【备战2022】高考物理选择题专题强化训练:常用传感器的工作原理
展开【备战2022】高考物理选择题专题强化训练:常用传感器的工作原理 一、单项选择题(共21小题;共84分)1. 关于 DIS 实验,下列说法正确的是 A. DIS 实验只能测量距离速度、力等一些力学物理量 B. DIS 实验可以完成全部物理实验 C. DIS 实验比传统实验方便、准确 D. DIS 实验没有传统实验方便、准确 2. 电子秤使用的是 A. 超声波传感器 B. 温度传感器 C. 压力传感器 D. 红外线传感器 3. 街旁的路灯,江海里的航标都要求在夜晚亮,白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的 A. 压敏性 B. 光敏性 C. 热敏性 D. 三种特性都利用 4. 电子秤使用的是 A. 超声波传感器 B. 压力传感器 C. 温度传感器 D. 红外传感器 5. 下列用电器中,应用了温度传感器的是 A. 电视机的遥控器 B. 天黑自动开启的路灯 C. 夜间有声音时就亮的楼梯灯 D. 家用电冰箱 6. 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化为电信号的过程。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 7. 在防治“非典”期间,在机场、车站等交通出人口,使用了红外线热像仪,红外线热像仪通过红外线遥感,可检测出经过它时的发热病人,从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪,下列说法正确的是 A. 选择红外线进行检测,主要是因为红外线光子能量小,可以节约能量 B. 红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测 C. 红外线热像仪同时还具有杀菌作用 D. 一切物体都能发射红外线,而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同 8. 电梯门不会夹伤人的手,是因为电梯门安装了什么传感器 A. 温度传感器 B. 红外线传感器 C. 压力传感器 D. 生物传感器 9. 下列情况中霍尔元件能实现的是 A. 把温度(热学量)转换成电阻(电学量) B. 磁感应强度(磁学量)转换成电压(电学量) C. 把力(力学量)转换成电压(电学量) D. 光照强弱(光学量)转换成电阻(电学量) 10. 街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的 A. 压敏性 B. 光敏性 C. 热敏性 D. 三种特性都利用了 11. 图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警,则图中的甲、乙、丙分别是 A. 小电铃、半导体热敏电阻、绿灯泡 B. 半导体热敏电阻、小电铃、绿灯泡 C. 绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻 D. 半导体热敏电阻、绿灯泡、小电铃 12. 如图所示是一种水位自动报警器的原理示意图,当杯中的水的水位到达金属块 B 时,出现的情况是 A. L1 灯亮 B. L2 灯亮 C. L1 、 L2 两灯同时亮 D. L1 、 L2 两灯都不亮 13. 如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液体构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当电容值增大引起外电路的电流变化时,说明导电液体的深度 h A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 14. 下列说法中正确的是 A. 电饭锅中的敏感元件是光敏电阻 B. 测温仪中的测温元件可以是热敏电阻 C. 机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线,输出不连续的电脉冲 D. 火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态,有烟雾时呈现高电阻状态 15. 传感器是一种能够将各种物理量、化学量、生物量等转化成电学量的器件。下列器件能作为传感器的有 A. 发光二极管 B. 小灯泡 C. 光敏电阻 D. 蜂鸣器 16. 关于光敏电阻和热敏电阻,下列说法中正确的是 A. 光敏电阻是用半导体材料制成的,其阻值随光照增强而减小,随光照的减弱而增大 B. 光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器 C. 热敏电阻是用金属铂制成的,它对温度感知很灵敏 D. 热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器 17. 如图所示,用光敏电阻 LDR 和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是 A. 严重污染时,LDR 是高电阻 B. 轻度污染时,LDR 是高电阻 C. 无论污染程度如何,LDR 的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定 D. 该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响 18. 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图,其中 R2 为用半导体热敏材料制成的传感器(温度越高,其阻值越小),电流表为值班室内的显示器,a 、 b 之间接报警器。当传感器 R2 所在处出现火情时,流过显示器的电流 I2 、报警器两端的电压 U 的变化情况是 A. I2 变大,U 变大 B. I2 变小,U 变小 C. I2 变小,U 变大 D. I2 变大,U 变小 19. 如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置部分电路示意图,R1 为光敏电阻(光照增强时电阻变小),R2 为定值电阻,A 、 B 接监控装置。则 ①当有人通过而遮蔽光线时,A 、 B 之间电压升高 ②当有人通过而遮蔽光线时,A 、 B 之间电压降低 ③当仅增大 R2 的阻值时,可增大 A 、 B 之间的电压 ④当仅减小 R2 的阻值时,可增大 A 、 B 之间的电压 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④ 20. 在家用电热灭蚊器中,电热部分主要元件是 PTC 元件,PTC 元件是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器,其电阻率 ρ 随温度 t 的变化关系如图所示,由于这种特性,PTC 元件具有发热、保温双重功能.对此,以下判断正确的是 ① 通电后,其电功率先增大后减小 ② 通电后,其电功率先减小后增大 ③ 当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在 t1 不变 ④ 当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在 t1 和 t2 之间的某一值不变 A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①④ 21. 如图所示,RT 为负温度系数的热敏电阻,R 为定值电阻,若往 RT 上擦些酒精,在环境温度不变的情况下,关于电压表示数的变化情况,下列说法中正确的是 A. 变大 B. 变小 C. 先变大后变小再不变 D. 先变小后变大再不变 二、双项选择题(共5小题;共20分)22. 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的作用 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的作用 D. 干簧管是作为磁控元件以实现自动控制的 23. 关于电饭锅的说法正确的是 A. 电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁 B. 铁氧体在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性 C. 用电饭锅烧水,水开时能自动断电 D. 电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位 24. 在温控电路中,通过热敏电阻的阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制。如图所示的电路,R1 为定值电阻,R2 为半导体热敏电阻(温度越高,电阻越小),C 为电容器。当环境温度降低时 A. 电容器 C 带的电荷量增大 B. 电压表的读数增大 C. 电容器 C 两极板间的电场强度减小 D. R1 消耗的功率增大 25. 利用光敏电阻制作的光传感器,记录了传送带上工件的输送情况。如图甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器,光传感器 B 能接收到发光元件 A 发出的光,每当工件挡住 A 发出的光时,光传感器就输出一个电信号,并在屏幕上显示出电信号与时间的关系,如图乙所示。若传送带始终匀速运动,每两个工件间的距离为 0.2 m ,则下述说法正确的是 A. 传送带运动的速度是 0.1 m/s B. 传送带运动的速度是 0.2 m/s C. 该传送带每小时输送 3600 个工件 D. 该传送带每小时输送 7200 个工件 26. 如图所示的光控电路用发光二极管 LED 模仿路灯,RG 为光敏电阻。“”是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值时,输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平,而当输入端 A 的电压下降到另一个值时,Y 会从低电平跳到高平。在天暗时路灯(发光二极管)会点亮,下列说法中正确的是 A. 天暗时,Y 处于高电平 B. 天暗时,Y 处于低电平 C. 当 R1 调大时,A 端的电压降低,灯(发光二极管)点亮 D. 当 R1 调大时,A 端的电压降低,灯(发光二极管)熄灭 三、多项选择题(共4小题;共16分)27. 传感器担负着信息采集的任务,它可以 A. 将力学量(如形变量)转变成电学量 B. 将热学量转变成电学量 C. 将光学量转变成电学量 D. 将电学量转变成力学量 28. 如图所示,R1 为定值电阻,R2 是正温度系数的金属热电阻(即温度越高,电阻值越大),L 为小灯泡,当温度下降时 A. 电流表的示数增大 B. R1 两端的电压增大 C. 小灯泡变亮 D. 小灯泡变暗 29. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈 L1 由火线和零线并行绕成。当右侧线圈 L2 中产生电流时,电流经放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关 K,从而切断家庭电路。仅考虑 L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 A. 家庭电路正常工作时,L2 中的磁通量为零 B. 家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变 C. 家庭电路发生短路时,开关 K 将被电磁铁吸起 D. 地面上的人接触火线发生触电时,开关 K 将被电磁铁吸起 30. 如图所示,R1,R2 为定值电阻,A 为小灯泡,R3 为光敏电阻,当照射光强度增大时 A. 电压表的示数增大 B. R2 中电流减小 C. 小灯泡的功率增大 D. 电路的路端电压增大答案第一部分1. C2. C3. B【解析】街旁的路灯和江海里的航标,都是利用了半导体的光敏性,夜晚电阻大,白天电阻小.4. B5. D【解析】电视机的遥控器是应用了红外线传感器,A 错误;夜间自动打开的路灯是利用了光传感器,B 错误;夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器,C 错误;自动恒温冰箱是利用了温度传感器,D 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信号转换成电信号的传感器,选项 B 错误;自动洗衣机中的压力传感装置是力电传感器,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. D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的,故D选项正确。8. C【解析】电梯门上装有的传感器是利用力学传感器(导体应变片技术)来测量物体对应变片的压力,从而达到电梯门碰到人手的时候,即有较小作用力时电梯门自动弹开的目的,因此 C 正确,ABD 错误。9. B10. B【解析】灯要求夜晚亮、白天熄.则白天有光,黑夜没有光,则是由光导致电路的电流变化,所以电路中光传感器导致电阻变化,实现自动控制,因此是利用半导体的光敏性.11. B【解析】控制电路含电磁继电器,甲的回路为控制电路,甲当然是半导体热敏电阻;热敏电阻的特点是温度高,电阻小,电流大,继电器工作,触头被吸下,乙被接通应报警,即乙是小电铃;平常时,温度低,电阻大,电流小,丙导通,应是绿灯泡,即B正确.12. B【解析】由电路结构可以看出,当杯中的水的水位到达 B 时,左端电路被接通,这样螺线管就产生磁场,相当于一个磁铁,对与弹簧相连的衔铁产生吸引作用,使之向下移动,这样 L2 电路被接通.13. A【解析】由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极.当导电液体深度 h 增大时,导线芯和导电液体正对面积增大,电容器的电容值变大.14. B【解析】电饭锅中的敏感元件是感温铁氧体,A 错误;机械式鼠标中的传感器接收断续的红外线脉冲,输出相应的电脉冲信号,C 错误;火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态,有烟雾时呈现低电阻状态,D 错误,故选 B。15. C【解析】发光二极管两极达到一定电压时就会正向导通,所以不是传感器,故 A 不正确;小灯泡有电就亮,停电就灭,不是传感器,B 错误;光敏电阻可以把光照转化为电学量,故 C 正确;蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器,采用直流电压供电,广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件,故 D 不正确。16. A【解析】光敏电阻是把光照强度转换为电阻的元件;热敏电阻是把温度转换为电阻的元件,故B、D错误;热敏电阻和光敏电阻都是半导体材料制成的,半导体具有光敏性和热敏性,金属铂与热敏电阻相反,故C错误。17. A【解析】严重污染时,透过污水照到 LDR 上的光线较少,LDR 电阻较大,A对,B错; LDR 由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响 LDR 的电阻,D错。18. D【解析】当传感器 R2 所在处出现火情时,R2 的阻值减小,则外电路总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知,电路中总电流将增大,由 U=E−Ir 可知,路端电压减小,即报警器两端的电压 U 将减小;因总电流 I 增大,则 R1 两端的电压增大,并联部分的电压减小,则可知流过 R3 的电流 I3 减小,流过 R2 的电流 I2=I−I3 变大,选项A、B、C错误,D正确。19. C【解析】由电路图可知,两电阻串联,监控装置与 R2 并联。当有人通过通道而遮蔽光线时,R1 阻值变大,电路中的总电阻变大,根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的总电流变小,定值电阻 R2 两端的电压变小,即 A 、 B 间电压降低,故②正确,①错误;当仅增大 R2 的阻值时,电路中的总电阻变大,总电流变小,根据 UAB=E−I(r+R1) 可知,A 、 B 之间的电压增大,③正确,同理可知④错误。故选C。20. D【解析】当温度由零升到 t1 的过程中,PTC 的电阻率 ρ 随温度升高而减小,其电阻 R 随之减小,由于加在灭蚊器上的电压 U 保持不变,灭蚊器的热功率 P 随之增大,当 t=t1 时,P=P1 达到最大.当温度继续升高,ρ 增大,R 增大,P 减小;而温度越高,其与外界环境温度的差别也就越大,电热灭蚊器的散热功率 P′ 也就越大,因此在这之间的某一温度 t3 会有 P=P3=P′,即电热功率 P 减小到等于散热功率时,即达到保温;当 t
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