(人教版)天津市高中物理選修二第五章《傳感器》測試題(答案解析)

1、 這類測溫儀利用的傳感器是（）A聲音傳感器 B紅外線傳感器D壓力傳感器）A熱敏電阻是由金屬制成的，對溫度感知靈敏列判斷正確的是（）A從 t 到 t 時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)12B從 t 到 t 時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)12C從 t 到 t 時(shí)間內(nèi)，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)23D從 t 到 t 時(shí)間內(nèi)，小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)23）A電流表示數(shù)大說明溫度較高B電流表示數(shù)小說明溫度較高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 A應(yīng)變片是由半導(dǎo)體材料制成B當(dāng)應(yīng)變片的表面拉伸時(shí)，其電阻變大；反之，變小C傳感器輸出的是應(yīng)變片上的電壓D外力越大，輸出的電壓差值也越大C高溫對應(yīng)電流較大的刻度上，且溫

2、度刻度均勻）8(0 分)ID：129399傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件。如圖甲、乙所示是兩） （）A燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來，電鈴響C燈不亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響B(tài)燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)起來，電鈴不響D燈亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，電鈴響入一段金屬絲，以下說法正確的是（）L12L12濃度 C 之間的對應(yīng)關(guān)系正確的是（） AU 越大，表示 C 越大，C 與 U 成正比BU 越大，表示 C 越小，但是 C 與 U 不成正DU 越大，表示 C 越大，但是 C 與 U 不成反比比）A車輪停在感應(yīng)線上時(shí)電阻 R 上有恒定電流B車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電容器先放電后充電C車輪經(jīng)過感應(yīng)線的過程中，電阻R 上的電流一直增大D

3、汽車前輪剛越過感應(yīng)線，又倒回到線內(nèi)，會(huì)被電子眼拍照二、填空題 （1）圖（a）中的傳感器為_傳感器；如圖乙所示，閉合開關(guān) S，當(dāng) R 的溫度等于 20時(shí)，電流表示數(shù) I =2 mA：當(dāng)電流表的示數(shù)1I =3.6 mA 時(shí)，熱敏電阻的溫度是_220(0 分)ID：129482一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 22(0 分)ID：129620某些非電磁量的測量是可以通過一些相應(yīng)的裝置轉(zhuǎn)化為電磁量來測量的。一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置在光滑的水平平臺(tái)上，極板的面積為S，極板S間的距離為 d，電容器的電容公式為CE （E 是常數(shù)但未知）。極板 1 固定不動(dòng)，與d 9.0 V，

4、內(nèi)阻可忽略不計(jì)；G 為靈敏電流表，內(nèi)阻 r 保持不變； R 為保護(hù)電阻，R 為熱敏電阻，其電阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示。試寫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關(guān)系 2.25式。閉合開關(guān) S，當(dāng) R 的溫度等于 40時(shí)，電流表示數(shù) ImA，則當(dāng)電流表的示數(shù)12勢為 6 V 的電源。 R 是一個(gè)阻值為 300的限流電阻。G 是由理想電流表改裝成的指針式0（2）若電容器的耐壓值為 5 V，該電子秤的最大稱量值為多少？（3）如果把電流表中電流的刻度變換成壓力刻度，則該測力顯示器的刻度是否均勻？壓力 F/N05010026015024020022025020030018030028025(0 分)ID：1

5、29581圖甲為某自動(dòng)恒溫箱原理簡圖，箱內(nèi)的電阻R =20 k，R =10 k，12R =40 k，R 為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示當(dāng)a、b 端電壓 U 0 時(shí)，電壓鑒ab別器使開關(guān) S 斷開，停止加熱，則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在多少C？ 【參考答案】*科目模擬測試2A3D4A5C6B 7A8D9B10D11D12D二、填空題13磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓14傳感器控制器執(zhí)行器光聲15紅外線超聲波時(shí)間時(shí)間差空氣中的聲速16壓力 c17電流表向下移變小變大變大1812019傳感器；控制器；【解析】20較小 50三、解答題212223242526 2016-2017 年度第*次考試試卷 參考解析

6、【參考解析】*科目模擬測試一、選擇題1B解析：B非接觸式測溫儀能將物體發(fā)出的發(fā)出紅外線信號轉(zhuǎn)化為電信號，所以測溫儀利用的傳感器使用的是紅外線傳感器。故 B 正確，ACD 錯(cuò)誤；故選 B。2A解析：AA熱敏電阻能夠把溫度這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，由半導(dǎo)體制成，且隨著溫度升高，其電阻在減小，對溫度感知靈敏，故A 錯(cuò)誤；B電子秤所使用的測力裝置是力傳感器，利用通過應(yīng)力片的電流一定，壓力越大，電阻越大，應(yīng)力片兩端的電壓差越大，將力信號變成電信號，故B 正確。C霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量，故C 正確；D光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量，故D 正確。本

7、題選擇錯(cuò)誤的，故選 A。3D解析：DAB在 t t 內(nèi)，I 變大，阻值變小，壓力變大，根據(jù)牛頓第二定律可知，小車做變加速運(yùn)12動(dòng)，故 AB 錯(cuò)誤；CD在 t t 內(nèi)，I 不變，壓力恒定，且電流比初始電流大，因此小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，23故 C 錯(cuò)誤，D 正確。故選 D。4A解析：AAB電流表示數(shù)大，則電阻 R 越小，由圖像可知，溫度較高，選項(xiàng)A 正確，B 錯(cuò)誤；CD根據(jù)閉合電路歐姆定律EI R r因 R 與溫度成非線性關(guān)系，則電流表示數(shù)與溫度不成正比，所改裝的溫度表刻度也不是均勻的，選項(xiàng) CD 錯(cuò)誤。 故選 A。5C解析：CA應(yīng)變片多用半導(dǎo)體材料制成，A 正確，不符合題意；B當(dāng)應(yīng)變片拉伸時(shí)，其

8、電阻變大，B 正確，不符合題意；CD傳感器輸出的是上、下兩應(yīng)變片上的電壓差值，并且隨著外力的增大，輸出的電壓差值也就越大，C 錯(cuò)誤，符合題意、D 正確，不符合題意。故選 C。6B解析：B根據(jù)圖示，電路是串聯(lián)電路，根據(jù)題意，當(dāng)溫度高時(shí)，電阻R 增大，電路中總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電路中的電流減小，即高溫對應(yīng)電流較小的刻度上；當(dāng)溫度低時(shí)，電阻 R 減小，電路中總電阻減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電路中的電流增大，即低溫對應(yīng)電流較大的刻度上。由題意電阻R 隨溫度升高均勻增大可得R=R +kt0根據(jù)閉合電路得歐姆定律EEI R r R kt r0I 與溫度 t 不成線性關(guān)系，所以電阻溫度計(jì)

9、得刻度是不均勻的，所以ACD 錯(cuò)誤，B 正確。故選 B。7A解析：A若 F 向上壓膜片電極，使得電容器極板間的相對距離變小，電容變大，電容器和電源相連電壓不變，由QC U知 Q 變大，電源對電容器充電，外電路中產(chǎn)生順時(shí)針方向的瞬時(shí)電流，電路中有從b 到 a的電流，電流表也就有示數(shù)了，直到再次充滿。只要壓力 F 發(fā)生變化，極板間距離就變化，電容也就變化，電容器就要進(jìn)行充、放電，電流表就有示數(shù)。故 A 正確，BCD 錯(cuò)誤。故選 A。8D解析：DA由圖甲所示傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F 變小，則電容器兩極板間的距離增大，根據(jù)電容的決定式SC r4 kd可知，電容減小，而電容器兩端電壓不變，則由 Q C

10、U可知，電容器所帶的電荷量減小，電容器放電，電路中有順時(shí)針方向的電流，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，所以 A 錯(cuò)誤；B由圖甲所示傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若F 變大，則電容器兩極板間的距離減小，根據(jù)電容的決定式SC r4 kd可知，電容增大，而電容器兩端電壓不變，則由Q CU可知，電容器所帶的電荷量增大，電容器充電，電路中有逆時(shí)針方向的電流，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，所以 B 錯(cuò)誤；C當(dāng)題圖乙所示傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若h 變大，則電容器兩電極正對面積增大，電容增大，而電容器兩端電壓不變，故電容器充電，電路中有逆時(shí)針方向的電流，則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)，所以 C 錯(cuò)誤；D當(dāng)題圖乙所示傳感器接入電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，若h 變

11、小，則電容器兩電極正對面積減小，電容減小，而電容器兩端電壓不變，故電容器放電，電路中有順時(shí)針方向的電流，則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，所以 D 正確；故選 D。9B解析：B由圖可知這是用一個(gè)電磁繼電器同時(shí)控制兩個(gè)工作電路的自動(dòng)控制裝置，控制電路由電源、開關(guān) S 和電磁鐵組成，工作電路有兩個(gè)，共用一個(gè)電源，開關(guān)S 斷開時(shí)，電磁鐵中無電流沒有磁性，彈簧把銜鐵拉起，電燈和電動(dòng)機(jī)組成的并聯(lián)電路連通，電燈亮，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電鈴電路斷開，電鈴不響；開關(guān) S 閉合時(shí)，電磁鐵通電有磁性，吸下銜鐵，使電鈴電路連通，鈴響，電燈和電動(dòng)機(jī)電路斷開，燈不亮，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。故選 B。10D解析：D當(dāng)溫度低于 78時(shí)，線圈中沒有電流，

12、此時(shí)燈L 亮，但不報(bào)警；當(dāng)溫度升高到 78時(shí)，1LL線圈中有電流，電磁鐵吸引銜鐵，燈 被接通，所以燈 亮且報(bào)警。22故選 D。11D解析：D設(shè)酒精氣體傳感器電阻為 r，酒精氣體傳感器和定值電阻串聯(lián)在電路中，電壓表測R 兩端0的電壓。根據(jù)酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，得1 kCr根據(jù)歐姆定律得 UEER R R r r1R R r00kC0整理得ERU 01R R rkC0由數(shù)學(xué)知識(shí)知，U 越大，C 越大，但兩者不成正比，也不成反比。故 D 正確。故選 D。12D解析：DA汽車停在感應(yīng)線上時(shí)，汽車對壓電薄膜的壓力不變，電壓恒定，電路中沒有電流，A 錯(cuò)誤；BC車輪經(jīng)過感應(yīng)線時(shí)，

13、電容器先充電后放電，電流不會(huì)一直增大，BC 錯(cuò)誤；D汽車前輪兩次經(jīng)過感應(yīng)線，產(chǎn)生兩個(gè)脈沖電流，所以會(huì)被電子眼拍照，D 正確。故選 D。二、填空題13磁感應(yīng)強(qiáng)度電壓解析：磁感應(yīng)強(qiáng)度 電壓12霍爾元件是能夠把磁學(xué)量磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為電學(xué)量電壓的傳感器元件。14傳感器控制器執(zhí)行器光聲解析：傳感器 控制器 執(zhí)行器 光 聲12345智能化自動(dòng)控制系統(tǒng)通常由傳感器、控制器和執(zhí)行器組成。使用模塊電路進(jìn)行樓道自動(dòng)燈控制，要求白天燈不亮、夜晚有聲響時(shí)燈才亮，則其輸入端需要使用光傳感器和聲傳感器。15紅外線超聲波時(shí)間時(shí)間差空氣中的聲速解析：紅外線 超聲波 時(shí)間 時(shí)間差 空氣中的聲速12位移傳感器的發(fā)射器向接收器同時(shí)

14、發(fā)射紅外線和超聲波脈沖345接收器收到紅外線脈沖時(shí)開始計(jì)時(shí)，收到超聲波脈沖時(shí)停止計(jì)時(shí)，以此測出前后接收到這兩種脈沖的不同的時(shí)間，計(jì)算機(jī)就根據(jù)兩者的時(shí)間差和空氣中的聲速，計(jì)算出發(fā)射器和接收器間的距離。16壓力 c解析：壓力 c（1）1該傳感器把力信號轉(zhuǎn)化為電信號，屬于壓力傳感器；（2）2小球經(jīng)過凸形橋甲的最高點(diǎn)時(shí)，對橋面的壓力小于其自身重力，其相對應(yīng)的壓力圖線應(yīng)是電腦屏幕上的 c.17電流表向下移變小變大變大解析：電流表 向下移 變小 變大 變大 1從圖中可知：水位表是由電流表改裝而成2345當(dāng)水面上升時(shí)，滑片向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路電阻變小，電流變大，水量表示數(shù)變大18120解析：120已

15、知：電源電壓 E=9.0V，I =2mA=0.002A，I =3.6mA=0.0036A；由圖象知，20時(shí)熱敏電阻12的阻值 R=4000，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：E=I （R+Rg），1即 9.0V=0.002A（4000+Rg），解得 Rg=500當(dāng)電流 I =0.0036A 時(shí)，由串聯(lián)電路特點(diǎn)及歐姆定律得：E=I （R+Rg）22即：9.0V=0.0036A（R+500），解得：R=2000；由圖象知，此時(shí)熱敏電阻的溫度 t=12019傳感器；控制器；【解析】解析：傳感器； 控制器；【解析】模塊機(jī)器人由傳感器、控制器和執(zhí)行器三個(gè)模塊組成，相當(dāng)于人的感覺器官、大腦和肌肉20較小 50解

16、析：較小 50(1)1根據(jù)閉合電路歐姆定律得，電路中電流EI R R可見，電阻 R 越小，電流 I 越大，對應(yīng)的溫度越低，所以電流刻度較大處對應(yīng)的溫度刻度較小。(2)2當(dāng)電流為 5mA 時(shí)，由閉合電路歐姆定律EI R R得E1.5R R 150 150I5103由 R-t 圖象，根據(jù)數(shù)學(xué)得到R=t+100（），R=150當(dāng)可得t=50C三、解答題 見解析。QQ把力學(xué)量（壓強(qiáng) p）轉(zhuǎn)化為電學(xué)量（電壓）來測量。因?yàn)閁，U，C 則QdES所以ESUd=Q又F=pS，2kd=pS則2kd 2kEUp SQ題中的 R-t 圖像是直線，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可寫出熱敏電阻的阻值R 與溫度 t 的關(guān)系式為 0 C由圖

17、像知t1R 4.25k，1，再根據(jù)t 120 C 時(shí)，得b2R 2k，2得 k 0.01875k / C ，所以 R 與 t 的關(guān)系式為 R 0.01875k / C t 4.25k 40 C根據(jù)題中的 R-t 圖像知，t 時(shí)，熱敏電阻的阻值3R 3.5k，3有E I r R R103I 3.62R電流時(shí)，設(shè)熱敏電阻的阻值 ，有mA4E I r R R，204R 2kR 2k代入數(shù)據(jù)可解得，由題中的 R-t 圖像或?qū)⒋?R 與 t 的關(guān)系式可得44t 120 C 。424R 300 0.4F()（1）；（2）600 N；（3）不均勻（1）由表中數(shù)據(jù)可知RF120k 0.4 / N300N所以電阻 R 隨壓力 F 變化的數(shù)學(xué)關(guān)系式為R 300 0.4F().（2）R 上受到的壓力越大，R 的阻值越小，電容器兩極板間電壓越大，由題意知，電容器兩極板間電壓不能超過 5 V，所以5V6VRR R00解得R 60又因?yàn)镽 300 0.4F()得F 600N .（3）電流表中的電流EEI (A)R R 600 0.4F0電流 I 與壓力 F 之間不是線性關(guān)系，該測力顯示器的刻度不均勻.25箱內(nèi)溫度恒定在 35 由題意可知，U =0 是一個(gè)電壓的臨界點(diǎn)，對應(yīng)著開關(guān) S 的動(dòng)作，而開關(guān)的動(dòng)作對應(yīng)著溫ab度的上