人教版（2019）高中物理选择性必修第二册 第五章《传感器》单元测试（原卷+解析卷）

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人教版新教材 物理选择性必修第二册 第五章《传感器》单元测试班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）单项选择题（每小题3分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1. (2023·广东省江门市·单元测试)传感器已广泛应用于日常生活，下列传感器能够将力学量转换为电学量的是(    )A. 应变片 B. 干簧管 C. 热敏电阻 D. 霍尔元件 2. (2022·广东省江门市·期中考试)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。下列所述与其工作原理相同的是(    )A. 走廊照明灯的声控开关 B. 宾馆天花板上安装的火灾报警器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3. (2022·安徽省·月考试卷)如图所示，这是安装在潜水器上的深度表的电路原理图，显示器由电流表改装而成，压力传感器的电阻随压力的增大而减小，电源的电动势和内阻均为定值，R0是定值电阻。在潜水器上浮的过程中，下列说法正确的是(    )A. 通过显示器的电流增大 B. 压力传感器两端的电压减小C. 电源内阻的功率一定减小 D. 压力传感器的功率一定减小4. (2022·全国·单元测试)如图所示的电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，R和L之间用挡板(未画出)隔开，LED为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与LED间距不变，下列说法中正确的是  (    )A. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B. 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C. 当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D. 无论怎样移动滑动触头P，L消耗的功率都不变5. (2022·全国·单元测试)2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值。为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路。关于这个实验，下列说法中正确的是(    )A. 闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电压表的示数增大B. 闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，电流表的示数增大C. 闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电压表的示数减小D. 闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，电流表的示数减小6. (2022·浙江省宁波市·同步练习)利用如图甲所示电路测量电流表的内阻.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片滑至c处时，电流表和电压表的示数分别是40 mA、9 V.已知图甲中热敏电阻的I−U关系图线如图乙所示，则电流表的内阻为(    )A. 0.14 Ω B. 105 Ω C. 140 Ω D. 225 Ω7. (2023·湖南省·单元测试)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图甲所示.将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在运动过程中，电流表的示数如图乙所示.下列判断中正确的是  (    )A. 乙图表示电梯做匀速直线运动 B. 乙图表示电梯做匀加速运动C. 乙图表示电梯做加速度变化的运动 D. 乙图表示电梯做匀减速运动 (2022·浙江省宁波市·同步练习)如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻、R2为定值电阻，A、B接监控装置，则   (    )A. 当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B之间电压升高B. 当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B之间电压降低C. 当仅增大R2的阻值时，可减小A、B之间的电压D. 当仅减小R2的阻值时，可增大A、B之间的电压9. (2022·全国·其他类型)视觉是人类最重要的感知方式，视觉受损的病人生活质量深受困扰。目前研发的人工视网膜阵列可以模拟视网膜感光细胞对视觉通路施加特定电刺激，从而产生视觉感受。按工作原理来看，目前的人工视网膜阵列主要有两种，分为微光电二极管阵列和微电极阵列。微光电二极管阵列直接将入射光转化成电信号激励神经细胞，但电流强度不足，需要配备放大电路。微电极阵列通过外置摄像头采集图像并通过无线电波传输至电极阵列，可以最小化植入体积。人工视网膜无论采用哪一种阵列，工作时如果使用直流电，都可能造成电荷累积对神经细胞损伤，以及电解水产生化学腐蚀和气泡。下列说法正确的是(    )A. 微光电二极管阵列在正常工作时不需要额外电源提供能量B. 微电极阵列直接将进入人眼的光线转化成视觉电信号C. 微电极阵列传输信号的原理是电流的磁效应D. 人造视网膜假体工作时应采用交流电信号10. (2022·江苏省徐州市·期中考试)下列关于传感器的说法中正确的是(    )A. 电子秤应用的是光传感器B. 电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制C. 自动调温的空调应用的是压力传感器D. 霍尔元件能够把电学量转换为磁学量不定项选择题（每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分） (2022·浙江省宁波市·同步练习)(多选)如图所示是电阻R随温度T变化的图像，下列说法中正确的是(    )A. 图线1是金属热电阻的图像，它是用金属材料制成的B. 图线2是热敏电阻的图像，它可以用半导体材料制成C. 图线1的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高D. 图线2的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高12. (2022·浙江省宁波市·同步练习)(多选)电容式传感器是将非电信号转变为电信号的装置.由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化.如图所示是四个电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是(    )A. 甲图的传感器可以用来测量角度 B. 乙图的传感器可以用来测量液面的高度C. 丙图的传感器可以用来测量压力 D. 丁图的传感器只能用来测量速度13. (2022·浙江省宁波市·同步练习)(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大.为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路.电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时，调节滑动变阻器接入电路的阻值，使电灯L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则(    )A. 电灯L变暗 B. 电灯L变亮 C. 电流表的示数增大 D. 电流表的示数减小 (2022·浙江省宁波市·同步练习)(多选)将定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件分别接入如图所示电路中A、B两点之间后，用黑纸包住元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下列说法中正确的是(    )A. 若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是热敏电阻B. 若置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，则这只元件一定是定值电阻C. 若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，则这只元件一定是光敏电阻D. 若用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比，欧姆表示数相同，则这只元件一定是定值电阻 (2022·全国·单元测试)如图甲所示，打开电流传感器和电压传感器，将磁铁置于螺线管正上方距海绵垫高为ℎ处由静止释放，磁铁穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止。若磁铁下落过程中受到的磁阻力远小于磁铁重力，且不发生转动，不计线圈电阻。图乙是计算机荧屏上显示的UI−t曲线，其中的两个峰值是磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的。下列说法正确的是  (    )A. 若仅增大ℎ，两个峰值间的时间间隔会增大B. 若仅减小ℎ，两个峰值都会减小C. 若仅减小ℎ，两个峰值可能会相等D. 若仅减小滑动变阻器接入电路中的电阻值，两个峰值都会增大非选择题（共5小题，共50分）16. （4分） (2020·北京市市辖区·单元测试)如图所示是电阻式温度计，一般是用金属铂做成的，若已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度。这实际上是一个传感器，它是将______转化为______来进行测量的。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。传感器能满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。（4分） (2022·浙江省宁波市·同步练习)(1)按图所示连接好电路，合上S和Sˈ，发现小灯泡不亮，原因是_________________________________;用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡亮了，原因是______________________________．(2)若将热敏电阻换成光敏电阻，合上S和Sˈ，发现小灯泡亮了，用黑纸包住光敏电阻后，小灯泡熄灭，其原因是________________________________. 18. （10分） (2023·河北省·模拟题)传感器在现代生活、生产和科技中有着相当广泛的应用，如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小，其中R1是保护电阻，R2是调零电阻(总电阻100Ω)，理想电流表量程为10mA，电源电动势E=3V(内阻不计)，压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。(1)有三个规格的保护电阻，R1应选哪一个______。A.25ΩB.250ΩC.2500Ω(2)选取、安装保护电阻后，要对压力传感器进行调零。调零电阻R2应调为______Ω。(3)现对表盘进行重新赋值。原3mA刻度线应标注______N。(4)由于电池老化，电动势降为2.8V，传感器压力读数会出现偏差，如果某次使用时，先调零、后测量，读出压力为1200N，此时电流大小为______mA，实际压力大小为______N。0。19. （10分） (2022·浙江省宁波市·同步练习)某实验小组探究一种热敏电阻随温度变化的特性.现有器材包括直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等．(1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你用笔画线代替导线在图甲的实物图上连线．(2)实验的主要步骤：①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值;②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，记录__________、__________，断开开关; ③重复第②步操作若干次，测得多组数据．(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得如图乙所示的R−t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R−t关系式为R=____+____t(Ω)(结果均保留3位有效数字). 20. （10分） (2022·全国·单元测试)温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家电产品中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性工作的。在图甲中，电源的电动势E=9.0 V，内阻可忽略不计；G为灵敏电流表，内阻Rg保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的R−t图线所示，闭合开关S，当R的温度等于20℃时，电流表示数I1=2 mA；当电流表的示数I2=3.6 mA时，热敏电阻R的温度是多少？21. （12分） (2022·浙江省宁波市·同步练习)在科技活动中，某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量.图所示为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，电压表示数为零.设滑动变阻器的总电阻为R，总长度为L，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为R0，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为理想电表.当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，问：(1)电压表应接在哪两端⋅(2)此时称量物体的质量是多少⋅