2021学年第3节 大显身手的传感器综合训练题

5.3大显身手的传感器同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．下列物品中应用了力传感器的是（　　）

A．电熨斗 B．电饭锅

C．电冰箱 D．电子台秤

2．下图中关于传感器的应用，说法正确的是（　　）

A．干簧管是利用电磁感应的原理控制电路的通断的

B．机器人“眼睛”利用了光传感器

C．红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度

D．火灾报警器是通过感知温度触发报警的

3．火灾报警器使用的是(　　)

A．光传感器

B．温度传感器

C．湿度传感器

D．气体传感器

4．很多汽车配备了自动大灯功能，在行驶过程中感应到外部环境光线较暗时大灯自动开启。此功能主要使用的传感器为（　　）

A．声音传感器 B．温度传感器 C．压力传感器 D．光传感器

5．菜市场的电子秤主要使用的传感器是（　　）

A．气体传感器 B．压力传感器

C．温度传感器 D．红外传感器

6．洗衣机中的水位控制装置使用的是（　　）

A．光传感器

B．压力传感器

C．湿度传感器

D．温度传感器

7．传感器是一种采集信息的重要器件.如图所示是一种压力传感器.当待测压力F作用在可动膜片电极上时，可使膜片发生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串联接成闭合电路，那么（       ）

A．当F向上压膜片电极时，电容将减小

B．当F向上压膜片电极时，电容不变

C．若电流计有示数，则压力F发生变化

D．若电流计有示数，则压力F不发生变化

8．下列情况不可能是由于水位控制装置损坏引起的是（　　）

A．洗衣机不加水

B．洗衣机加水但不能自动停止

C．洗衣机不排水

D．洗衣机不洗衣

9．如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（　　）

A．温度升高至时，亮灯报警 B．温度升高至时，亮灯报警

C．温度升高至时，亮灯报警 D．温度升高至时，亮灯报警

10．许多饮水机，可以保证出水温度恒定，采取的方法是(　　)

A．持续加温

B．设定程式，固定各次加温时间及加热时间间隔

C．水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热

D．人工控制加温按钮

11．下列关于传感器的说法中正确的是( 　　)

A．霍尔元件能够把电学量转换为磁学量

B．干簧管是一种能够感知电场的传感器

C．电子秤应用的是光传感器

D．电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制

12．汽车进气管道中使用的“热线式空气流量传感器”，其核心部分是一种用特殊材料制作的电热丝R，如图所示，当进气管道中的冷空气流速越大时，定值电阻R两端电压U0就越高。由此将管道内空气流量的信息转变成了可以测量的电压信息。则该传感器中电热丝的电阻R与摄氏温度t的关系可能是（　　）

A． B．

C． D．

13．随着科学的发展与生活水平的提高，传感器已经进入日常生活．如图所示为某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，为光敏电阻（随光照强度的增强，阻值减小）、为定值电阻，接监控装置．则下列说法正确的是

①当有人通过遮蔽光线时，之间的电压升高

②当有人通过遮蔽光线时，之间的电压降低

③当仅增大的阻值时，之间的电压升高

①当仅减小的阻值时，之间的电压升高

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

14．下列说法不正确的是（　　）

A．话筒是一种常见的红外线传感器

B．电慰斗内一般装有双金属片温度传感器

C．电子秤所使用的测力装置是力传感器

D．热敏电阻能够把温度大转换为电阻大小

15．下列有关传感器的说法中正确的是（　　）

A．火灾报警器利用了温度传感器

B．日光灯启动器是利用了光传感器

C．电子秤称量物体重力利用了力传感器

D．霍尔元件是能够把电压转换为磁感应强度的一种磁传感器

二、填空题（共4题）

16．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，则图中的甲是________；乙是________；丙是________．

17．信息化时代的生活，许多地方都需要传感器。例如，要用光和声来控制楼道电灯的开关，就要用到_____传感器。为防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多有一个小盒子，当房间失火时它能感知出现的烟雾，通过电路发出警报。这个小盒子就是_____传感器。

18．如图所示，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，继电器的电阻为当线圈的电流大于或等于20mA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______ 填“A、B 端”或“C、D 端”.

（2）如果要使恒温箱内的温度保持在，可变电阻的阻值应调节为______ 。

19．如图甲所示为测量血压的压力传感器在工作时的示意图。测量血压时将薄金属片P放在手臂的血管上，薄金属片P上固定四个电阻R1、R2、R3、R4（如图乙所示，且四个电阻通电时的电流方向都是纵向的），图丙是金属片P的侧视图。四个电阻与电源、电流计、可变电阻连接成图丁电路。

（1）开始时，薄金属片P中央的O点未施加任何压力，要使电流计无读数，则四个电阻的阻值应满足的关系是______；

（2）当给O点施加一个压力F后薄金属片P发生形变，四个电阻也随之发生形变，形变后四个电阻的阻值如何变化？（选填“增大”“减小”或“不变”）R1______、R2______、R3______、R4______；

（3）电阻变化后，电路中的A、B两点的电势φA______ （选填“大于”“小于”或“等于”）φB；

（4）简述血压计测血压的原理______；

（5）图丁电路中，若电桥已经平衡，现将电源和电流计互换位置，则电桥______ （选填“仍然平衡”或“不能平衡”）。

三、综合题（共4题）

20．如图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的电阻温度计。请判断：如果电池的电动势和内阻都是不变的，电流表上代表、的两点，哪个应该标在电流比较大的刻度上？

21．为了比赛的公平公正，学校短跑比赛设计安装了一款防抢跑装置，该装置安装在起跑线前，如图甲所示，丙图是其工作原理图：起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，K与A端相连，绿灯亮；发令枪扳机和开关S2相连动，扣动扳机，枪响同时开关S2断开；当电流表示数小于或等于30mA时，在弹簧弹力作用下，K与A端相连，绿灯亮，无人抢跑；当电流表示数大于30mA时，衔铁被吸下，K与B端相连，红灯亮同时铃声响，有人抢跑。已知两电路电源电压均为6V，保持不变，压力传感器R的阻值随所受压力变化的图像如图乙所示，压板重力不计，电磁铁线圈电阻不计。

(1)起跑发令枪发令前，开关S1、S2、S3都闭合，压力传感器R压板上无人（压力F=0N）时，左端电路消耗的电功率为多少？

(2)比赛时，起跑发令枪发令前，抢跑同学踩在压板上的压力F为900N时，左端电路电流表读数为多少？

(3)比赛时，枪声响起后，若某同学踩在压板上的力为1500N时，要使得红灯不亮，电阻R0至少为多大？

22．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_______．

23．图为电熨斗构造的示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度升高时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。观察电熨斗的构造，并回答下列问题：

(1)常温下，电熨斗的上下触点应当是接触的还是分离的？当温度过高时双金属片将怎样起作用？

(2)熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？

参考答案：

1．D

2．B

3．A

4．D

5．B

6．B

7．C

8．C

9．D

10．C

11．D

12．C

13．C

14．A

15．C

16．     半导体热敏电阻     小电铃     绿灯泡

17．     声光     光

18．     A、B端     300Ω

19．     =     增大     减小     减小     增大     小于     电流计的示数随压力的变化而变化     仍然平衡

20．标在电流较大的刻度上

21．(1)0.12W；(2)0.06A；(3)

22．

[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．

23．（1）常温下，电熨斗上的触点是接触的，当温度过高，由于上层金属的膨胀大于下层金属，使双金属片向下弯曲，弯曲到一定程度时，触点分离，电路断开，电热丝不在加热；

（2）熨烫棉麻衣物需要设定较高的温度，调温旋钮应该向下旋，熨烫丝绸衣物需要设定较低的温度，调温旋钮应该向上旋。