2023年高中物理選修二《傳感器》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(提高培優(yōu))

一、選擇題抗擊型冠狀病毒期間，由于無(wú)法外出，某同學(xué)在家利用所學(xué)物理學(xué)問(wèn)設(shè)計(jì)能顯示拉力大小的電子健身器材，如以下圖是原理圖。輕質(zhì)彈簧右端和金屬滑片P固定在一起〔彈簧的電阻不計(jì)，PR1間的摩擦不計(jì)〕，彈簧勁度系數(shù)為100N/cmR0=5Ω，ab是5cmR1=25ΩU=3V，抱負(fù)電流表的量程0～0.6APa端。以下關(guān)于這個(gè)電路的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 〕A．當(dāng)拉環(huán)不受力時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)后電流表的讀數(shù)為0AB400N0.3A處C400N0.5A處D．該健身器材能測(cè)量力的范圍是0～400N如以下圖，額溫槍因其具有快速、無(wú)接觸測(cè)溫的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在各類型冠狀病毒防控場(chǎng)所．額溫槍核心部件的傳感器是〔 〕A．位移傳感器 B．聲音傳感器 C．力傳感器 D．紅外溫度傳感器3．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了推斷小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其工作原理如以下圖，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個(gè)絕緣重球。小車向右做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電流表示數(shù)如以下圖，以下推斷正確的選項(xiàng)是〔 〕t1t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)t1t2時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)t2t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)t2t3時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)如以下圖，圖甲表示某半導(dǎo)體熱敏電阻R隨溫度t的變化狀況。把該半導(dǎo)體電阻與電池、電流表串聯(lián)起來(lái)，如圖乙所示，用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到一個(gè)最簡(jiǎn)潔的熱敏電阻溫度計(jì)。則以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔 〕電流表示數(shù)大說(shuō)明溫度較高B．電流表示數(shù)小說(shuō)明溫度較高C．電流表示數(shù)與溫度成正比D．所改裝的溫度表刻度是均勻的酒精測(cè)試儀用于機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T是否酗酒及其他嚴(yán)禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，酒精氣體傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化。在如以下圖的電路中，酒精氣體的不同濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻。這樣，電壓表的指針就與酒精氣體濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系。假設(shè)二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，那么，電壓表示數(shù)U與酒精氣體濃度C之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的選項(xiàng)是〔 〕A．UC越大，CU成正比B．UC越大，但是CU不成正比C．UC越小，CU成反比D．UCCU不成反比以下關(guān)于傳感器說(shuō)法中不正確的選項(xiàng)是〔 〕A．電子秤所使用的測(cè)力裝置是力傳感器，它將壓力大小轉(zhuǎn)化為可變電阻，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)B．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào)C．電熨斗能自動(dòng)把握溫度的緣由是它裝有雙金屬片，這種雙金屬片的作用是把握電路的通斷D．光敏電阻能夠把光照強(qiáng)度這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量如以下圖，電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透亮的薄膜導(dǎo)體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長(zhǎng)的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個(gè)低電壓溝通電場(chǎng)。在觸摸屏幕時(shí)，由于人體是導(dǎo)體，手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會(huì)形成一個(gè)特別電容〔耦合電容〕，四邊電極發(fā)出的電流會(huì)流向觸點(diǎn)，而電流強(qiáng)弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的把握器便會(huì)計(jì)算電流的比例及強(qiáng)弱，準(zhǔn)確算出觸摸點(diǎn)的位置。由以上信息可知〔 〕電容式觸摸屏的內(nèi)部有兩個(gè)電容器的電極板B．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越大C．當(dāng)用手觸摸屏幕時(shí)，手指與屏的接觸面積越大，電容越小D．假設(shè)用戴了手套的手觸摸屏幕，照樣能引起觸摸屏動(dòng)作8．如以下圖為一種常見(jiàn)的電子臺(tái)秤，質(zhì)量為M的秤盤(pán)置于壓力傳感器上，傳感器輸出電80壓與作用在其上的壓力成正比，當(dāng)秤盤(pán)沒(méi)有放入物體時(shí)，傳感器輸出電壓為U，將某物體0放置于秤盤(pán)，傳感器輸出電壓為U，則該物體的質(zhì)量為〔 〕MU0U

MU0U0UM0M

U0

M

UU00氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè)，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化．在如圖甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對(duì)應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對(duì)應(yīng)關(guān)系，觀看電壓表指針就能推斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)．有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)〔即電阻的倒數(shù)〕—CO濃度曲線，如圖乙所示．在以下表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖象中正確的選項(xiàng)是〔 〕A． B．C． D．如以下圖，兩塊水平放置的金屬板距離為dK與一個(gè)n匝的線圈連接，線圈置于方向豎直向上的變化磁場(chǎng)B中。兩板間放一臺(tái)小壓力傳感器，壓力傳感器上外表靜止放置一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球。K斷開(kāi)時(shí)傳感器上有示數(shù)，K閉合時(shí)傳感器上恰好無(wú)示數(shù)。則線圈中的磁場(chǎng)B的變化狀況和磁通量變化率分別是〔 〕正在增加，

mgdt 2q正在增加，

mgdt nq正在減弱，

mgdt 2q正在減弱，

mgdt 2nq關(guān)于傳感器，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔 〕A．電熨斗通過(guò)壓力傳感器實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)把握B．動(dòng)圈式話筒是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)工作的聲傳感器C．金屬熱電阻是一種將電學(xué)量轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量的傳感器D．火災(zāi)報(bào)警器都是利用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)報(bào)警動(dòng)圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，如圖甲所示是話筒原理圖，如圖乙所示是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖，由圖可知，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔 〕圖甲 圖乙A．話筒工作時(shí)磁鐵不動(dòng)，線圈振動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電流B．錄音機(jī)放音時(shí)變化的磁場(chǎng)使放音磁頭線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流C．錄音機(jī)放音時(shí)線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D．錄音機(jī)錄音時(shí)線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)13．如圖是電熨斗的構(gòu)造圖，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是〔 〕A．需要較高溫度熨燙時(shí)，要調(diào)整調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動(dòng)彈性銅片下移B．常溫下，上下觸點(diǎn)接觸；溫度過(guò)高時(shí)，雙金屬片發(fā)生彎曲使上下觸點(diǎn)分別C．雙金屬片的膨脹系數(shù)上層金屬小于下層金屬D．雙金屬片溫度傳感器的作用是把握電路的通斷在如以下圖的自動(dòng)把握電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，工作電路的狀況是〔 〕燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，電鈴響C．燈不亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響

燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來(lái)，電鈴不響D．燈亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響如以下圖，R為定值電阻，RT為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，L為小燈泡。當(dāng)溫度降低時(shí)〔 〕A．R兩端的電壓增大B．電流表的示數(shù)增大CD．小燈泡的亮度變?nèi)醵?、填空題行人闖紅燈是造成交通事故的違法行為之一，為記錄并懲罰這種行為，設(shè)計(jì)了一種闖紅燈測(cè)量器，其原理為：路口人行道兩頭停頓處均淺埋阻值RF變化如圖甲所示的壓敏電阻，將壓敏電阻接入如圖乙所示的電路中，把握電路中電源的電動(dòng)勢(shì)為12V，12Ω38Ω，滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為100Ω；當(dāng)把握電0.05A時(shí)，銜鐵會(huì)被吸引，從而啟開(kāi)工作電路，電控照相機(jī)拍照記錄違法行為。當(dāng)綠燈亮起時(shí)，光控開(kāi)關(guān)應(yīng)處于 〔選填“閉合”或“斷開(kāi)”〕狀態(tài)。當(dāng)紅燈亮起時(shí)，某人經(jīng)過(guò)人行道停頓處，電流表A的示數(shù)會(huì)變 〔選填“大”或“小”〕。質(zhì)量超過(guò) kg的行人闖紅燈時(shí)才會(huì)被拍照記錄〔取重力加速度大小g10m/s2〕。假設(shè)要增大“行人闖紅燈違法記錄儀”的靈敏度，確保體重較小的行人闖紅燈時(shí)也能被拍照，請(qǐng)?zhí)岢鲆粋€(gè)可行的方案 。傳感器是一種能感知和識(shí)別信息的裝置，它由 和 組成，能將感知和測(cè)量到的非電學(xué)量轉(zhuǎn)別為 。金屬的電阻率隨溫度的上升而 。用金屬絲可以制作 傳感器，稱為 。R－tR和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)潔恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0V，內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則應(yīng)當(dāng)把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 〔填“A、B端”或“C、D端”〕。假設(shè)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)整為 Ω。位移傳感器測(cè)距離，放射器固定在運(yùn)動(dòng)物體上，能。 固定在軌道的頂端，接收紅外線和超聲波。在DIS試驗(yàn)中，我們已經(jīng)接觸和使用過(guò)的傳感器有 、 、 、 、 、 、 、 、 。如以下圖，圖甲為熱敏電阻的RtR和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)潔恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100Ω.20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E9.0V，內(nèi)阻不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。應(yīng)當(dāng)把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在 (填“A、B端”或“C、D端”).假設(shè)要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持在100℃R

的阻值應(yīng)調(diào)整為 Ω。1傳感器是一種采集信息的重要器件。如以下圖，是一種測(cè)定壓力的電容式傳感器，力F作用于可動(dòng)膜片電極時(shí)，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，當(dāng)力F向上壓膜片電極時(shí)，電容將 〔選填“增大”、“減小”或“不變”〕；電容的單位：1μF= F。說(shuō)明以下各種場(chǎng)合分別選用的傳感器：(1)一般電冰箱中的自動(dòng)溫度把握電路是 。(2)大路兩側(cè)的路燈把握電路是 。(3)氣墊導(dǎo)軌上用的光電門是 。(4)樓梯燈把握電路是 。(5)賓館的自動(dòng)門是 。(6)非接觸式體溫計(jì)是 。(7)遙控電視機(jī)的接收器是 。S S S S 1 1 1的使用原理是同時(shí)滿足水位高于S1及水溫較低，飲水器對(duì)水加熱．xy x 〔1〕R是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)呈現(xiàn)高電阻，右邊P是一個(gè) 〔選填“與”、“或”、“非”〕規(guī)律門，接在0～5V電源之間，圖中J是一個(gè)繼電器，可以把握發(fā)熱器工作與否．R是一個(gè)可變電阻，低溫時(shí)R應(yīng) 〔選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”〕Rxy x y〔2〕為了提高加熱起始溫度，變阻器R應(yīng)當(dāng)調(diào)的 〔選填“大一些”或“小一些”〕．y一些材料的電阻隨溫度的上升而變化．如圖〔甲〕是由某金屬材料制成的電阻R隨攝氏溫度t變化的圖像，假設(shè)用該電阻與電池〔電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)〕、電流表〔量程為5mA、內(nèi)阻不計(jì)〕、電阻箱R′串聯(lián)起來(lái)，連接成如圖〔乙〕所示的電路，用該電阻做測(cè)溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)潔的“金屬電阻溫度計(jì)”．電流刻度較大處對(duì)應(yīng)的溫度刻度 ；(填“較大”或“較小”)假設(shè)電阻箱阻值R′=150Ω，當(dāng)電流為5mA時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度數(shù)值為 °C．三、解答題如以下圖，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻RT的兩端相連，這時(shí)表針恰好指在刻度盤(pán)的正中間。假設(shè)往RT上擦一些酒精，表針RT加熱，表針又將如何偏轉(zhuǎn)？請(qǐng)說(shuō)明理由。0加速度計(jì)是測(cè)定物體加速度的儀器。在現(xiàn)代科技中，它已成為、飛機(jī)、潛艇或宇宙飛船等制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。如圖為應(yīng)變式加速度計(jì)的示意圖。當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，加速計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài)。敏感元件由兩彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測(cè)系統(tǒng)固定在一起，敏感元件的下端可在滑動(dòng)變阻器R上自由滑動(dòng)，當(dāng)系統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，敏感元件發(fā)生位移并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出。敏感元件的質(zhì)量為m，兩側(cè)彈簧的勁度系數(shù)均為k，電源電動(dòng)勢(shì)為E，電源內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的總電阻值為R，有效長(zhǎng)度為l，靜態(tài)時(shí)，UaU的關(guān)系式。0有一種測(cè)量壓力的電子秤，其原理如以下圖。E6V的電源。R0300的限流電阻。G是由抱負(fù)電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R是C是一個(gè)用來(lái)保護(hù)顯示器的電容器。秤臺(tái)的重力無(wú)視不計(jì)，試分析：R