部结构不明,它有四个接线柱.a、b之间接的是两个相同的加热电阻R与220 V电源,c、d之间接有一个叫作“水银接点温度计”的温控元件,它比普通水银温度计多出了两个电极,温度升高时,水银膨胀,将两个电极接通;温度降低时,水银收缩,将两个电极断开.该智能开关会根据“水银接点温度计”的通断自动控制R的发热功率,稳定烤箱内的温度.用Uab表示a、b两点间的电压,UAb表示A、b两点间的电压,以下说法可能正确的是 (　　)
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图6-1-8
A.当水银接点温度计接点接通时,Uab=220 V,UAb=110 V
B.当水银接点温度计接点接通时,Uab=220 V,UAb=220 V
C.当水银接点温度计接点断开时,Uab=0,UAb=220 V
D.当水银接点温度计接点断开时,Uab=0,UAb=0
1.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,如金属氧化物氧化锰就可以制成温度传感器,A错误,B正确;传感器主要是感知力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并将其转换成电压、电流等电学量或电路的通断,从而传递信号,C错误.
2.D　[解析] 金属热电阻作为温度传感器是利用导体的电阻随温度变化来工作的,可以将热学量转换为电学量,故A错误;电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制,故B错误;干簧管是一种能够感知磁场的传感器,故C错误;传感器作为一种将其他形式的信号转换为电信号的装置,能将非电学量按一定规律转换成电学量或者电路的通断,故D正确.
3.BC　[解析] 传感器是将感受到的一些信号转换为电学量或电路的通断的仪器,不同的传感器感受不同的信号,通过传感器采集信息,再将得到的电学量传给控制电路进行控制,B、C正确.
4.BC　[解析] 传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成,B、C正确.
5.B　[解析] 自动门的自动控制要求灵敏、可靠.若以温度控制,因人的体温与夏季气温接近,故在夏季自动门可能会做出错误动作.自动门实际使用的是红外线传感器,红外线属于不可见光,人在白天和黑夜均发出红外线,传感器接收到人体发出的红外线后传给自动控制装置,实现自动开门,B正确.
6.A　[解析] 红外报警装置是将光信号转换成电信号的传感器,选项A正确.走廊照明灯的声控开关是将声音信号转换成电信号的传感器,选项B错误.自动洗衣机的压力传感装置是压力传感器,选项C错误.电饭煲中控制加热和保温的温控器是温度传感器,选项D错误.
7.B　[解析] 太阳能电池板的有效采光面积不同,所产生的电流不同,当正对太阳时,电流最大,所以应用的是光传感器,选项B正确,选项A、C、D错误.
8.B　[解析] 楼道灯控制电路中安装有声光控延时开关,它装有光敏感元件,用于感知外界光线的强弱,还安装有声敏感元件,用于感知外界声响.当白天外界光线较强时,声光控延时开关总处于断开状态,灯不亮;当夜晚光线较弱且有声响时,声光控延时开关处于导通状态,灯亮,延时一段时间后,开关断开,灯熄灭.
9.B　[解析] 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,用手掌挡住部分光线,阻值变大,指针自左向右偏转角度变小,B正确.
10.A　[解析] 霍尔效应是由于带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的作用做定向移动而形成的,根据左手定则,电子受到向下的洛伦兹力作用,向N板运动,则M板带正电荷,所以φM>φN,A正确.
11.A　[解析] 因为当火车向左加速运动时,有向左的加速度,弹簧处于伸长状态,滑片P靠近变阻器C端,电压表的指针向右偏,所以,当滑片P靠近变阻器B端时,电压表的指针将向左偏,此时弹簧处于压缩状态,火车具有向右的加速度,火车可能在向右做加速运动,也可能在向左做减速运动,选项A正确,选项C、D错误;同理可知选项B错误.
12.B　[解析] 在0~t1时间内,电流恒定,表明压敏电阻的阻值恒定,则重物对压敏电阻压力恒定,故升降机可能静止,也可能做匀速运动或匀变速直线运动,选项A错误,选项B正确;t1~t2时间内,电流在增加,表明压敏电阻的阻值在减小,则重物对压敏电阻的压力在增大,故不可能做匀速运动或匀加速运动,选项C、D错误.
13.C　[解析] R2与灯L并联后再与R1串联,与电源构成闭合电路,当温度降低时,热敏电阻R2的阻值增大,外电路总电阻增大,电路中总电流变小,电流表的示数变小,R1两端的电压减小,灯L两端的电压增大,灯泡的亮度变强,C正确.
14.A　[解析] 当用光照射R3时,R3的阻值变小,R4的分压变大,则a点电势将会升高,所以a点电势高于b点电势.
15.A　[解析] 在电容器、电流表、电阻和电源串联成的闭合电路中,电容器两极板间电压U不变,当F向下压膜片电极时,电容器极板间距d变小,由C=
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知,电容器电容C变大,根据Q=CU知,极板带电荷量将增大,电容器充电,电路中有从b到a的电流,说法②正确;若电流表有示数,说明电容器在充(放)电,极板带电荷量发生变化,根据Q=CU知,电容器电容C发生变化,从而判断出作用在可动膜片电极上的压力F发生变化,说法④正确.
16.B　[解析] 由题意知,当温度升高使温度计接点接通时,电路应断开,停止加热,故电路中电流为零,Uab=220 V,UAb=220 V,选项A错误,选项B正确;当温度降低使温度计接点断开时,电路应接通,开始加热,由于两电阻相同且串联,故每个电阻两端的电压均为110 V,Uab=0,UAb=110 V,选项C、D错误.