沪科版（2020）选修第二册第一节 传感器及其敏感元件习题

【精编】物理沪科版选择性必修第二册第2节热敏电阻的温度特性-1优质练习

一．单项选择

1．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

2．银行自动门．家电遥控器等都使用了（　　）

A.温度传感器 B.压力传感器 C.红外线传感器 D.声波传感器

3．导体导电是导体中的自由电荷定向移动的结果，这些可以移动的电荷又叫载流子，例如金属导体中的载流子就是自由电子．现代广泛应用的半导体材料可以分成两大类，一类为N型半导体，它的载流子是电子；另一类为P型半导体，它的载流子是“空穴”，相当于带正电的粒子．如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中，磁场方向如图所示，且与前后侧面垂直．长方体中通入水平向右的电流，测得长方体的上．下表面M．N的电势分别为φM．φN，则该种材料（   ）

A．如果是P型半导体，有φM＞φN

B．如果是N型半导体，有φM＜φN

C．如果是P型半导体，有φM＜φN

D．如果是金属导体，有φM＜φN

4．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 (    )

A．改变了湿度    B．改变了温度

C．改变了磁场    D．改变了电容

5．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否饮酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半 导体型酒精气体传感器．这种酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，在如图所示的电路中，电压表示数U 与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是（　　）

A． U越大，表示c越大，c与U成正比

B．U越大，表示c越大，但是c与U不成正比

C．U越大，表示c越小，c与U成反比

D．U越大，表示c越小，但是c与U不成反比

6．某同学设计的散热排风控制电路如图所示，M为排风扇，R0是半导体热敏电阻，其阻值随温度升高而减小，R是可变电阻。下列说法中正确的是(     )

A．环境温度升高时，A点电势升高

B．可变电阻R阻值调大时，A点电势降低

C．可变电阻R阻值调大时，排风扇开始工作的临界温度升高

D．若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，电路仍能正常工作

7．传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力．温度．光．声．化学成分等物理量，并把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量（通常是电压．电流等电学量），或转换为电路的通断。空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（　　）

A. 力传感器 B. 温度传感器

C. 光传感器 D. 声传感器

8．对于常见的可燃气体浓度的检测，现在一般用催化燃烧检测器。它的原理如下：传感器的核心为一惠斯通电桥，其中一桥臂上有催化剂。当与可燃气体接触时，可燃气体在有催化剂的电桥上燃烧，该桥臂的电阻发生明显变化，其余桥臂的电阻不变化，从而引起整个电路的输出发生变化，而该变化与可燃气体的浓度成比例。从而实现对可燃气体的检测。由此可推断有催化剂的桥臂上的电阻材料为（   ）

A．电解液 B．半导体 C．镍铜合金 D．橡胶

9．传感器已广泛应用在生产．生活中，下列关于传感器的说法正确的是（　　）

A. 给货车称重的地磅使用了光传感器 B. 酒店大厅的自动门使用了力传感器

C. 空调控温系统使用了温度传感器 D. 夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器

10．下列说法不正确的是   （   ）

A．温度传感器通常是利用物体的某一物理性质随温度的变化而改变制成的

B．红外线传感器接收携带着信息的红外线，转换成电信号，从而得知辐射源的相关信息。

C．目前常用的传感器有温度传感器．生物传感器．及压力传感器等

D．热敏电阻是由绝缘材料制成的电阻器，其电阻值会随温度值的变化而改变。

11．下列关于传感器的说法中不正确的是（　 　）

A．传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律转换为电信号

B．传感器在日常生活中并不常见

C．光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器

D．热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器

12．下列哪一项不是现代传感器的应用(　　)

A．当你走近自动门时，门会自动打开

B．电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人

C．电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦

D．将自己的银行卡插进自动取款机里能取钱，而不必麻烦银行工作人员

13．传感器已广泛应用于生产和生活中，下列关于传感器的说法正确的是（　 　）

A．给货车称重的地磅使用了光传感器

B．夜间自动打开的路灯使用了红外线传感器

C．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号

D．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

14．如图是观察电阻随温度变化情况的示意图．现在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(　　)

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(用半导体材料制作)，读数变化非常明显

D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制作)，读数变化不明显

15．如图所示是测定位移x的电容式传感器，其工作原理是某个量的变化，造成其电容的变化，这个量为（   ）

A．电介质进入极板的长度

B．两极板的间距

C．两极板的正对面积

D．电介质的种类

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】【来源】四川省遂宁市射洪县射洪中学2019-2020学年高二（下)第一次月考物理试题

【分析】

【详解】

当杯中的水位达到金属块B时，控制电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸下，使灯所在电路接通，所以灯亮；灯所在电路断开，所以灯不亮，故B正确，ACD错误。

故选B。

2．【答案】C

【解析】考点：传感器在生产．生活中的应用.

分析:传感器的作用是将温度．力．光．声音等非电学量转换为电学量．利用红外线的热效应可以制成多种开关．

解答:解：自动门．生命探测器．家电遥控系统．防盗防火报警器均能均能接收人或物体发出的红外线，所以使用的是红外线传感器．

故选：C．

点评:红外线有很多作用，电视机的遥控器发出的是红外线，是不可见光，它能对电视机进行遥控．

3．【答案】C

【解析】A．如果是P型半导体，载流子是正电荷，根据左手定则，正电荷向下偏，则下表面带正电，则φM＜φN．故A错误，C正确．
B．如果是N型半导体，载流子是负电荷，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φM＞φN．故B错误．
D．如果是金属导体，则移动的自由电子，根据左手定则，负电荷向下偏，则下表面带负电，则φM＞φN．故D错误．
故选C．

4．【答案】D

【解析】【来源】2012届江苏省高三高考一轮复习第十章第3单元物理试题（带解析)

解析：根据自动干手机工作的特征，手靠近电热器开始工作，手撤离电热器停止工作，人是一种导体，可以与其他导体构成电容．手靠近时相当于连接一个电容，可以确定干手机内设有电容式传感器，由于手的靠近改变了电容．用湿度和温度来驱动电热器工作，理论上可行，但是假如干手机是由于湿度．温度的变化而工作就成了室内烘干机．

5．【答案】B

【解析】题中给出传感器电阻 的倒数与酒精气体浓度 是正比关系，即，电压表示数 ，可以看出电压与浓度的关系不是正比关系，但随浓度的增大而增大．

6．【答案】A

【解析】

试题分析：环境温度升高时，R0阻值减小，电路中总电阻减小，总电流增大，R上的电压变大，所以A点电势升高；可变电阻R阻值调大时，电路的电流减小，则R0与M并联支路电压减小，R上电压增大，所以A点电势升高；排风扇开始工作的临界温度降低；若用金属热电阻代替半导体热敏电阻，因为金属热电阻随温度升高电阻增大，电路中的电流减小，R上的电压变小，所以A点电势降低，电路不能正常工作。选项A正确。

考点：动态电路的分析。

7．【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是温度传感器，所以B正确；ACD错误；

故选B。

8．【答案】B

【解析】【来源】河北省张家口市2019-2020学年高二上学期10月阶段测试物理试题

【分析】

热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。热敏电阻的材料为半导体材料。

【详解】

由题意可知，该电阻为热敏电阻，热敏电阻的材料为半导体材料，故B正确，ACD错误。

【点睛】

常用的热敏电阻和光敏电阻均是半导体材料，需要记忆其特点和性质。

9．【答案】C

【解析】A．给货车称重的地磅使用了力传感器，上下应变片发生形变，电阻变化，输出两个应变片电压差值反映力的大小，故A错误；

B．酒店大厅的自动门使用了光传感器，故B错误；

C．空调的控温系统使用了温度传感器，符合客观实际，故C正确；

D．夜间自动打开的路灯使用了光传感器，故D错误。

故选C。

10．【答案】D

【解析】【来源】2017-2018学年粤教版物理选修1-1 模块综合物理试卷

试题分析：热敏电阻是由一些合金组成的，不是绝缘材料，D错误

考点：考查了传感器的基本知识

点评：对生活中一些常见的传感器需要知道其工作原理，

11．【答案】B

【解析】

A．传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号，担负着信息采集的任务，选项A正确；

B．传感器在生活中有着广泛的应用，选项B错误；

C．光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器，选项C正确；

D．热敏电阻是将温度的变化转化为电信号的传感器，选项D正确。

本题选不正确的，故选B。

12．【答案】D

【解析】【来源】2017-2018学年高中物理选修1-1粤教版第三章 章末质量评估

宾馆的自动门是把人反射出来的红外线转化为电信号，利用了传感器；电饭锅工作当温度达到某特定值时，永磁体与感温磁体开始分离，会自动切断电源，利用了温度传感器；

对一些生活中常见的自动控制元件，要知道其工作原理，比如；电饭煲．楼梯照明灯．电熨斗等．

13．【答案】D

【解析】【来源】陕西省西安市莲湖区2020-2021学年高二（下）期末物理试题

A．给货车称重的地磅是利用了压力传感器，A错误；

B．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，实现动控制，因此是利用半导体的光敏性，即为光电传感器，B错误；

C．话筒是一种常用的声波传感器，其作用是声信号转换为电信号，C错误；

D．电熨斗通过温度传感器，由于双金属片上下层膨胀系数不同，在同一温度下的伸缩不一，从而实现温度的自动控制，从而实现控制电路的通断，D正确。

故选D。

14．【答案】C

【解析】【来源】2012届江苏省高三高考一轮复习第十章第3单元物理试题（带解析)

若为金属热电阻，温度升高后，电阻变大，读数变化不明显，A．B错误；若为热敏电阻，读数将明显变化，C对，D错。

15．【答案】A

【解析】【来源】人教版 高二 选修3-2 第六章 传感器 2 传感器的应用

【详解】

由原理图可知，要测定的位置X发生变化，则电介质进入极板的长度发生变化，从而引起电容的变化，而两极板的间距．正对面积及电介质种类均未变化，A正确.BCD错误

故选A