高中物理選修32第六章 《傳感器》單元測試題（解析版）

1、.第六章 ?傳感器?單元測試題一、單項選擇題每題只有一個正確答案 1.以下說法中不正確的選項是A 話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉換為聲信號B 電熨斗可以自動控制溫度的原因是它裝有雙金屬片C 電子秤所使用的測力裝置是力傳感器D 熱敏電阻可以把溫度這個熱學量轉換為電阻這個電學量2.如以下圖所示為一種溫度自動報警器的原理圖，在水銀溫度計的頂端封入一段金屬絲，以下說法正確的選項是A 溫度升高至74 時，L1亮燈報警B 溫度升高至74 時，L2亮燈報警C 溫度升高至78 時，L1亮燈報警D 溫度升高至78 時，L2亮燈報警3.R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，2個電阻采用如圖方式接在電動勢

2、為E、內阻為r的電源上，利用電壓傳感器和電流傳感器研究R2上的電壓與電流變化關系當自上向下滑動R2上的滑片時，通過數(shù)據(jù)采集器將電壓與電流信號輸入計算機后，在屏幕上得到的UI圖象應為圖中的ABCD4.如下圖，RT為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，R為定值電阻，假設往RT上擦些酒精，在環(huán)境溫度不變的情況下，關于電壓表示數(shù)的變化情況，以下說法中正確的選項是A 變大B 變小C 先變大后變小再不變D 先變小后變大再不變5.如下圖，兩塊程度放置的金屬板間隔 為d，用導線、電鍵K與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上外表靜止放置一個質量為m、電荷量為q的小球K斷

3、開時傳感器上有示數(shù)，K閉合時傳感器上恰好無示數(shù)那么線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是A 正在增加，B 正在減弱，C 正在減弱，D 正在增加，6.如下圖兩塊程度放置的金屬板間隔 為d，用導線、開關S與一個n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場B中兩板間放一臺小壓力傳感器，壓力傳感器上外表靜止放置一個質量為m、電量為q的小球S斷開時傳感器上有示數(shù)，S閉合時傳感器上恰好無示數(shù)那么線圈中的磁場B的變化情況和磁通量變化率分別是A 正在增加，B 正在減弱，C 正在減弱，D 正在增加，7.關于傳感器，以下說法正確的選項是A 金屬材料不可以制成傳感器B 話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲

4、信號轉換為電信號C 傳感器都是通過感知電壓的變化來傳遞信號的D 所有傳感器的材料都是由半導體材料做成的8.如下圖是一位同學設計的防盜門報警器的簡化電路示意圖門翻開時，紅外光敏電阻R3受到紅外線照射，電阻減??；門關閉時會遮蔽紅外線源紅外線源沒有畫出經實際試驗，燈的亮、滅情況確實能反映門的開、關狀態(tài)門翻開時兩燈的發(fā)光情況及R2兩端電壓UR2與門關閉時相比A 紅燈亮，UR2變大B 綠燈亮，UR2變大C 綠燈亮，UR2變小D 紅燈亮，UR2變小9.某種角速度計，其構造如下圖當整個裝置繞軸OO轉動時，元件A相對于轉軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓，電壓傳感器傳感器內阻無限大接收相應的電壓信號A的質量為

5、m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內阻不計滑動變阻器總長也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端，當系統(tǒng)以角速度轉動時，那么A 電路中電流隨角速度的增大而增大B 電路中電流隨角速度的增大而減小C 彈簧的伸長量為xD 輸出電壓U與的函數(shù)式為U10.某儀器內部電路如下圖，其中M是一個質量較大的金屬塊，左右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑程度細桿上，a、b、c三塊金屬片間隙很小b固定在金屬塊上，當金屬塊處于平衡狀態(tài)時，兩根彈簧均處于原長狀態(tài)，假設將該儀器固定在一輛汽車上，以下說法中正確的選項是A 當汽車加速前進時，甲燈亮B 當汽車加速前進時，乙燈亮C

6、 當汽車剎車時，乙燈亮D 當汽車剎車時，甲、乙兩燈均不亮11.有一電學元件，溫度升高時電阻卻大幅度減小，那么這種元件可能是A 金屬導體B 絕緣體C 半導體D 超導體12.用遙控器調換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉化為電信號的過程以下屬于這類傳感器的是 A 紅外報警裝置B 走廊照明燈的聲控開關C 自動洗衣機中的壓力傳感裝置D 電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器13.下面哪一項不是現(xiàn)代傳感器的應用A 當你走近自動門時，門會自動翻開B 電梯的兩門靠攏接觸到人體時，門會自動翻開而不會夾傷人C 電飯煲能自動加熱和保溫而不會把飯燒焦D 將自己的銀行卡插進自動取款機里可以取錢，而不必費事銀行工作人

7、員14.如下圖，截面為矩形的金屬導體，放在磁場中，當導體中通有電流時，導體的上、下外表的電勢關系為AUM>UNBUMUNCUM<UND 無法判斷15.以下說法正確的選項是A 傳感器將感受到的非電學量轉換為電學量，或轉換為電路的通斷B 傳感器將感受到的電學量轉換為非電學量C 傳感器只能將感受到的非電學量轉換為電路的通斷D 以上說法都不對二、多項選擇題每題至少有兩個正確答案 16.多項選擇如下圖為電阻R隨溫度T變化的圖線，以下說法中正確的選項是A 圖線1是熱敏電阻的圖線，它是用金屬材料制成的B 圖線2是熱敏電阻的圖線，它是用半導體材料制成的C 圖線1的材料化學穩(wěn)定性好、測溫范圍大、靈敏

8、度高D 圖線2的材料化學穩(wěn)定性差、測溫范圍小、靈敏度高17.多項選擇以下說法正確的有A 通常的傳感器可以直接用來進展自動控制B 傳感器可以用來采集信息C 傳感器可以將感受到的一些信號轉換為電學量D 傳感器可以將所有感受到的信號轉換為電學量18.多項選擇關于發(fā)光二極管，以下說法正確的選項是A 發(fā)光二極管能發(fā)光，不具有單向導電性B 發(fā)光二極管能直接把電能轉化為光能C 發(fā)光二極管只要在兩端加有正向電壓，就可以發(fā)光D 發(fā)光二極管只有加正向電壓時，才有可能發(fā)光19.多項選擇下面的技術涉及到傳感器應用的有A 賓館的自動門B 工廠、電站的靜電除塵C 家用電飯煲的跳閘和保溫D 聲控開關20.多項選擇霍爾式位移

9、傳感器的測量原理如下圖，有一個沿z軸方向均勻變化的勻強磁場，磁感應強度BB0kzB0、k均為常數(shù)將霍爾元件固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流I不變方向如下圖，當物體沿z軸正方向平移時，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向的上、下外表的電勢差U也不同那么A 磁感應強度B越大，上、下外表的電勢差U越大Bk越大，傳感器靈敏度越高C 假設圖中霍爾元件是電子導電，那么下板電勢高D 電流越大，上、下外表的電勢差U越小三、實驗題 21.青島奧運會帆船賽場采用風力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關，實現(xiàn)自動控制光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照

10、射光較強如白天時電阻幾乎為0；照射光較弱如黑天時電阻接近于無窮大利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關閉，黑天翻開電磁開關的內部構造如下圖.1、2兩接線柱之間是勵磁線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接當勵磁線圈中電流大于50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點別離，3、4斷開；電流小于50 mA時，3、4接通勵磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA.1利用以下器材設計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖光敏電阻R1，符號燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號保護電阻R2，符號電磁開關，符號蓄電池E，電壓36 V，內阻很??；開關S，導線假設干2答復以

11、下問題：假如勵磁線圈的電阻R線為200 ，勵磁線圈允許加的最大電壓為_ V，保護電阻R2的阻值范圍為_ .在有些應用電磁開關的場合，為了平安，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油榇耍姶砰_關內部構造應如何改造？請結合此題中電磁開關內部構造圖說明任意舉出一個其他的電磁鐵應用的例子四、計算題 22.如下圖的裝置可以測量汽車在程度路面上做勻加速直線運動的加速度，該裝置在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器，用兩根一樣的輕彈簧夾著一個質量為2.0 kg的滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出現(xiàn)

12、將該裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后，汽車靜止時，傳感器a、b的示數(shù)均為10 N取g10 m/s21假設傳感器a的示數(shù)為14 N、b的示數(shù)為6 N，求此時汽車的加速度大小和方向2求當汽車以怎樣的加速度運動時，傳感器a的示數(shù)恰為零五、填空題 23.將萬用表的選擇開關置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆分別與光敏電阻Rg的兩端相連，這時表針恰好指在刻度盤的中央，假設用不透光的黑紙將Rg包裹起來，表針將向_填“左或“右轉動，假設用手電筒光照射Rg，表針將向_填“左或“右轉動24.電飯煲的工作原理如下圖，可分為兩部分，即控制部分：由S2、R1和黃燈組成工作加熱部分：由發(fā)熱電阻R3、R2

13、和紅燈組成，S1是一個磁鐵限溫開關，手動閉合，當此開關的溫度到達居里點103 時，自動斷開，且不能自動復位閉合，S2是一個雙金屬片自動開關，當溫度到達7080 時，自動斷開，低于70 時，自動閉合，紅燈、黃燈是指示燈，通過的電流必須較小，所以R1、R2起_作用，R3是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度低于70 ，所以S2是_填“斷開的或“閉合的接通電源并按下S1后，黃燈滅而紅燈亮，R3發(fā)熱，當溫度到達7080 時，S2斷開，當溫度到達103 時飯熟，S1斷開，當溫度降到70 以下時，S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由以上描繪可知R2_R3填“或“，假設用電飯煲燒水時，直到水被燒干S1才會斷開，試解釋此現(xiàn)象

14、25.如下圖為一實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程的裝置示意圖A為光源，B為光電接收器，A、B均固定在車身上，C為小車的車輪，D為與C同軸相連的齒輪車輪轉動時，A發(fā)出的光束通過旋轉齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號，被B接收并轉換成電信號，由電子電路記錄和顯示假設實驗顯示單位時間內脈沖數(shù)為n，累計脈沖數(shù)為N，那么要測出小車的速度和行程還必須測量的物理量和數(shù)據(jù)是_；小車速度的表達式為v_；行程的表達式為s_.26.為解決樓道的照明，在樓道內安裝一個傳感器與電燈的控制電路相接當樓道內有走動而發(fā)出聲響時，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為_傳感器，它輸入的是_信號，經傳感器轉換后，輸出的是_信號27

15、.一些材料的電阻隨溫度的升高而變化如圖甲是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖象，假設用該電阻與電池電動勢E1.5 V，內阻不計、電流表量程為5 mA，內阻不計、電阻箱R串聯(lián)起來，連接成如圖乙所示的電路，用該電阻作測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，就得到了一個簡單的“金屬電阻溫度計1電流刻度較大處對應的溫度刻度_選填“較大或“較??；2假設電阻箱阻值R150 ，當電流為5 mA時對應的溫度數(shù)值為_ .六、簡答題 28.如下圖，小鉛球P系在細金屬絲下，懸掛在O點，開場時小鉛球P沿豎直方向處于靜止狀態(tài)當將小鉛球P放入程度流動的水中時，球向左擺動一定的角度，水流速度越大，越大為了

16、測定水流對小球作用力的大小，在程度方向固定一根電阻絲BC，其長為L，它與金屬絲接觸良好，不計摩擦和金屬絲的電阻，C端在O點正下方處，且OCh.圖中還有電動勢為E的電源內阻不計和一只電壓表請你連接一個電路，使得當水速增大時，電壓表示數(shù)增大答案解析1.【答案】A【解析】話筒是聲傳感器，能得聲音信號轉換成電信號，故A錯2.【答案】D【解析】3.【答案】C【解析】把R1等效成電源內阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律：UEIR1r，圖線與U軸截距表示電動勢，斜率表示R1r，所以選C.4.【答案】D【解析】往RT上擦酒精后，酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻RT溫度降低，電阻值增大，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點，電壓表示數(shù)變小當酒精

17、蒸發(fā)完畢后，RT的溫度逐漸升高到環(huán)境溫度后不變，所以熱敏電阻的阻值逐漸變小，最后不變故電壓表的示數(shù)將逐漸變大，最后不變所以選項D正確5.【答案】D【解析】K閉合時傳感器上恰好無示數(shù)，說明小球受豎直向上的電場力，且電場力大小等于重力，由楞次定律可判斷磁場B正在增強，根據(jù)法拉第電磁感應定律EnU，又q·mg得，故D正確6.【答案】D【解析】S閉合時傳感器上恰好無示數(shù)，說明小球受豎直向上的電場力，且電場力大小等于重力由楞次定律可判斷磁場B正在增強，根據(jù)法拉第電磁感應定律EnU，又qmg，得，故D正確7.【答案】B【解析】傳感器材料分半導體材料、陶瓷材料、金屬材料和有機材料，A、D錯誤；話筒

18、是通過聲波的振動，改變電容的大小，從而將聲信號轉化為電信號，B正確；傳感器的類型非常多，不一定是感知電壓來實現(xiàn)傳遞信號的，C錯誤，應選B.8.【答案】D【解析】當門翻開時，R3受紅外線照射，電阻減小，從而使并聯(lián)電路電阻減小，總電阻減小，電路中總電流I增大，R2兩端電壓UR2U并EIR1r減小，R2中電流IR2減小，所以R3中電流IR3IIR2增大，線圈產生的磁場增強，把銜鐵吸下，紅燈亮，故D正確9.【答案】D【解析】系統(tǒng)在程度面內以角速度轉動時，無論角速度增大還是減小，BC的總電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，故A、B錯誤；設系統(tǒng)在程度面內以角速度轉動時，彈簧伸長的長度為

19、x，那么對元件A，根據(jù)牛頓第二定律得kxm2lx，又輸出電壓UEE，聯(lián)立兩式得x，U，故C錯誤，D正確10.【答案】B【解析】當汽車向右加速時，M向左挪動，與a接觸，乙燈亮；當汽車剎車時，M向右挪動，與c接觸，甲燈亮11.【答案】C【解析】金屬導體溫度升高時電阻增大；絕緣體溫度升高時電阻保持不變；對于超導體，在其臨界溫度以下，溫度升高電阻仍為零，高于臨界溫度，溫度升高電阻往往增大；某些半導體材料受到光照或者溫度升高時，電阻會大幅度減小12.【答案】A【解析】13.【答案】D【解析】14.【答案】A【解析】霍爾效應形成的原因是帶電粒子在磁場中受到洛倫茲力作用形成的，根據(jù)左手定那么，金屬導體中自由

20、電子受到向下的洛倫茲力作用，向導體的下外表N運動，那么導體的上外表M剩下正電荷，所以UM>UN.應選A.15.【答案】A【解析】16.【答案】BD【解析】熱敏電阻由半導體材料制成，電阻隨溫度升高而減小，且靈敏度高，金屬熱電阻隨溫度升高電阻增大，靈敏度不高，但測溫范圍大，化學性質穩(wěn)定，故B、D正確17.【答案】BC【解析】18.【答案】BD【解析】發(fā)光二極管和普通二極管一樣，都具有單向導電性，都是由半導體材料制成的，只有當兩端加正向電壓時，才能處于導通狀態(tài)，才可能發(fā)光，但不一定發(fā)光，要求到達一定的電壓值，它能直接把電能轉化為光能應選BD.19.【答案】ACD【解析】賓館的自動門采用了光電傳

21、感器，應選項A對；家用電飯煲的跳閘和保溫采用了熱電傳感器，應選項C對；聲控開關采用了聲電傳感器，應選項D對20.【答案】AB【解析】根據(jù)左手定那么可判斷電子向下板偏轉，所以上板電勢高；很據(jù)Beve，解得UBdv，所以磁感應強度B越大，上、下外表的電勢差U越大；電流越大，那么電子定向挪動的速率v越大，上、下外表的電勢差U越大；由于BB0kz，所以UB0kzdv，所以kdv，所以k越大，傳感器靈敏度越高選項A、B正確21.【答案】1如下圖220160520把觸點從彈簧片右側移到彈簧片左側，保證當電磁鐵吸合鐵片時，3、4之間接通；不吸合時，3、4之連續(xù)開電磁起重機【解析】1電磁繼電器分為控制電路和工作電路兩部分根據(jù)光敏電阻的特性，可知光敏電阻應串聯(lián)在控制電路中，為了保護勵磁線圈，保護電阻也應該串聯(lián)在控制電路中燈泡連入工作電路2因為勵磁線圈允許的最大電流Im0.1 A，所以勵磁線圈兩端允許的最大電壓UmImR線20 V；保護電阻的最小值R21R線160 ，最大值R22R線520 .22.【答案】14.0 m/s2向前210 m/s2向后【解析】傳感器上所顯示的大小，即彈簧對傳感器的壓力，據(jù)牛頓第三定律知，此即彈簧上的彈力大小，亦即彈簧對滑塊的彈力大小1如下圖，依題意知左側彈簧對滑塊向右的推力F114 N