新課標(biāo)高二物理下學(xué)期期末考試分類匯編傳感器

專題11傳感器相識傳感器1．（2024·重慶市江津第五中學(xué)校高二期中）下面哪一項不是現(xiàn)代傳感器的應(yīng)用（）A．將自己的銀行卡插進(jìn)自動取款機里可以取錢，而不必麻煩銀行工作人員B．電梯的兩門靠攏接觸到人體時，門會自動打開而不會夾傷人C．電飯煲能自動加熱和保溫而不會把飯燒焦D．當(dāng)你走近自動門時，門會自動打開【答案】A【解析】A．將自己的銀行卡插進(jìn)自動取款機里可以取錢，而不必麻煩銀行工作人員，應(yīng)用了磁記錄技術(shù)，與現(xiàn)代傳感器無關(guān)，故A符合題意；B．電梯的兩門靠攏接觸到人體時，門會自動打開而不會夾傷人，應(yīng)用了壓力傳感器，故B不符合題意；C．電飯煲能自動加熱和保溫而不會把飯燒焦，應(yīng)用了溫度傳感器，故C不符合題意；D．當(dāng)你走近自動門時，門會自動打開，應(yīng)用了微波或紅外傳感器，故D不符合題意。故選A。2.（2024·福建省龍巖第一中學(xué)高二階段練習(xí)）為了做好新冠疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進(jìn)行體溫檢測。紅外測溫儀是一種利用紅外線來測量體溫的設(shè)備，被測人員輻射出的紅外線可被測溫儀捕獲，并轉(zhuǎn)變成電信號。下列與紅外測溫儀屬于同類傳感器的是（）A．飲水機中自動限制加熱和保溫的溫控器B．走廊照明燈的聲控開關(guān)C．火災(zāi)紅外報警器D．電子體重計的壓力傳感裝置【答案】C【解析】溫度測溫儀運用的是紅外線傳感器，事實上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕倪^程，飲水機中自動限制加熱和保溫的溫控器運用的是溫度傳感器，走廊照明燈的聲控開關(guān)運用的是聲音傳感器，電子計重計的壓力傳感器裝置運用的是壓力傳感器，火災(zāi)紅外報警器運用的是紅外線傳感器。故選C。3．（2024·江蘇·南京市第一中學(xué)高二階段練習(xí)）磁傳感器是將磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膬x器.如圖所示，將探頭放在磁場中，可以很便利的測量磁場的強弱和方向.探頭可能是（

）A．感應(yīng)線圈 B．熱敏電阻 C．霍爾元件 D．干簧管【答案】C【解析】將探頭放在磁場中，可以很便利的測量磁場的強弱和方向，將磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，所以探頭可能是霍爾元件。故選C.4.（2024·山西省古縣第一中學(xué)高二期中）關(guān)于傳感器，下列說法不正確的是（）A．熱敏電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量B．煙霧散射式火災(zāi)報警器利用的是溫度傳感器C．電熨斗能夠自動限制溫度的緣由是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器作用是限制電路的通斷D．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號【答案】BD【解析】A．熱敏電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，且隨著溫度上升，其電阻在減小，故A正確，不符合題意；B．煙霧散射式火災(zāi)報警器利用煙霧對光的散射作用來工作的，是光傳感器，故B錯誤，符合題意；C．電熨斗能夠自動限制溫度的緣由是它裝有雙金屬片，靠溫度來傳感，這種傳感器作用是限制電路的，故C正確，不符合題意；D．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號，故D不正確，符合題意；本題選不正確的，故選：BD。常見傳感器的工作原理及其應(yīng)用1.（2024·陜西·長安一中高二階段練習(xí)）傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器。當(dāng)待測壓力F作用于可動膜片電極時，可使膜片產(chǎn)生形變，引起電容的改變，將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)成閉合電路，那么（）①當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將減小

②當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將增大③若電流計有示數(shù)，則壓力F發(fā)生改變

④若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生改變。A．①③ B．①④ C．②③ D．②④【答案】C【解析】①②當(dāng)F向上壓膜片電極時，板間距離減小，由電容的確定式可知電容器的電容將增大，故①錯誤、②正確；③④當(dāng)F改變時，電容改變，而板間電壓不變，由Q=CU故電容器所帶電荷量Q發(fā)生改變，電容器將發(fā)生充、放電現(xiàn)象，回路中有電流，電流計有示數(shù)；反之，電流計有示數(shù)時，壓力F必發(fā)生改變，故③正確，④錯誤。故選C。2．（2024·河北·石家莊二中高三階段練習(xí)）隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不行或缺的一部分，電子秤的種類也有許多，如圖所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡圖。稱重時，把物體放到電子秤面板上，壓力作用會導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則（）A．電容器儲存的電能削減B．電容器的電容減小，帶電荷量減小C．膜片下移過程中，電流表有a到b的電流D．電子秤是一個壓力傳感器，穩(wěn)定后電容器兩板間電壓等于電源電動勢【答案】D【解析】AB．依據(jù)電容器表達(dá)式當(dāng)兩個極板的距離減小時，電容器的電容增大；再依據(jù)電容器定義式由于電容器始終和電源相連，電壓不變，當(dāng)電容增大時，帶電荷量增大，則電容器儲存的電能增加；所以AB錯誤；C膜片下移過程中，電容器充電，則電流表有b到a的電流，選項C錯誤；D．電子秤是一個壓力傳感器，當(dāng)壓力穩(wěn)定后，電容器停止充電，電路中的電流為零，即電流表示數(shù)為零，兩極板的電勢差不變，等于電源的電動勢，所以D正確。故選D。3．（2024·浙江·麗水其次高級中學(xué)高三階段練習(xí)）光敏二極管在各種自動扮裝置中有許多應(yīng)用，街道的路燈自動限制開關(guān)就是其應(yīng)用之一，圖中所示為其模擬電路，其中A為光敏二極管，B為電磁繼電器，C為照明電路，D為路燈，下列說法正確的是（）A．路燈自動限制電路中的光敏二極管的阻值隨光照增加而增大B．當(dāng)沒有光照時（夜晚），光敏二極管所在回路中的電流很小C．依據(jù)“日出路燈確定熄”的常識，分析可知白天電磁鐵與銜鐵不吸引D．假如換上靈敏度更高的光敏二極管，則相同的光照強度下，電磁鐵的磁性更弱【答案】B【解析】A．光敏二極管有光敏電阻的特征，阻值隨光照增加而減小，也具有一般二極管單向?qū)щ娦缘奶卣?，故A錯誤；BC．依據(jù)“日出路燈熄、日落路燈亮”的常識，結(jié)合路燈自動限制電路中的特征，可知，沒有光照時（夜晚），觸點接通，照明電路的路燈變亮，電磁鐵與銜鐵不吸引，電磁鐵的磁性不強，所在回路中的電流很小，反之白天電磁鐵與銜鐵吸引，觸點斷開，故B正確、C錯誤；D．假如換上靈敏度更高的光敏二極管，白天在相同的光照強度下，電磁鐵的磁性更強，與銜鐵的吸引力更大，故D錯誤。故選B。4.（2024·河北·衡水市冀州區(qū)第一中學(xué)高二期末）智能手機屏幕的光線過強會對眼睛有害，因此手機都有一項可以調(diào)整亮度的功能，該功能既可以自動調(diào)整，也可以手動調(diào)整。某愛好小組為了模擬該功能，設(shè)計了如圖所示的電路。已知光敏電阻在光照增加時，電阻會減小。閉合開關(guān)，下列說法正確的是（）A．僅光照變強，小燈泡變暗 B．僅光照變?nèi)酰襞葑儼礐．僅將滑片向a端滑動，小燈泡變亮 D．僅將滑片向b端滑動，小燈泡變亮【答案】BC【解析】A．僅光照變強，可知光敏電阻的阻值變小，則總電阻變小，由閉合電路的歐姆定律可知總電流增大，則燈泡的功率變大，燈泡變亮，故A錯誤；B．僅光照變?nèi)?，可知光敏電阻的阻值變大，則總電阻變大，由閉合電路的歐姆定律可知總電流減小，則燈泡的功率變小，燈泡變暗，故B正確；C．僅將滑片向a端滑動，接入電路的有效阻值變小，則總電阻變小，干路電流增大，燈泡的功率變大，燈泡要變亮，故C正確；D．僅將滑片向b端滑動，接入電路的有效阻值變大，則總電阻變大，干路電流減小，燈泡的功率變小，燈泡要變暗，故D錯誤。故選BC。5.（2024·河北·衡水市冀州區(qū)第一中學(xué)高二期末）如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁場垂直于霍爾元件的工作面對上，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面間會產(chǎn)生電勢差，下列說法中正確的是（）A．電勢差的大小僅與磁感應(yīng)強度有關(guān)B．若霍爾元件的載流子是自由電子，則電勢φC>φDC．僅增大電流I時，電勢差變大D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平【答案】BC【解析】AC．依據(jù)CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有又I=nqvS=nqvbc可得n由材料確定，故U不僅與材料有關(guān)還與厚度c成反比，同時還與磁場B與電流I有關(guān)，A錯誤、C正確。B．依據(jù)左手定則，電子向D側(cè)面偏轉(zhuǎn)，D表面帶負(fù)電，C表面帶正電，所以C表面的電勢高，則UCD>0即有φC>φD．，B正確。D．在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過，D錯誤。故選BC三、利用傳感器制作簡潔的裝置1．（2024·浙江金華·高二期末）下列有關(guān)傳感器的說法錯誤的是（）A．光電門能夠記錄遮光條的擋光時間，應(yīng)用的是位移傳感器B．電子秤利用的是壓力傳感器C．電飯煲能自動加熱和保溫而不會把飯燒焦，應(yīng)用的是溫度傳感器D．走近自動門時，門會自動打開，應(yīng)用的是紅外傳感器【答案】A【解析】A．光電門能夠記錄遮光條的擋光時間，應(yīng)用的是光傳感器，A錯誤，不符合題意；B．電子秤是利用壓力傳感器來工作的，B正確，符合題意；C．電飯煲能自動加熱和保溫而不會把飯燒焦，應(yīng)用了溫度傳感器，C正確，不符合題意；D．當(dāng)你走近自動門時，門會自動打開，應(yīng)用了紅外傳感器，D正確，不符合題意。故選A。2.（2024·山東省泰安第四中學(xué)高二階段練習(xí)）在如圖所示的自動限制電路中，當(dāng)開關(guān)S斷開時，工作電路的狀況是（）A．燈亮，電動機轉(zhuǎn)起來，電鈴響 B．燈亮，電動機轉(zhuǎn)起來，電鈴不響C．燈不亮，電動機不轉(zhuǎn)，電鈴響 D．燈亮，電動機不轉(zhuǎn)，電鈴響【答案】B【解析】由圖可知這是用一個電磁繼電器同時限制兩個工作電路的自動限制裝置，限制電路由電源、開關(guān)S和電磁鐵組成，工作電路有兩個，共用一個電源，開關(guān)S斷開時，電磁鐵中無電流沒有磁性，彈簧把銜鐵拉起，電燈和電動機組成的并聯(lián)電路連通，電燈亮，電動機轉(zhuǎn)動，電鈴電路斷開，電鈴不響；開關(guān)S閉合時，電磁鐵通電有磁性，吸下銜鐵，使電鈴電路連通，鈴響，電燈和電動機電路斷開，燈不亮，電動機不轉(zhuǎn)。故選B。3.光控開關(guān)（1）試驗器材和裝置光敏電阻完成光信號向電信號的轉(zhuǎn)變。晶體三極管將電流進(jìn)行放大，同時具有完成斷路和接通的開關(guān)作用。發(fā)光二極管LED仿照路燈。電路設(shè)計如圖甲。為了能夠驅(qū)動更大功率的負(fù)載，需用繼電器來啟、閉另外的供電電路，如圖乙所示。（2）電路工作原理①光較強時，光敏電阻阻值小，三極管不導(dǎo)通，繼電器斷路，處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮。②光較弱時，光敏電阻阻值變大，三極管導(dǎo)通，產(chǎn)生較大的集電極電流，點亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合，點亮小燈泡L。（3）試驗操作①連接電路，檢查無誤后，接通電源。②用白光照耀光敏電阻，調(diào)整______，使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。③減弱光敏電阻的光照強度，當(dāng)光減弱到某種程度時，發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。④讓光照加強，當(dāng)光照強到某種程度時，發(fā)光二極管LED或小燈泡L_______?！敬鸢浮?/p>

R1

熄滅1．（2024·山東棗莊·高二期中）傳感器是將能感受的物理量（如力、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量的量（一般是電學(xué)量）的一類元件，在自動限制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器。金屬芯線與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個電容器，從電容C大小的改變狀況就能反映出液面高度h的凹凸?fàn)顩r，則兩者的關(guān)系是（）①C增大表示h增大②C增大表示h減?、跜減小表示h減小④C減小表示h增大A．只有①正確 B．只有①、③正確C．只有②正確 D．只有②、④正確【答案】B【解析】液面高度的改變，相當(dāng)于電容器極板正對面積的改變。當(dāng)h增大時，相當(dāng)于正對面積增大，則電容應(yīng)增大；當(dāng)h減小時，相當(dāng)于正對面積減小，電容C應(yīng)減小。故選B。2．（2024·山東省滕州市第五中學(xué)高二階段練習(xí)）目前，傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、生活、科學(xué)探討等各個領(lǐng)域，關(guān)于傳感器的應(yīng)用，下列說法中正確的是（）A．自動洗衣機中的壓力傳感器、數(shù)字體重計所用的測力裝置都應(yīng)用了力傳感器B．走廊照明燈的聲控開關(guān)、紅外報警裝置都是應(yīng)用了聲傳感器C．發(fā)光二極管是一種常用的光傳感器，其作用是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電阻這個電學(xué)量【答案】A【解析】A．自動洗衣機中的壓力傳感器、數(shù)字體重計所用的測力裝置都應(yīng)用了力傳感器，故A正確；B．在天黑樓道里出現(xiàn)聲音時，樓道里的燈才亮，說明它的限制電路中既有聲音傳感器，又有光傳感器；但紅外報警裝置是應(yīng)用了紅外線傳感器．故B錯誤；C．發(fā)光二極管不是光傳感器，故C錯誤；D．霍爾元件能把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換成電壓這個電學(xué)量，故D錯誤。故選A。3．（2024·黑龍江·明水縣第一中學(xué)高二階段練習(xí)）.如圖所示的電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，該電路中，b是固定不動的金屬板，a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振動膜，構(gòu)成了一個電容器，且通過導(dǎo)線與恒定電源兩極相接，若聲源S做簡諧運動，則（）A．a(chǎn)振動過程中，板之間的電場強度不變B．a(chǎn)振動過程中，板所帶的電荷量不變C．a(chǎn)振動過程中，電路中始終有方向不變的電流D．a(chǎn)板向右位移最大時，電容器的電容最大【答案】D【解析】A．a(chǎn)振動過程中，兩板間距d發(fā)生改變，電源始終與電容器相連，兩板間電壓U不變，由可知E改變，A錯誤；B．由可知，d改變，Q改變，選項B錯誤；C．a(chǎn)振動方向不確定，d可增可減，故電流方向不確定，選項C錯誤；D．當(dāng)a板向右位移最大時，由可知，d最小，C最大，選項D正確；故選D。4.（2024·江西·蘆溪中學(xué)高二開學(xué)考試）霍爾元件是磁傳感器，是實際生活中的重要元件之一。如圖所示為長度確定的霍爾元件，在該元件中通有方向從E到F的恒定電流I，現(xiàn)在空間加一豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，其中元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷。則下列說法正確的是（）A．該元件能把電學(xué)量轉(zhuǎn)化為磁學(xué)量B．左表面的電勢高于右表面C．假如用該元件測赤道處的磁場，應(yīng)保持平面呈水平狀態(tài)D．假如在霍爾元件中的電流大小不變，則左右表面的電勢差與磁場的磁感應(yīng)強度成正比【答案】D【解析】A．霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故A錯誤；B．由于元件中的載流子為帶負(fù)電的電荷，則負(fù)電荷的運動方向由F到E，由左手定則可知負(fù)B．電荷向左表面偏轉(zhuǎn)，則右表面的電勢高，故B錯誤；C．假如用該元件測赤道處的磁場，由于地磁場與水平面平行，因此假如霍爾元件的平面保持水平，則無電壓產(chǎn)生，故C錯誤；D．依據(jù)得由電流的微觀定義式（n是單位體積內(nèi)的導(dǎo)電粒子數(shù)，q是單個導(dǎo)電粒子所帶的電荷量，S是導(dǎo)體的橫截面積，v是導(dǎo)電粒子運動的速度）整理得聯(lián)立解得可知保持電流不變，則左右表面的電勢差與磁感應(yīng)強度成正比，故D正確。故選D。5．（2024·山東省滕州市第五中學(xué)高二階段練習(xí)）關(guān)于傳感器，下列說法正確的是（）A．傳感器能將非電學(xué)量按確定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量B．金屬熱電阻是一種可以將電學(xué)量轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量的傳感器C．干簧管是能夠感知電場的傳感器D．熱敏電阻的阻值都是隨溫度的上升而減小【答案】A【解析】A．傳感器作為一種將其它形式的信號與電信號之間的轉(zhuǎn)換裝置，能將非電學(xué)量按確定規(guī)律轉(zhuǎn)換成電學(xué)量。故A正確；B．金屬熱電阻是將熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的一種傳感器，故B錯誤。C．干簧管是把磁場的強弱轉(zhuǎn)化為電路的通斷的傳感器，故C錯誤。D．熱敏電阻的阻值不確定隨溫度的上升而減小，故D錯誤。故選A。6.（2024·山東省滕州市第五中學(xué)高二階段練習(xí)）電子電路中常用到一種稱為“干簧管”的元件（如圖所示），它的結(jié)構(gòu)很簡潔，只是玻璃管內(nèi)封入的兩個軟磁性材料制成的簧片。當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化而接通，所以干簧管能起到開關(guān)的作用，操縱開關(guān)的是磁場這只看不見的“手”。關(guān)于干簧管，下列說法正確的是（）A．干簧管接入電路中相當(dāng)于電阻的作用B．干簧管是依據(jù)熱脹冷縮的原理制成的C．兩個磁性材料制成的簧片接通的緣由是被磁化后相互吸引D．干簧管接入電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用【答案】CD【解析】BC．當(dāng)磁體靠近干簧管時，兩個簧片被磁化相互吸引而接通，故B錯誤；C正確；AD．當(dāng)磁體遠(yuǎn)離干簧管時，軟磁性材料制成的簧片失去磁性，所以兩簧片又分開，因此于簧管在電路中相當(dāng)于開關(guān)的作用，故A錯誤；D正確。故選CD。7.（2024·吉林·長春市第六中學(xué)高二階段練習(xí)）某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在須要探測溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時，繼電器