高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册认识传感器课时训练

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册认识传感器课时训练，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1.传感器种类繁多,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.酒精检测仪应用了葡萄糖生物传感器
B.电饭锅使用温度传感器实现自动控制温度
C.电脑所用的光电鼠标主要采用声传感器
D.电子秤所使用的测力装置主要使用了磁传感器
2.在许多场合,使用手持测温仪测量体温,该测温仪用到的传感器通常是( )
A.气体传感器
B.红外线传感器
C.压力传感器
D.生物传感器
3.关于传感器工作的一般流程,下列说法正确的是( )
A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
4.有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置,该装置采用的传感器是( )
A.温度传感器B.压力传感器
C.生物传感器D.红外线传感器
5.如图所示,有一种火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的。该报警器利用的传感器是( )
A.力传感器
B.声传感器
C.位移传感器
D.光传感器
6.传感器在日常生活中的应用越来越广泛,温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种。某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下,该温度传感器是闭合的;当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关)连接正确的是( )
7.手机指纹解锁功能用的指纹识别传感器是电容式传感器。指纹的凸起部分叫“嵴”,凹下部分叫“峪”。传感器上有大量面积相同的小极板,当手指贴在传感器上时,这些小极板和正对的皮肤表面部分形成大量的小电容器,这样在“嵴”处和“峪”处形成的电容器的电容大小不同,此时传感器给所有的电容器充电后达到某一电压值,然后,电容器放电,电容小的电容器放电较快,根据放电快慢的不同,就可以探测到“嵴”和“峪”的位置,从而形成指纹图像数据。根据文中信息,下列说法正确的是( )
A.用指纹的照片蒙在传感器上,也可以实现手机解锁功能
B.手指轻按和重按均可以解锁,说明形成的电容大小是相同的
C.潮湿的手指头不能形成指纹识别,是因为“嵴”和“峪”没有电容差别了
D.在峪处形成的电容器放电较慢
8.下图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74 ℃时,灯L1亮报警
B.温度升高至74 ℃时,灯L2亮报警
C.温度升高至78 ℃时,灯L1亮报警
D.温度升高至78 ℃时,灯L2亮报警
二、多选题
9.关于传感器的作用,下列说法正确的是( )
A.通常的传感器可以直接用来进行自动控制
B.传感器可以用来采集信息
C.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量
D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量
10.如图所示,干簧管放在磁场中时两个舌簧能被磁化。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.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的
11.传感器的使用使我们的生活更加方便、安全和舒适,下列应用了力传感器的是( )
A.无人管理自动灌溉系统
B.商场使用的电子秤
C.酒店大厅的自动门
D.给货车称重的地磅
三、非选择题
12.全面了解汽车的运行状态(速度、水箱温度、油量等)是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一,为模仿汽车油表原理,某同学自制了一种测定油箱内油量多少或变化多少的装置。如图所示,其中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片是金属杆的一端。该同学在装置中使用了一只电压表(图中没有画出),通过观察电压表示数,可以了解油量情况。已知R'≫R,电压表应该接在图中的 两点之间,按照你的接法请回答:当油箱中油量增大时,电压表的示数将 (选填“增大”或“减小”)。
13.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、开关S与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中。两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球。S断开时传感器上有示数,S闭合时传感器上恰好无示数。求线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率？
14.如图为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计。不称物体时,滑片P在A端,滑动变阻器接入电路的有效电阻最大,电流较小;称物体时,在压力作用下滑片P下滑,使滑动变阻器的有效电阻变小,电流变大。这样把电流对应的重力值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的重力值。若滑动变阻器上A、B间距离为l,最大阻值等于定值电阻的阻值R0,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为k,求所称重物的重力G？
标准答案
一、单选题
1.答案:B
2.答案:B
解析:手持测温仪用到的传感器通常是红外线传感器,选项B正确。
3.答案:C
解析:传感器工作的一般流程为非电学量被敏感元件感知,然后通过转换元件转换成电信号,再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量,因此选项A、B、D错误,C正确。
4.答案:B
解析:水位不同,洗衣机桶壁所受压力不同,所以应该采用压力传感器,选项B正确。
5.答案:D
解析:当有火灾时,会有烟产生,烟进入火灾报警器时,由于光的散射,从而触发开关报警,选项D正确。
6.答案:A
解析:题图A中温度传感器和消毒柜串联,电源开关闭合后,传感器闭合时,消毒柜工作,传感器断开时,消毒柜停止工作,符合题意,选项A正确。题图B、C、D中温度传感器和消毒柜并联,消毒柜的工作情况与传感器闭合、断开无关,不符合题意,选项B、C、D错误。
7.答案:C
解析:用指纹的照片蒙在传感器上,由于没有指纹上凸起部分“嵴”和凹下部分“峪”,因此不可以实现手机解锁功能,选项A错误。手指轻压和重压,手指和小极板之间的距离不同,形成的电容大小是不同的,选项B错误。潮湿的手指头因为指纹之间被水填充,“嵴”和“峪”就不能形成电容差别了,所以不能形成指纹识别,选项C正确。电容较小的电容器放电较快,在“峪”处形成的电容器电容较小,所以在“峪”处形成的电容放电较快,选项D错误。
8.答案:D
解析:当温度低于78 ℃时,继电器线圈中没有电流,此时灯L1亮;当温度升高到78 ℃时,继电器线圈中有电流,磁体吸下衔铁,灯L2被接通,所以灯L2亮报警,故选项A、B、C错误,D正确。
二、多选题
9.答案:BC
10.答案:CD
解析:干簧管能感知磁场,因为两个舌簧由软磁性材料制成,当周围存在磁场时,两个舌簧被磁化,就会相互吸引,所以是作开关来使用,作为控制元件以实现自动控制的,选项C、D正确。
11.答案:BD
解析:无人管理自动灌溉系统,应用的是湿度传感器,选项A错误;商场使用的电子秤应用了力传感器,选项B正确;酒店大厅的自动门应用的是红外传感器,选项C错误;给货车称重的地磅应用了力传感器,选项D正确。
三、非选择题
12.答案:b、c 减小
解析:如题图所示,定值电阻R'和滑动变阻器R是串联关系,当油箱中油量减少时,浮标下降,杠杆的右端上升,滑动变阻器接入电路的电阻增大,由闭合电路欧姆定律可知回路中电流减小,则定值电阻两端的电压减小,路端电压增大,此时滑动变阻器两端的电压增大;当油箱中油量增加时,浮标上升,杠杆的右端下降,滑动变阻器接入电路的电阻减小,由闭合电路的欧姆定律可知回路中电流增加,则定值电阻
两端的电压增大,路端电压减小,此时滑动变阻器两端的电压减小;已知R'≫R,所以把电压表接在b、c之间,油量增加时,R减小,电压表的示数减小。
13.解:S闭合时传感器上恰好无示数,说明小球受竖直向上的静电力,且静电力大小等于重力,则上极板带负电,由楞次定律可判断磁场B正在增强,根据法拉第电磁感应定律得E=nΔΦΔt=U,又q·Ud=mg,得ΔΦΔt=mgdnq。
14.解:物体在地磅上,所以G=kΔx;在回路中,因为l-ΔxRx=lR0,所以Rx=R0l·l-Gk;因为整个回路I=ER0+Rx,则E=I2R0-R0Glk;解得G=2-EIR0lk。