东营市胜利第三十九中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-2：5.3大显身手的传感器 同步练习（含解析）

5.3大显身手的传感器
同步练习（含解析)
1．下列关于传感器说法中不正确的是（
）
A．热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号
C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
2．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中（　　）
A．物体的电阻变大
B．物体处于失重状态
C．升降机一定向上做匀加速运动
D．升降机可能向下做匀减速运动
3．全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器?
A．压力传感器
B．红外线传感器
C．温度传感器
D．生物传感器
4．某加热仪器的温控部分如图所示，开关S1为电源控制开关，RT为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），E为直流电源，通过调节滑动变阻器，它可以控制加热室温度保持在某一临界温度，试分析判断，以下说法正确的是（　　）
A．电磁继电器是利用电生磁原理来工作的
B．热敏电阻在电路中的作用是保护电路
C．交换直流电源的正负极，电路将失去温控功能
D．若想使得临界温度升高应将滑动变阻器划片左移
5．物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中，其工作原理主要与安培力有关的是（　　）
A．回旋加速器
B．电动机
C．示波器
D．电熨斗
6．下列有关传感器的说法中错误的是（　　）
A．霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器
B．光电鼠标利用了光传感器
C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器
D．2020年初新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪成了体温检测的“哨兵”，是利用了温度传感器
7．在新冠肺炎疫情防控期间，测量体温成为重要的防疫措施之一。医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用，红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用。某同学查阅资料，获得以下信息：自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地的向外辐射能量。单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率，辐射功率与该物体的温度有确定的关系，非接触式温度测量即是测量辐射功率的大小，并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号。红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器。根据以上信息和学过的知识，他做出如下判断。其中正确的是（　　）
A．水银体温计可以用来测量沸水的温度
B．水银体温计离开人体后，水银迅速流回水银泡
C．红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度
D．红外测温枪测量人体温度时，离人体越远，显示温度越低
8．下列关于传感器的说法正确的是（
）
A．话筒是一种常用的传感器，其作用是将电信号转换为声音信号
B．在天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中只有声音传感器
C．光敏电阻能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化
D．电子秤中所使用的测力装置是温度传感器
9．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是(　　)
A．气体传感器
B．光敏电阻传感器
C．压力传感器
D．烟雾传感器
10．如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电器，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未画出）相连接。则（
）
A．当温度降低到某一数值，衔铁P将会被吸下
B．当温度升高到某一数值，衔铁P将会被吸下
C．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在C、D端
D．工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端
11．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体浓度转换为电信号的传感器，简称电子鼻.有如下器材：U=220V的电源、排风扇M、继电器G、控制电源A、控制开关S.请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线___________________
.
12．如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1．只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热．饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低，饮水器对水加热．
（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否．Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry．
（2）为了提高加热起始温度，变阻器Ry应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）．
13．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用。街道路灯自动控制就是应用之一，如图所示电路为模拟电路，其中A为一光敏电阻，B为电磁继电器，C为电流放大器，D为路灯。请连成正确的电路，达到日出路灯熄、日落路灯亮的效果。
14．如图是一种光电计数装置的原理图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带的一侧，光电计数装置安装在传送带的另一侧。每当传送带上有一个制品通过时，光线被挡住，电磁铁放开衔铁，计数齿轮转过一齿，计数器自动把制品数目记下来。试说明这种计数装置的工作原理_______。
参考答案
1．A
【解析】
A．热敏电阻是由半导体材料制成的，对温度感知灵敏，选项A错误，符合题意；
B．电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号，选项B正确，不符合题意；
C．电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断，选项C正确，不符合题意；
D．光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，选项D正确，不符合题意。
故选A。
2．D
【解析】
AB．
据题，升降机静止时电流表示数为I0，而此过程中电流表示数为2I0，由欧姆定律分析压敏电阻的阻值变小，说明压敏电阻所受压力增大，则物体处于超重状态，故AB错误；
CD．
物体处于超重状态时，速度方向可能向下，也可能向上，则升降机可能向下做匀减速运动，也可能向上做匀加速运动，故C错误D正确。
故选D。
3．A
【解析】
洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同的压力转换成电学量，运用的压力传感器；故A正确，B、C、D错误。
故选A。
4．A
【解析】
AC．电磁继电器利用电生磁原理，电磁铁对P吸引松开来工作，与电流的流向无关，故A正确，C错误；
B．工作过程:闭合S1，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流减小不能使它工作，S2接通，电炉丝加热当温度达到临界值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流；S2断开，电炉丝断电，停止供热，分析可得，故B错误；
D．若想使得临界温度升高，则滑动变阻器的电阻越大电流越小继电器中的电磁铁磁性越弱，当临界温度越高，热敏电阻越小，电流增大到某一值，才会吸引P松开，停止加热，所以滑动变阻器滑片右移，故D错误。
故选A。
5．B
【解析】
A．回旋加速器是带电粒子在电场中加速和磁场中转动原理工作的，故A错误；
B．电动机是线圈在磁场中受力转动而工作的，故用到了安培力，故B正确；
C．示波器是带电粒子在电场中的偏转原理工作的，故C错误；
D．电熨斗是利用电流的热效应原理工作的，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】
A．霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器，故A正确，不符合题意；
B．光电鼠标利用了光传感器，故B正确，不符合题意；
C．电子秤称量物体质量是利用了力传感器，故C正确，不符合题意；
D．枪式测温仪是根据人体辐射的红外线来测温的，没有利用温度传感器，故D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【解析】
A．水银体温计量程不高于40℃，则不可以用来测量沸水的温度，选项A错误；
B．体温计存储水银的玻璃泡上方有一段缩口。测量体温时，水银膨胀通过该处上升，当体温计离开人体后，水银因温度降低而收缩，水银柱便在该处断开，使上面的水银柱不能退回玻璃泡中，选项B错误；
C．红外测温枪接收人体发射出来的红外线，从而测量人体温度，选项C错误；
D．红外测温枪测量人体温度时，离人体越远，接收到人体辐射出来的功率越少，显示温度越低，选项D正确。
故选D。
8．C
【解析】
试题分析：A、话筒是一种常用的传感器，其作用是将声音信号转换为电信号；错误
B、天黑楼道里出现声音时，楼道里的灯才亮，说明它的控制电路中有光传感器和声音传感器；错误
C、光敏电阻随光照强弱变化，其阻值会发生变化，即它够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；正确
D、电子秤中所使用的测力装置是，应变式力传感器；错误
故选C
考点：传感器
点评：本题考查的知识点是传感器，但是不同的传感器有不同的具体应用，要具体问题具体分析，常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累．
9．D
【解析】
火灾报警器当有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报．所以该传感器是用光传感器实现报警的，导致烟雾传感器，故ABC错误，D正确。
故选D。
【点睛】
常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累。
10．BD
【解析】
当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁继电器螺线管的电流增大，磁性增强，吸下金属片，触点接通，所以应把恒温箱内的加热器接在A、B端。选项BD正确，AC错误；
故选BD。
11．
【解析】
电磁继电器起开关作用，所以低压控制电源、气体传感器、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路.如图所示.
12．（1）
“与”；远大于
（2）小一些
【解析】
（1）[1][2]．由图可知，饮水机的自动加热原理是：当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作；
当水温较低时和水浸没S1，两个条件同时满足时，QC之间才有高电压输出，发热器才会工作，故P应是与逻辑门．Rx是一个热敏电阻，低温时Rx应远大于Ry．
（2）[3]．由原理可知，当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势；为了提高加热起始温度，即水的温度稍高一些，Rx阻值比较小了一点时，A点仍然是高电压；变阻器Ry应该调的小一些．
考点：传感器
13．
【解析】当有光照射时，光电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开；当无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作；
电路如图所示
14．见解析
【解析】
[1]当物品通过时，物品挡住光线，使光电管中无光电流产生，电路中无电流，电磁铁放开齿轮，让齿轮转过一格，计下一个数；当无物品通过时，光线照到光电管上，使光电管中有光电流产生，电磁铁吸引衔铁，卡住齿轮，计数齿轮不转就不计数。