人教版 (2019)选择性必修 第二册常见传感器的工作原理及应用当堂达标检测题

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【同步练习】
一、单选题
1．某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示，电路中的和，其中一个是定值电阻，另一个是压力传感器（可等效为可变电阻）。水位越高，对压力传感器的压力越大，压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于时，控制开关自动开启低水位预警；当a、b两端的电压小于（、为定值）时，控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是（ ）
A． B．为压力传感器
C．若定值电阻的阻值越大，开启高水位预警时的水位越低
D．若定值电阻的阻值越大，开启低水位预警时的水位越高
2．某位同学利用力敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将力敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘光滑重球，力敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小。小车向右做直线运动的过程中，电流表的示数如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．小车在时间内一定做匀速直线运动 B．小车在时间内做匀减速直线运动
C．小车在时间内做加速度减小的加速运动D．小车在时间内一定做匀速直线运动
3．以下物品是传感器在日常生活中的一些应用。下列说法正确的是（ ）
A．测温枪是应用红外线传感器测量体温
B．电子秤是应用光敏传感器称量物品质量
C．指纹识别器是应用压力传感器来识别指纹
D．烟雾散射火灾报警器是应用声传感器实现火灾报警
4.图甲为某厂商生产的电容式电子体重计，其内部电路简化图如图乙所示，称重时，人站在体重计面板上，使平行板上层膜片电极在压力作用下向下移动，则下列说法正确的是（ ）
A．上层膜片下移过程中，电流表有b到a的电流
B．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，上下极板间的电压增大
C．上层膜片下移过程中，电容器的电容增大，所带电荷量减小
D．上层膜片稳定后，平行板电容器上下极板均不带电荷
5．在中国空间站中，多种传感器担负着对舱内气压监测、温度监控、交会对接的距离监测、太阳帆板自动迎对日光等任务。下列有关传感器的说法中不正确的是（ ）
A．热敏电阻可以作为温度传感器的敏感元件
B．对气压的监测可以利用压力传感器
C．光敏传感器通过将电信号转化为光信号实现太阳帆板对阳光的自动跟踪
D．红外测距传感器通过将电磁波信号转化为电信号实现对距离的监测
6．某光敏电阻RT没有受到光照射（或光较暗）时，阻值较大，有光照射时，阻值较小。现利用该光敏电阻、低压电源和电磁继电器设计了自动控制电路，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该控制电路利用了电磁感应的原理
B．白天流过R3的电流小于晚上流过R3的电流
C．该电路能实现灯泡白天亮，晚上不亮的功能
D．若将低压电源正负极调换，则该控制电路无法完成自动控制功能
7．利用金属热电阻和热敏电阻的阻值与温度之间的对应关系，除了可以测量温度，还可以有其它用途。如图所示，一些汽车的低油位报警装置采用热敏电阻来检测油箱的警戒液位，下列说法正确的是（ ）
A．当液面高于热敏电阻时，热敏电阻的热量会被液体带走，温度基本不变，指示灯亮
B．给热敏电阻通一定电流，可利用热敏电阻对液体进行快速加热
C．当液体减少，液面低于热敏电阻时，热敏电阻温度升高，指示灯亮
D．无法通过热敏电阻的阻值变化来判断液面是否低于设定值
8．某压敏电阻的阻值R随压力F变化的规律如图甲所示，将它水平放在电梯地板上并接入如图乙所示的电路中，在其受压面上放一物体m，即可通过电路中电流表A的示数I来研究电梯的运动情况。已知电梯静止时电流表的示数为I0。下列说法正确的是（ ）
若示数I＞I0，则电梯处于超重状态
B．若示数I＝I0，则电梯一定处于静止状态
C．若示数I在减小，则电梯的速度在减小
D.若示数I保持不变，则电梯一定处于平衡状态
9.某同学在研究性学习活动中自制电子秤，原理示意图如图所示。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，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，滑片恰好指在变阻器的最上端，此时电压表示数为0；当电压示数为时，电子称量物体质量为m，设变阻器总电阻R，电源电动势为E，电源内阻r可忽略不计，限流电阻阻值为R0，且R=R0，不计一切摩擦和其他阻力（）
A．当电压示数为时电子秤称量物体质量为2m
B．当电压示数为时电子秤测量物体质量为3m
C．该电子秤可称量物体的最大质量为4m
D．该电子秤电压表各刻度对应的质量是均匀的
10．智能手机屏幕的光线过强会对眼睛有害，因此手机都有一项可以调节亮度的功能，该功能既可以自动调节，也可以手动调节。某兴趣小组为了模拟该功能，设计了如图所示的电路。已知光敏电阻在光照增强时，电阻会减小。闭合开关，下列说法正确的是（ ）
A．仅光照变强，小灯泡变暗 B．仅光照变弱，小灯泡亮度不变
C．仅将滑片向a端滑动，小灯泡变暗 D．仅将滑片向b端滑动，小灯泡变暗
11．如图是电饭锅的结构示意图。电饭锅中的感温铁氧体在常温下具有铁磁性，能被磁体吸引，当温度上升到约103℃（称为感温铁氧体的“居里点”）时，就会失去铁磁性，不能被磁体吸引，在电饭锅工作过程中，下列说法错误的是（ ）
A．煮饭时手压开关按钮，永磁体与感温铁氧体相吸同时接通电路
B．当锅底水分刚好被大米全部吸收时，电饭锅立即自动断电
C．当感温铁氧体的温度达到“居里点”时，电饭锅自动断电
D．若用电饭锅烧水至沸腾时，感温铁氧体与永磁体仍吸在一起
12.图示是利用LDR（光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小）传感器和灯泡（始终正常发光）制成的一种简易水污染指示器（未将闭合电路全部画出），把手上的显示器显示的数据大表示流过LDR的电流较小，可以用来监测河水的污染情况，下列说法中正确的是（）
A．河水严重污染时，显示器数据大 B．河水严重污染时，显示器数据小
C．无论污染程度如何，光敏电阻的阻值都恒定 D．该仪器不会受到白天光照的影响
13．如图是一个简易电子拉力计的电路图。轻质金属弹簧的右端点固定有金属滑片P，P可在均匀电阻丝ab上滑动，弹簧处于原长时P恰好位于a端。ab长为12cm，电阻丝的总阻值，弹簧的电阻忽略不计，定值电阻，E=3V，内阻不计。已知弹簧的劲度系数为N/m。则（ ）
A．拉环的拉力越大，理想电流表示数越小
B．当拉环拉到b处时，电流表的示数为0.1A
C．该测力计可测的最大拉力为1000N弹簧拉环F
D．当电流表示数为0.2A时，拉力F的大小为800N
14．如图所示，某同学设计了一个加速度计：较重的滑块可以在光滑的框架中平移，滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接；R为变阻器，轻质滑动片与变阻器接触良好；两个电池的电动势均恒为E，内阻不计。按图连接电路后，将电压表指针的零点调到表盘中央，此时两弹簧均为原长，滑动片恰好在电阻中间位置。已知滑动片与电阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比，当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数指向零点，说明物体一定做匀速直线运动
B．电压表向右偏且示数不变，说明物体一定向左做匀加速直线运动
C．电压表向左偏且示数增大，说明物体加速度一定向右且增大
D．电压表示数增大了一倍，说明物体的加速度变为原来的一半
二、多选题
15．药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是（ ）
A．温度升高，报警器两端电压减小 B．温度降低，热敏电阻的热功率一定增大
C．滑动变阻器取值大，报警器不容易报警 D．滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关
16．如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻，两端电压越大，电磁铁对分栋开关的衔铁吸引越强（ ）
A．压力越大越大 B．压力越大越小
C．调节的大小可以起到保护电路的作用 D．调节的大小可以改变苹果筛选的标准
17．如图所示，电路中A、B两点之间分别接入定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件后，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
18．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置。其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物，时间内升降机停在某一楼层处，时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化情况如图乙所示，则下列判断正确的是（ ）
A．在时间内绝缘重物的加速度向下
B．在时间内绝缘重物的加速度向下
C.升降机开始时可能停在1楼，从时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在高楼层
D.升降机开始时可能停在高楼层，从时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼
19．如图为某一型号电熨斗工作示意图，其中温度敏感元件是双金属片，在温度上升时上层金属的膨胀大于下层金属，可造成双金属片的形变。现需要用该电熨斗对衣物加热至温度为120℃ ，关于该装置工作原理，下列说法正确的是（ ）
A．常温下，该装置触点是接触状态
B．常温下，该装置触点是分离状态
C．若被加热衣物温度无法达到120℃，则需要将调温旋钮向下旋转
D．若被加热衣物温度无法达到120℃，则需要将调温旋钮向上旋转
20．电子眼在城市道路上随处可见，电子眼在交通管理中的运用，大大减小了交管部门的工作强度。电子眼系统通过路面下埋设的感应线来感知汽车的压力。感应线是一个压电薄膜传感器，压电薄膜在受压时两端产生电压，压力越大电压越高，压力稳定电压稳定，压电薄膜与电容器C和电阻R组成图甲所示的回路，红灯亮时，如果汽车的前、后轮先后经过感应线，回路中会产生两个脉冲电流，如图乙所示，即视为“闯红灯”，电子眼拍照留存。则红灯亮时（ ）
A．车轮停在感应线上时，电阻R上有恒定电流
B．车轮经过感应线的过程中，电容器先充电后放电
C．增大电阻R值，可以使电容器稳定时的带电量减小
D．汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，仍会被电子眼拍照留存
21．某热敏电阻的阻值随温度变化的图像如图甲所示，图乙是用热敏电阻制作的简易自动报警器电路图，下列说法正确的是（ ）
A．为了使温度过高时报警器铃响，c应接在a端
B．为了使温度过高时报警器铃响，c应接在b端
C．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器滑片向左端滑动
D．若要使启动报警的温度降低些，应将滑动变阻器滑片向右端滑动
22．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，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，电梯静止时电压表示数为U0，电源内阻不能忽略。若在某个运动过程中，电压表的示数变化如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．0～t1时间内电梯内的物体处于失重状态
B．t2～t3时间内电梯内的物体处于失重状态
C．t1～t2时间内电梯可能处于匀加速直线运动状态
D．t2～t3时间内电梯可能处于匀减速直线运动状态
23．如图所示，载流子为电子的霍尔元件样品置于磁场中，表面与磁场方向垂直，图中的1、2、3、4是霍尔元件上的四个接线端。当开关S1、S2闭合后，三个电表都有明显示数，下列说法正确的是（ ）
通过霍尔元件的磁场方向向下
B．接线端2的电势低于接线端4的电势
C．同时将电源E1、E2反向，电压表的示数将不变
D．若减小R1、增大R2，则电压表示数一定增大
24．如图所示，电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，在触摸屏四边均镀上狭长的电极。把触摸屏连入电路后，在导体层内会形成一个低电压交流电场，在手指触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容器（耦合电容器），电流由四边电极流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知（ ）
A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指
B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大
C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小
D．如果用戴了较厚手套的手触摸屏幕，照样能引起触摸屏动作
三、填空题
25．如图甲所示，电源的电动势E=10V，电源内电阻可忽略不计；G是内阻为的灵敏电流表，定值电阻R上标有“2V、”的字样，为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示。闭合开关S，当的温度等于120℃时，电流表示数。
（1）由图乙可知，当的温度逐渐增加时，的阻值_____（选填“增大”、“减小”、“不变”）
（2）电流表内阻为___________Ω
（3）定值电阻R两端电压为2V时，热敏电阻的温度为___________℃
26．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，如图所示，将压敏电阻固定在升降机底板上并接入电路，其上放置物块；合上电键后，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数，则相比升降机静止时，压敏电阻的阻值_______，它两端的电压_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。据此判断物块在这段时间内的运动是_______（填“超重”或“失重”）状态，升降机在这段时间内的运动情况是_______。
27．（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度T变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时的导电能力________（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻受温度变化的响应更________（选填“敏感”或“不敏感”）。
（2）把这段金属热电阻与电池、电流表串联起来，如图2所示，用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计，温度刻度线是________（选填“左大右小”或“左小右大”），温度刻度线是________（选填“均匀的”、“左疏右密”或“左密右疏”）。
28．图（a）是流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为光源，为定值电阻，为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小），电源电压恒为。产品随传送带匀速运动，当产品通过S与之间时，射向的光束会被挡住。合上电键K，两端的电压随时间变化的关系如图（b）所示。则每分钟通过计数装置的产品个数为_________个，有光照射和无光照射时的功率之比为_________。