§5-1-認識傳感器-(備作業(yè))(解析版)

第1第1課時認識傳感器第五章傳感器一、單選題：１.如圖，機器人裝有作為眼睛的“傳感器”，猶如大腦的“控制器”，以及可以行走的“執(zhí)行器”，在它碰到障礙物前會自動避讓并及時轉彎。下列有關該機器人“眼睛”的說法中正確的是()A．采用力傳感器 B．采用光傳感器C．采用溫度傳感器 D．采用聲音傳感器【答案】B【解析】由題圖可知，該傳感器可以作為機器人的眼睛，則說明它采用的應是通過感光原理而確定障礙物的光傳感器。故選B。２.許多辦公樓及宿舍樓樓道中的電燈白天不亮,到了晚上能夠自動做到“人來即亮,人走即滅”,其神奇功能在于控制燈的“開關”傳感器,下列有關該傳感器的說法正確的是()A.該傳感器能夠測量的物理量是位移和溫度B.該傳感器能夠測量的物理量是位移和光強C.該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音D.該傳感器能夠測量的物理量是壓力和位移【答案】C【解析】樓道中安裝了自動燈光控制系統(tǒng),白天燈不亮與光傳感器有關;晚上有人經(jīng)過時,燈自動亮起來,與聲音有關,是聲傳感器,所以該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音,C正確。故選：C。３．如圖電容式觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導體層，再在導體層外加上一塊保護玻璃，電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導體層內形成一個低電壓交流電場，在觸摸屏幕時，由于人體是導體，手指與內部導體層間會形成一個特殊電容(耦合電容)，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置。由以上信息可知，下列說法中錯誤的是()A．電容式觸摸屏的兩極板分別是導體層和手指B．當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大C．當用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小D．當用手觸摸屏幕時，手指和屏的接觸面積的大小影響電容的大小【答案】C【解析】電容式觸摸屏在原理上把人的手指當作一個電容器元件的一個極板，把導體層當作另一極板，故選項A正確；手指和屏的接觸面積大小會影響到電容大小，接觸面積越大，即兩極板的正對面積越大，電容越大，故選項B、D正確，C錯誤。故選：C。４．當出現(xiàn)某疫情時，在機場、車站等交通出入口，使用紅外線熱像儀，紅外線熱像儀通過紅外線遙感，可檢測出經(jīng)過它時的發(fā)熱病人，從而可以有效控制疫情的傳播。關于紅外線熱像儀，下列說法正確的是()A．選擇紅外線進行檢測，主要是因為紅外線具有熒光效應B．紅外線熱像儀通過發(fā)射紅外線照射人體來檢測C．紅外線熱像儀同時還具有殺菌作用D．一切物體都能發(fā)射紅外線，而且物體在不同溫度下發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同【答案】D【解析】紅外線熱像儀是根據(jù)物體發(fā)射的紅外線的頻率和強度不同而工作的，故D正確。故選D。如圖所示是一自動控制電路示意圖，R1為光敏電阻，當照射到R1處的光消失時，電流表A中的電流I及ab間的電壓U的變化情況是()A．I變大，U變大 B．I變小，U變小C．I變小，U變大 D．I變大，U變小【答案】A【解析】光敏電阻無光照射時其阻值變大，閉合回路的干路電流I干變小，U＝E－I干r，所以U增大；由于I干變小，則UR3變小，而U增大，則U并增大；由I＝IR2＝可得，I增大，故A符合題意。故選A。６.下列生活中利用傳感器把光信號變成電信號的是（）A．用遙控器控制電視機的開關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【答案】A【解析】電視機遙控器是光傳感器，將光信號變成電信號，故A正確；聲控開關是聲音傳感器，將聲音信號變成電信號，故B錯誤；壓力傳感裝置將壓力信號轉化為電信號，故C錯誤；溫控器是將溫度信號轉化為電路的通斷，故D錯誤；故選A。７.全自動洗衣機設有多段式水位自動感應裝置，該裝置采用的可能是下列哪種類型的傳感器()A．壓力傳感器 B．紅外線傳感器C．溫度傳感器 D．生物傳感器【答案】A【解析】洗衣機設有多段式水位自動感應裝置，是通過不同量的水所產(chǎn)生的壓力轉換成電學量，運用的是壓力傳感器。故A正確，B、C、D錯誤。故選A。８.位移傳感器的工作原理如圖所示,物體M在導軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬滑片P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),來反映物體M位移的大小x。假設電壓表是理想電表,物體M不動時,滑片P位于滑動變阻器正中間位置,則下列說法正確的是()A.物體M運動時,電源內的電流會發(fā)生變化B.物體M運動時,電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化C.物體M不動時,電路中沒有電流D.物體M不動時,電壓表沒有示數(shù)【答案】B【解析】電壓表為理想電表,則電壓表不分流,故觸頭移動時不會改變電路的電阻,也就不會改變電路中的電流,故A錯誤;電壓表測的是滑片P左側電阻分得的電壓,故示數(shù)隨物體M的移動亦即觸頭的運動而變化,故B正確,C、D錯誤。故選B。９.如圖所示的電路可將聲音信號轉換為電信號,該電路中右側固定不動的金屬板b與能在聲波驅動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜a構成一個電容器,a、b通過導線與恒定電源兩極相接。若振動膜a周期性振動,則()A.a振動過程中,a、b板間的電場強度不變B.a振動過程中,a、b板所帶電荷量不變C.a振動過程中,靈敏電流計中始終有方向不變的電流D.a向右的位移最大時,a、b板所構成的電容器的電容最大【答案】D【解析】由于平行板電容器兩極板與電池兩極相連接,兩極板間的電壓U保持不變,根據(jù)場強E=Ud,C=ε故選D。10.如圖所示為測定壓力的電容式傳感器,將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路,當壓力F作用于可動膜片電極上時,膜片發(fā)生形變,引起電容的變化,導致靈敏電流表指針偏轉,在開始對膜片施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實線位置并保持固定的過程中,靈敏電流表指針偏轉情況為(電流從靈敏電流表右接線柱流入時指針向右偏)()A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不動D.向左偏到某一刻度后不動【答案】A【解析】壓力F作用時,極板間距d變小,由C=εr故選A。11.如圖所示是一個測定液面高度的傳感器,在導線芯的外面涂上一層絕緣物質,放在導電液體中,導線芯和導電液構成電容器的兩極,把這兩極接入外電路,當外電路的電流變化說明電容值增大時,則導電液體的深度h變化為()A.h增大 B.h減小C.h不變 D.無法確定【答案】A【解析】由題意知,導線芯和導電液體構成電容器的兩極,類似于平行板電容器的兩極,當液面高度發(fā)生變化時,相當于兩極正對面積發(fā)生變化,會引起電容的變化,與平行板電容器類比可得,導電液體深度h增大時,導電芯和導電液體正對面積增大,電容器的電容值變大。故選A。12.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置,其工作原理如圖甲所示,將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上,中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中,電流表示數(shù)如圖乙所示,下列判斷正確的是()A.從t1到t2時間內,小車做勻速直線運動B.從t1到t2時間內,小車做勻加速直線運動C.從t2到t3時間內,小車做勻速直線運動D.從t2到t3時間內,小車做勻加速直線運動【答案】D【解析】在0-t1內,I恒定,壓敏電阻阻值不變,由小球的受力不變可知,小車可能做勻速或勻加速直線運動,在t1-t2內,I變大,壓敏電阻阻值變小,壓力變大,小車做變加速運動,A、B均錯誤;在t2-t3內,I不變,壓力恒定,小車做勻加速直線運動,C錯誤,D正確。故選D。13.在一些星級賓館的洗手間經(jīng)常裝有自動干手機,洗手后將濕手靠近,機內的傳感器就開通電熱器加熱,有熱空氣從機內噴出,將濕手烘干。手靠近自動干手機能使傳感器工作,是因為()A.改變溫度 B.改變濕度C.改變磁場 D.改變電容【答案】D【解析】自動干手機是一個電容器,當手靠近時,改變了電容器的電容,自動干手機開始工作。故選D。14.關于傳感器工作的一般流程，下列說法中正確的是（）A.非電學量→敏感元件→轉換電路→電學量→轉換元件B.電學量→敏感元件→轉換電路→轉換元件→非電學量C.非電學量→敏感元件→轉換元件→轉換電路→電學量D.非電學量→轉換電路→轉換元件→敏感元件→電學量【答案】C【解析】傳感器一定是通過非電學量轉換成電學量來傳遞信號的，傳感器工作的一般流程為：非電學量被敏感元件感知，然后通過轉換元件轉換成電信號，再通過轉換電路將此信號轉換成易于傳輸或測量的電學量。所以C正確，ABD錯誤。故選：C。15.下列說法錯誤的是()A．傳感器擔負著信息采集的任務B．干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器C．傳感器不是電視遙控接收器的主要元件D．傳感器是把力、溫度、光、聲、化學成分轉換為電信號的主要工具【答案】C【解析】傳感器的任務就是采集信息，A對；干簧管是由平行不接觸的兩個極易被磁化的軟鐵片組成的，它靠近磁場時被磁化后相互吸引而接觸，B對；由傳感器的定義知D對．故選C。16.人類發(fā)射的繞地球運轉的所有航天器，在軌道上工作時都需要電能，所需要的電能都是由太陽能電池把太陽能轉化為電能得到的，要求太陽能電池板總是對準太陽，為達到這一要求應利用下列哪種傳感器來感知太陽方位()A．力傳感器 B．光傳感器C．溫度傳感器 D．生物傳感器【答案】B【解析】太陽帆的有效采光面積不同，所產(chǎn)生的電流不同，當電流最大時正對太陽，所以應用的是光傳感器，選項B正確，選項A、C、D錯誤．故選B。二．多選題：17.干簧管與燈泡、電源串聯(lián)，如圖所示，當磁鐵靠近干簧管時，我們看到，燈泡亮。在這個過程中()A.干簧管就是一個由磁場控制的開關

B.干簧管的簧片磁化為同名磁極相對的磁鐵

C.磁場信息轉化為電信息

D.電信息轉化為磁場信息【答案】AC【解析】略18．傳感器擔負著信息采集的任務,它可以()A.將力學量(如形變量)轉變成電學量B.將熱學量轉變成電學量C.將光學量轉變成電學量D.將電學量轉變成力學量【答案】ABC【解析】傳感器是將所感受到的不便于測量的物理量(如力、熱、光、聲等)轉換成便于測量的物理量(一般是電學量)的一類元件,故選項A、B、C對,D錯。故選：ABC。19．關于干簧管,下列說法正確的是()A.干簧管接入電路中相當于電阻的作用B.干簧管是根據(jù)熱脹冷縮的原理制成的C.干簧管接入電路中相當于開關的作用D.干簧管是作為電控元件以實現(xiàn)自動控制的【答案】CD【解析】干簧管能感知磁場,是因為當兩個簧片處于磁場中時,兩個簧片被磁化而接通,所以是作為開關來使用的,當磁場靠近或遠離的時候,就會實現(xiàn)閉合或斷開。故選：CD。三、計算題：20.計算機鍵盤上的每一個按鍵下面都有一個電容傳感器。電容的計算公式是C=εSd,其中常量ε=9.0×10-12F·m-1,S表示兩金屬片的正對面積,d表示兩金屬片間的距離。當某一鍵被按下時,d發(fā)生改變,引起電容器的電容發(fā)生改變,從而給電子線路發(fā)出相應的信號。已知兩金屬片的正對面積為50mm2【答案】0.15mm【解析】未按下時電容C1=εSd1=0.75pF,由C1C221.如圖所示的裝置可以測量汽車在水平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，用兩根相同的輕彈簧夾著一個質量為2.0kg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)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