沪科版 (2019)选择性必修 第二册5.1 传感器的原理课后练习题

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第二册5.1 传感器的原理课后练习题，共7页。试卷主要包含了自动控温的空调机等内容，欢迎下载使用。

1．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化,在图甲所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系,观察仪表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标。有一种氧化锡传感器,其技术资料中给出的是电导(即电阻的倒数)—浓度曲线如图乙所示,请判断,下图电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系正确的是（ ）

2．关于电感器和电容器对交变电流的影响，以下说法正确的是（ ）
A．交变电流能通过电容器而不能通过电感器
B．电容器不能使电路形成闭合回路，交变电流不能在电路中形成电流
C．在电容器的充电过程中，电能转化为电场能
D．电感器对交变电流的阻碍作用较小
3．为了让路灯能在有人经过时自动开启，过一会儿以后自动关闭，应该在自动控制电路中使用下述传感器的哪一种（ ）
A．光传感器B．压力传感器C．温度传感器D．声音传感器
4．如图所示是观察电阻阻值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(设水对电阻阻值的影响不计) （ ）
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(用半导体材料制成)，读数变化非常明显
D．如果R为热敏电阻(用半导体材料制成)，读数变化不明显
5．在突发流行性疾病期间，许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测量体温，该仪器使用的传感器是（ ）
A．压力传感器B．红外线传感器C．声音传感器D．生物传感器
6．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6-40所示，将压敏电阻．定值电阻R．电流显示器．电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物。O～t时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流t随时间t变化情况如图所示。则下列判断正确的是（ ）

A.t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态
B.t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态
C.升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速．匀速．减速，最后停在l楼
D.升降机开始时可能停在1楼，从t1时刻开始，经向上加速．匀速．减速，最后停在 10楼
7．如图所示,两块金属板水平放置,与左侧水平放置的线圈通过开关S用导线连接.压力传感器上表面绝缘,位于两金属板间,带正电小球静止于压力传感器上,变化的磁场沿线圈的轴向穿过线圈.S未接通时传感器的示数为1 N,S闭合后传感器的示数变为2 N.则磁场的变化情况可能是( )
A.向上均匀增大 B.向上均匀减小
C.向下非均匀增大D.向下非均匀减小
8．现在很多家庭为了用电安全，安装了一种安全保护装置——漏电保护器。右图是它接入电路的示意图，交流输电线穿过绕有线圈的铁芯接用电器，铁芯上线圈接传感器控制电源的通或断。其工作原理是：电器正常工作时，电流从一条电线输入，另一条电线输出，传感器不动作，电源与用电器电路接通。而当用电器电路中出现漏电，即电线中有一条通过人体与大地短接．或直接与大地短接时，电流将从这条电线输入到接地处，再通过大地返回电源，而不穿过铁芯返回电源，这时传感器动作，使电源与用电器电路断开（ ）
A.传感器不动作是因为铁芯内的磁通量不变化，线圈将向传感器发出信号
B.传感器不动作是因为铁芯内的磁通量变化，线圈将向传感器发出信号
C.传感器动作是因为铁芯内的磁通量不变化，线圈将向传感器发信号
D.传感器动作是因为铁芯内的磁通量变化，线圈向传感器发信号
9．自动控温的空调机．电冰箱和电熨斗都使用了（ ）
A.温度传感器B.红外线传感器C.生物传感器D.压力传感器
10．如图是气敏传感器的工作原理图，RCO是对一氧化碳（CO）敏感的二氧化锡半导体元件，其电阻随一氧化碳浓度的增加而减小，R是一可变电阻．在ac间接12V的恒定电压，bc间接报警器．当环境中一氧化碳浓度增加到一定值时报警器发出警告．则（ ）
A.当一氧化碳的浓度升高时，b点的电势降低
B.减小R的阻值，可以提高气敏传感器的灵敏度
C.适当增大ac间的电压，可以提高气敏传感器的灵敏度
D.若ac间的电压减小可减小R的阻值使气敏传感器正常工作

11．街道旁的路灯．江海里的航标灯都要求夜晚亮．白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮．熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（ ）
A.压敏性B.光敏性
C.热敏性D.三特性都利用了
12．酒精测试仪的工作原理如图(甲)所示,其中P是半导体型酒精气体传感器,该传感器电阻r'的倒数与酒精气体的浓度c成正比,R0为定值电阻.图(乙)中关于电压表示数的倒数( QUOTE )与酒精气体浓度的倒数( QUOTE )之间关系的图象正确的是( )
13．在收音机线路中，经天线接收到的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送给下一级，需要把低频成分和高频成分分开，只让低频成分输入给下一级，我们采用了如图装置电路，其中代号a．b应选择的元件是（ ）
A．a是电容较大的电容器，b是低频扼流线圈
B．a是电容较小的电容器，b是高频扼流线圈
C．a是高频扼流线圈，b是电容较小的电容器
D．a是低频扼流线圈，b是电容器较小的电容
14．有一种在光照或温度升高时排气扇都能启动的自动控制装置，下列说法正确的是（ ）
A. 两个传感器都是光电传感器
B. 两个传感器分别是光电传感器和温度传感器
C. 两个传感器可能分别是温度传感器．电容式传感器
D. 只有光照和温度都适合时排气扇才能工作
15．随着生活质量的提高，自动干手机已进入家庭．洗手后，将湿手靠近自动干手机，机内的传感器便驱动电热器加热，有热空气从机内吹出，将湿手烘干．手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为（ ）
参考答案与试题解析
1．【答案】B
【解析】由图象知一氧化碳浓度越高,传感器电阻越小,电路中的电流越大,电压表示数U0越大,B正确。
2．【答案】C
【解析】【考点】 电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用．
【分析】根据XL=2πLf判断感抗与什么因素有关；根据XC= 判断容抗与什么因素有关．
电容器的特点是隔直流．通交流，通高频，阻低频，从而即可求解．
【解答】解：AD．对于电容器来说能通交流隔直流，根据XC=知，电容越大，容抗越小，则频率越高越容易通过，而根据XL=2πLf知自感系数越大，感抗越大，通过线圈交流电的频率越高，感抗越大．故AD错误；
B．电容器不能使电路形成闭合回路，蛤交变电流能在电路中形成电流，是通过对电容器不断充放电来完成的，故B错误．
C．电容器的充电过程中，是将电能转化为电场能，而放电过程中，是将电场线转化为磁场能．故C正确；
故选：C．
3．【答案】D
【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．结合题目中的条件即可解答．
【解答】解：路灯能在有人经过时自动开启，过一会儿以后自动关闭，与人经过时发出声音有关，是声传感器．故D正确．
故选：D
4．【答案】C
【解析】金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差．而热敏电阻(用半导体材料制成)灵敏度高，所以选C.
5．【答案】B
【解析】【考点】传感器在生产．生活中的应用
【分析】明确测温仪的工作原理，红外线最显著的特性是热效应，测量仪工作时利用的电磁波是红外线．
【解答】解：红外线最显著的特性是热效应，非接触式体温测量仪工作时利用的电磁波是红外线，故为红外线传感器，故B正确，ACD错误；
故选：B
【点评】本题考查对红外线特性的理解和识记能力，同时注意各种常见传感器的工作原理；
6．【答案】C
【解析】
7．【答案】A
【解析】S未闭合时,金属板间无电场,传感器的示数等于小球重力;S闭合后,传感器的示数为2 N恒定,说明小球所受电场力恒定,方向向下,金属板上极板带正电荷;根据楞次定律判断得出选项A正确,其他选项均错误.
8．【答案】D
【解析】
9．【答案】A
【解析】
考点：传感器在生产．生活中的应用．
分析：传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．
解答：解：自动控温的空调机．电冰箱和电熨斗等，将温度这个非电学量转化为电流，使用了温度传感器来控制其电路工作．故A正确．
故选：A
点评：传感器是把非电学量转化为电学量的装置，要了解一些常见自动控制设备的原理．
10．【答案】C
【解析】
考点：传感器在生产．生活中的应用；电势差．
分析：由电路图可知，定值电阻与传感器电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压；如果测试时电压表示数越大，根据欧姆定律可知电路中的电流越大，说明酒精气体传感器的电阻越小，而酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小，据此判断测试到的酒精气体浓度大小．
解答：解：A．由电路图可知，定值电阻与传感器电阻串联，当一氧化碳的浓度升高时，RCO减小，bc之间的电压等于变阻器两端的电压； ①增大．故b点的电势升高．故A错误；
B．C．由公式①得： ②，要提高气敏传感器的灵敏度，可以采用的方法有：增大电源的电动势（ac之间的电压）．或增大变阻器R的电阻值．故B错误，C正确；
D．由②可得，若ac间的电压减小需要增大R的阻值使气敏传感器正常工作．故D错误．
故选：C．
点评：对于传感器，关键是理解其工作原理，本题首先要读懂题意，抓住电导与浓度的关系，列出表达式，其次利用欧姆定律研究电压表示数与浓度的关系．
11．【答案】B
【解析】考点:传感器在生产．生活中的应用；简单的逻辑电路.
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.
解答:解：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.
故选：B
点评:热敏电阻是当温度变化时，导致电阻的阻值发生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发生变化.当它们起作用时，其电阻的阻值都是变小，而金属电阻则是变大.
12．【答案】A
【解析】电压表的示数为U= QUOTE ,由于r'的倒数与酒精气体浓度成正比,设 QUOTE =kc(k>0),则U= QUOTE = QUOTE 即 QUOTE = QUOTE + QUOTE (k>0),A项正确.
13．【答案】B
【解析】【考点】电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用
【分析】本题综合考查电路和交变电流的知识，电容器具有通高频．阻低频的作用，这样的电容器电容应较小．电感线圈在该电路中要求做到通低频．阻高频，所以它是一个高频扼流圈，其自感系数应该较小
【解答】解：根据交流电路中电容的通高频阻低频和电感线圈的通低频阻高频作用可知，元件a要让高频信号通过，阻止低频信号通过，故元件a是电容较小的电容器；元件b要让低频信号通过，阻止高频信号通过，故元件b是高频扼流圈，故B正确，ACD错误．
故选：B．
【点评】根据电感和电容对交流电的作用去判断，首先分清用哪种电器．

14．【答案】B
【解析】
15．【答案】D
【解析】手靠近干手机能使机内的传感器工作，是因为改变了传感器的电容，发送启动信号给控制芯片，控制芯片在启动电机工作和加热装置工作．
A．改变了传感器的湿度
B．改变了传感器的温度
C．改变了传感器的磁场
D．改变了传感器的电容