2021年高中物理选修二第五章《传感器》经典习题(答案解析)

1、一、选题1电磁学的成就极大地推动了人类社的进步。下列说法正确的是（ ）A甲图是某品牌的无线充电手机利用电感应方式充电的原理图，无线充电时手机接收 线圈部分的工作原理“电流的磁效”B乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头 马离开触点C丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可 以方便地测出通过导线中交变电流的大小是电容式话筒的电路原理，声波的振动会在电路中产生恒定的电流2现代生活离不开智能手机，手机中很多特殊功能需要传感器来实现。例如当人将手机 靠近耳朵附近接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到省电的目的，实现这一功能可能 用到的传感器为（ ）A光传感器和位移

2、传感器B传感器和温度传感器C传感器和声传感器力传感器和加速度传感器3如图所示，额温枪因其具有快速、接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防 控场所额温枪核心部件的传感器是（ ）A位移传感器B音传感C力传感器外温度传感器0 0 4如图所示的电路可将声音信号转化电信号，该电路中b 是定不动的金属板 是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，、构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源 S 做简谐运动，则（ ）Aa 振过程中， a、 板间的电场强度不变B 振过程中， 、b 板带的电荷量不变C 振过程中，电路中始终有方向不变的电流 板向右位移最大时，电容器的电容最大5如图所示

3、，将一光敏电阻连入多用表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡， 用光照射光敏电阻时表针的偏角为 ，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变 ，则可 判断（ ）A= CB能确定 和 的系6氧化锡传感器主要用于汽车尾气中氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变 化而变化在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这 样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压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 CO 浓度曲线，如图乙所示在下列表示一氧化碳浓度 c 与电压表示数 之关系的图象 中正确的是（ ）ABC7下列

4、说法中正确的是（ ）A硅、锗不属于半导体B半导体中加入微量杂质，可以使其导电能力成百万倍增大 C 型半导体的载流子以空穴为主 结构成晶体二极管的基础，不是构成三极管的基础 8关于 实，下列说法中正确的是（ ）A DIS实验只能测量距离、速度力等一些力学物理量B DIS验可以完成全部的物理实验C实比传统的实验方便、准确 DIS验没有传统实验方便、准确9交通警察用来检测驾驶员呼气中酒含量的检测器使用的传感器是（ ）A声音传感器B学传感C压力传感器度传感器10公共场所装有自动干机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加 热，喷出热空气将手烘干。自动干手机使用的传感器应该是（ ）A磁传感器 C

5、传感器B外线传感器 传感器11感器是把非电学量转成电学量的一种元件。如图甲、乙所示是两种常见的电容式 传感器，现将甲、乙两种传感器分别接到图丙的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱 流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（ ）A当图甲所示传感器接入电路实验时， 变小，则电表指针向右偏转 B图甲所示传感器接入电路实验时，若 变，则电流表指针向左偏转 C图乙所示传感器接入电路实验时，若 h 变大，则电流表指针向左偏 图乙所示传感器接入电路验时，若 h 变，则电流表指针向左偏 12于模机器人的成部分相当“脑部分的是（ ）A执行器B感器C控制器感元件13图所示为一种温度自报警器的原理图，在水银温度

6、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 时 L 亮报警1B度升高至 时 L 亮灯报警2C度升高至 78 时，L1亮灯报警度升高至 78 C 时L2亮灯报警14一种测量体重的电子，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏 板、压力传感器 R（实际上是一个阻值可压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表 G（质上是电流表），不计踏板的质量，已电流表的量程为 2A，内阻 为 ；电源 电动势为 ，阻 r 为 1，压力传感器的电阻 随力 变的函数式为 =30F （ 和 R 的位分别是 N 和 。下列说法正确是（ ）A压力越大电阻越大B秤能测量的最大体重是 2500NC秤零刻

7、度线（即踏板空载时刻度线）应标在电流表 G 刻度盘 0A 处秤可以通过电路规律转换 F1200I关系进行刻度转换15图甲所示为恒压电源光敏电阻 R 供电时，流过此电阻的电流和其所受光强度的 关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示 为 自耦式变压器，下列说法正确的是（ ）A仅光照变强， 的阻值变大 B光照变强， 中的电流变小C滑片 P 下滑，L 中的电流频率变小滑片 P 下滑， 的入功率变小二、填题16感器是一种能感知和别信息的装置，它_和组，能将感知和测量 到的非电学量转别为_。金属的电阻率随温度的升高_。金属丝可以制_传感器，称为 _。18图甲所示，为热敏电的

8、 t 图，图乙为用此热敏电阻 R 和电器组成的一个简 单恒温箱温控电路，继电器的电阻为 100。当线圈的电流大于等于 20mA 时继电器的 衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势 E，内阻可以不计。图中“电源是 恒温箱加热器的电源。则(1)应把恒温箱内的加热器接_（填、 端或CD 端）(2)如要使恒温箱内的温度保持 50可变电阻 R的阻值应调节为。19图所示是模机器人的制器。其中是电源键是选”、是“运行” 键、是复位键。现用这个控制器设计一个模机器人来制家用厨房间“自排 气。制的要求是：当打开厨房间的灯或厨房间温度升高时，排气扇都能启动，则： (1)控器的执行器插口应_。(2)传器的插口应

9、接、_。(3)控器“选择键应置于_控方式。20 实中，我用过不少传感器，请写出三个传感器传器，_传 感器，_传器。21图所示是饮水器的自控制电路，左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有 密封绝缘的电热丝发热器和接触开关 S 。要有水没 ，它就会导通；水面低于 S 时1 不会加热。1 2 3 t a b1 2 3 t a ba b（） R 是个热敏阻，低温时呈现高电阻，右边 是一（填与、或或 “非）逻辑门，接在 5V 电之，图中 J 是个继电器，可以控制发热器工作与否。y是一个可变电阻，低温时 R 应_（填远于或远”） R 。 y（）阐述此水机的自动加热原_。22为利用光电脉冲测量车的车速和

10、行程的装置示意图A 为光源B 为光专接收 器，、 均定在车身上C 为小车的车轮， 为与 同轴相连的齿轮，车轮转动时 发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后就变成脉冲光信号，被 B 接收并转换成电信号，再 由电子电路记录和显.若验示单位时间内的脉冲数为 ，累计脉冲为 N，要测出 小车的速度和行程，还必须测量的物理量或数据_，小车速度 v 的表达式为 _，程 的表达为_.23实际应用中有多种自控温装置，以下是其中两种控温装置：图）某自动恒温 箱原理图，箱内的电阻 R =2k， =1.5k， =4k， 为热敏电阻，其电阻随温度变化的 图象如图（）所示当 、 两点电势 U U 时，电压鉴别器会令开关 接通

11、，温箱内 的电热丝发热，使箱内温度提高；当 时电压鉴别器会使 断，停止加热t R Q 0 0 R t R Q 0 0 R Q（）恒温箱的稳定温度_；温箱内的电热丝加热时 R 的值范围为 （）一种由 PTC 元做成的加热器，它产生的焦耳热功率 P 随度 变化的图象如图 （）示该加热器向周围散热的功率为 P =k（ ）其中 t 为热器的温度t 为 温（本题中取 20），k=0.1W/当 P =P 时加热器的温度即可保持稳定则该加热器工作的稳定温度_； 某工作中，该加热器从室温升高至稳定温度的过程中，下列温度变化过程用时最短的 是_（20（）36 C） （）24为用电源、电磁继电、滑动变阻器、绿灯泡

12、、小电铃、半导体热敏电阻、开关、 导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则 图中的甲是_；是_丙_25一种测量人体重量的子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成： 踏板、压力传感器 （一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表 （实质是理想电流表）设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为 3A，源电 动势为 ，阻为 ，阻 随力变化的函数式为 R=30（ 和 R 的位分别 是 和 ）；（）秤能测的最大重量_；（）秤零刻线（即踏板空载时间刻度线）应标在电流刻度_A 处26图所示为自动水位报器的示意图，在水位低于 时，电磁铁所在的控制电

13、路部分 断路灯；当水位升高到 B 时，电磁铁所在的控制电路部分接通_亮.三、解答题负温度数的热敏电阻作为传感器，设计一个简单的自动控制装置，可供选择的器 材如下：热敏电阻、小灯泡（或门铃）、电池组、继电器、滑动变阻器、开关，导线等。 要求：温度高时，灯泡亮或门铃报警。请选出需要的器材，画出原理图，并作简要说明。 28中学生制作成功一个遥探”。阅读下面一则文字说明和电路图，请你指“遥 控探测手的个基本机器人模块是由文中的哪些装置构成的？（如控制器、传感器、执 行器等主要模块）从电路中你能看出是哪种基本逻辑电路？为什么？遥控探测手未开发的处女地或者某个星球被视为人类的未来生存地，需要去检测空气、土

14、壤、水的样 本是否为优良元素。而那里充满危险，谁去更合适呢？机器人探测是当仁不让的。我这里 制作的遥控探测手，具备探测的功能，能小发出光、声的可视的非语言信号。所用材料一 般家里或市场上都可找到。主要有：胶木板、铅皮、单簧管、磁铁、微动开关、遥控玩具 型的接受与发射装置。制作中有两点要注意：其一，调整遥控装置中的接受与发射频率，0 0 00 0 0若调整失误，遥控车只进不退，或只会左转不会右转等令人哭笑不得的事就会发生；其 二，探测手的电气原理要设计好，见示意图，其中 J 为簧管S 为动开关， 是光二 极管。29图所示为检测某传感的电路图传感器上标0.9W 的样传器可看作一 个纯电阻，动变阻器 上有10，的样，电流表的量程为 0，压表的 量程为 0：(1)传器的电阻和额定电流；(2)为确保电路各部分的安全，在 、 之间所加的电源电压最大值是多少？(3)如传感器的电阻变化超过标准值 1 ，则该感器就失去作用实际检测时，将一个 恒压电源加在图中 、 之间，闭合开关 ，过调节 ，改变电路中的电流和 R 两 的电压检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍