高中物理选修二第五章《传感器》测试题含答案解析12.docx
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高中物理选修二第五章《传感器》测试题含答案解析12
一、选择题
1．（0分）[ID：
129444]下列关于传感器说法正确的是（）
A．干簧管接入电路中相当于电阻的作用
B．霍尔元件能够把磁学量（如磁感应强度）转化为电学量（如电压）
C．光敏电阻随光照强度增加电阻增大
D．热敏电阻的阻值随温度的升高而升高
2．（0分）[ID：
129429]人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易导电。
当人两手握住脂肪测量仪的两把手时，就可知道人体脂肪所占的比例，下列说法中不正确的是（ ）
A．脂肪测量仪的工作原理是通过人体电阻不同来判断人体脂肪所占的比例
B．脂肪测量仪的工作原理是通过人体体重不同来判断人体脂肪所占的比例
C．激烈运动之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
D．人在沐浴之后，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会不准确
3．（0分）[ID：
129417]机器人可以通过外部传感器来感知外部环境和外界事物，下列说法有误的是（ ）
A．温度传感器让其感知温度变化，此传感器是热敏电阻，阻值一定随温度升高而增大
B．光电传感器可以作为眼睛，此传感器若是光敏电阻，阻值一定随光亮度增加而减小
C．超声波传感器可以作为耳朵，让其听到常人听不到的声音
D．压力传感器可以使其有“手感”
4．（0分）[ID：
129402]下列关于物理传感器，化学传感器和生物传感器的说法，正确的是（ ）
A．物理传感器利用材料的某种物理性质工作，因而只能用于机械加工行业而不能用于化工领域
B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输出某种化学物质而不能输出电学量
C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度下工作
D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环境有一定要求
5．（0分）[ID：
129398]关于“模块机器人”的组成部分中相当于“人脑”部分的是（）
A．执行器B．传感器C．控制器D．敏感元件
6．（0分）[ID：
129388]如图所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其简化原理是调节可变电阻
使
，当有烟雾时，
开始触发工作，其中
是光敏电阻，由此可知，要使
开始工作，则应满足（ ）
A．
B．
C．
D．无法判断
7．（0分）[ID：
129387]如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度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，
亮灯报警B．温度升高至
时，
亮灯报警
C．温度升高至
时，
亮灯报警D．温度升高至
时，
亮灯报警
8．（0分）[ID：
129476]图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。
乙图为其简化示意图，安装时，将磁条固定在门框上，主机安装在与其等高的门板边缘，门关上时，两者刚好靠在一起。
当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。
下列有关说法正确的是（ ）
A．触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的
B．触发器可以由铜制成
C．磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作
D．本装置是利用电流的磁效应工作的
9．（0分）[ID：
129475]酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测。
它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化。
在如图所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻。
这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系。
如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是（ ）
A．U越大，表示C越大，C与U成正比B．U越大，表示C越小，但是C与U不成正比
C．U越大，表示C越小，C与U成反比D．U越大，表示C越大，但是C与U不成反比
10．（0分）[ID：
129470]数码相机的普及使传统胶片相机逐渐被淘汰。
数码相机的主要部件是电荷耦合器（CCD），能将光学量转化为电学量。
该部件可视为（ ）
A．力传感器B．温度传感器C．光传感器D．霍尔元件
11．（0分）[ID：
129466]如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。
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，T为一自耦式变压器，下列说法正确的是（ ）
A．仅光照变强，R的阻值变大
B．仅光照变强，R中的电流变小
C．仅滑片P下滑，L中的电流频率变小
D．仅滑片P下滑，T的输入功率变小
12．（0分）[ID：
129465]压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示。
将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动过程的某一段时间内，发现电流表的示数不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内（ ）
A．升降机可能匀速上升
B．升降机一定匀减速上升
C．升降机一定处于失重状态
D．通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时大
二、填空题
13．（0分）[ID：
129568]行人闯红灯是造成交通事故的违法行为之一，为记录并处罚这种行为，设计了一种闯红灯测量器，其原理为：
路口人行道两头停止处均浅埋阻值R随压力F变化如图甲所示的压敏电阻，将压敏电阻接入如图乙所示的电路中，已知控制电路中电源的电动势为12V，内阻为12
，继电器线圈电阻为38
，滑动变阻器连入电路的电阻为100
；当控制电路中的电流大于0.05A时，衔铁会被吸引，从而启动工作电路，电控照相机拍照记录违法行为。
（1）当绿灯亮起时，光控开关应处于___________（选填“闭合”或“断开”）状态。
（2）当红灯亮起时，某人经过人行道停止处，电流表A的示数会变___________（选填“大”或“小”）。
（3）质量超过___________kg的行人闯红灯时才会被拍照记录（取重力加速度大小
）。
（4）若要增大“行人闯红灯违法记录仪”的灵敏度，确保体重较小的行人闯红灯时也能被拍照，请提出一个可行的方案___________。
14．（0分）[ID：
129564]如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间。
若往RT上擦一些酒精，表针将向________（选填“左”或“右”）偏转；若用电吹风机将热风吹向RT，表针将向________（选填“左”或“右”）偏转。
（负温度系数指温度升高电阻减小）
15．（0分）[ID：
129555]话筒是一种常用的________传感器，其作用是将________信号转换为________信号。
16．（0分）[ID：
129546]图（a）是流水线上的产品输送及计数装置示意图，其中S为光源，
为定值电阻，
为光敏电阻（无光照射时阻值大，有光照射时阻值小），电源电压恒为
。
产品随传送带匀速运动，当产品通过S与
之间时，射向
的光束会被挡住。
合上电键K，
两端的电压随时间变化的关系如图（b）所示。
则每分钟通过计数装置的产品个数为_________个，有光照射和无光照射时
的功率之比为_________。
17．（0分）[ID：
129521]如图所示为用热敏电阻及和电磁铁L等组成的一个简单的恒温控制电路，其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。
电源甲与电磁铁、热敏电阻等组成控制电路，电源乙与恒温箱加热器（图中未両出）相连接。
则当温度________（填“升高”“降低”）到某一数值时，衔铁P将会被吸下，工作时，应该把恒温箱内的加热器接在_________（“A、B端”“C、D端”）
18．（0分）[ID：
129515]某同学做DIS实验时用如图所示的电路，利用该电路可以测量小灯泡的________或者________．
19．（0分）[ID：
129483]将万用表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两支表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向________（填“左”或“右”）转动，若用手电筒光照射Rg，表针将向________（填“左”或“右”）转动．
20．（0分）[ID：
129482]一些材料的电阻随温度的升高而变化．如图（甲）是由某金属材料制成的电阻R随摄氏温度t变化的图像，若用该电阻与电池（电动势E=1.5V，内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻不计）、电阻箱R′串联起来，连接成如图（乙）所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“金属电阻温度计”．
（1）电流刻度较大处对应的温度刻度____________；（填“较大”或“较小”）
（2）若电阻箱阻值R′=150Ω，当电流为5mA时对应的温度数值为________°C．
三、解答题
21．（0分）[ID：
129647]电磁继电器在各种自动化装置中有很多应用，街道路灯自动控制就是其应用之一、模拟电路如图所示，其中A为电磁继电器，B为照明电路，C为路灯，D为光敏电阻（白天光照强时，电阻变小；夜晚光照弱时，电阻变得很大）。
请你将电路连接完整，达到白天灯熄、夜晚灯亮的效果。
（连线时导线不能交叉）
22．（0分）[ID：
129642]调查你家里的用电器，填写下列各用电器中可能选用的传感器（用“√”表示选用），说明它们各自的作用。
电视
冰箱
洗衣机
热水器
微波炉
煤气用具
空气净化器
温度传感器
光传感器
压力传感器
湿度传感器
气体传感器
23．（0分）[ID：
129608]下雨、天黑指示灯的模块电路设计。
设计目标：
请为一指示灯做设计，当同时满足下雨及天黑时指示灯亮。
24．（0分）[ID：
129589]如图所示，一条形磁铁置于水平转台上随转台一起做匀变速转动，一磁传感器位于转台边缘．从而可以获得传感器所在位置的磁感应强度随时间的变化曲线如图．图中横坐标为时间轴，读数为3秒/格，纵坐标为磁感应强度．
（1）请类比平均速度的定义方法，定义平均角速度，并求出转台在测量期间的平均角速度；
（2）请类比加速度的定义方法，定义角加速度，并求出转台向心加速度．
25．（0分）[ID：
129576]温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱和微波炉等家用电器中，它是利用热敏电阻的阻值随温度变化而变化的特性工作的．在图甲中，电源的电动势E＝9.0V，电源内电阻可忽略不计；G为小量程的电流表，电流表内阻RG保持不变；R为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙的Rt图线所示．闭合开关S.
甲 乙
（1）当R的温度等于40℃时，电流表示数I1＝2.25mA，求电流表内阻RG；
（2）当电流表的示数I2＝4.5mA时，求热敏电阻R的温度T.
26．（0分）[ID：
129571]有一仪器中电路如图所示，其中M是质量较大的金属块，将仪器固定在一辆汽车上，汽车启动时和急刹车时，发现其中一盏灯亮了，试分析是哪一盏灯亮了．
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．B
2．B
3．A
4．D
5．C
6．A
7．D
8．A
9．D
10．C
11．D
12．C
二、填空题
13．断开大10滑动变阻器的滑片向b端适当移动（适当增大控制电路的电源电动势）
14．左右
15．声声电
16．11∶20
17．升高AB端
18．功率电阻
19．左右
20．较小50
三、解答题
21．
22．
23．
24．
25．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．B
解析：
B
A．干簧管接入电路中相当于开关的作用，A错误；
B．霍尔元件将磁学量转化为电学量，B正确；
C．光敏电阻随光照强度增加电阻减小，C错误；
D．热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，D错误。
故选B。
2．B
解析：
B
AB．利用脂肪几乎不含水分，其导电性和其他成分不同，可以用测量人体电阻的办法来计算体脂肪率，B错误A正确；
CD．激烈运动之后，人在沐浴之后，人体内含水量发生变化，人体脂肪所占比例发生变化，即人体的电阻大小变化，所以测量数据会不准确，CD正确。
故选B。
3．A
解析：
A
A．温度传感器能够将温度转化为电学量，即感知温度变化，此传感器有热敏电阻、金属热电阻，金属热电阻阻值一定随温度升高而升高，热敏电阻阻值一定随温度升高而降低，故A错误，符合题意；
B．光电传感器可以作为眼睛，此传感器若是光敏电阻，阻值一定随光亮度增加而减小，故B正确，不符合题意；
C．超声波传感器是将声强转化为电学量，可以作为耳朵，让其听到常人听不到的声音，故C正确，不符合题意；
D．压力传感器可以将压力转化为电学量，可以使物体有“手感”，故D正确，不符合题意；
故选A。
4．D
解析：
D
B．化学传感器一般也是输出电学量，如离子传感器等，故B错误；
A．物理传感器在化工领域也可以使用，如温度传感器等，故A错误；
CD．生物传感器能够使用的前提是传感器中的生命物质保持生物活性，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
解析：
C
A．执行器相当于人的“肌肉”，故A错误；
B．传感器相当于人的“感觉器官”，故B错误；
C．控制器相当于人的“大脑”，故C正确；
D．敏感元件不属于“模块机器人”的组成部分，故D错误。
故选C。
6．A
解析：
A
规定电源负极的电势为零，则
保持不变，而
当有烟雾时，光敏电阻
增大，
增大，所以当
时，控制电路开始工作。
故选A。
7．D
解析：
D
当温度低于78℃时，线圈中没有电流，此时灯
亮，但不报警；当温度升高到78℃时，线圈中有电流，电磁铁吸引衔铁，灯
被接通，所以灯
亮且报警。
故选D。
8．A
解析：
A
A．门关上时，磁条与主机刚好靠在一起，此时报警器不工作，说明电路是断开的；当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声，说明此时触发器内开关是闭合的，选项A正确；
B．触发器与磁条之间存在磁力的作用，所以触发器不可能是铜制成的，因为铜没有磁性，选项B错误；
C．无论磁条哪个磁极靠近触发器，都存在磁力作用，所以两极对调后，该报警器仍能正常工作，选项C错误；
D．本装置是利用磁体能够吸引磁性物体的特点工作的，选项D错误；
故选A。
9．D
解析：
D
设酒精气体传感器电阻为r′，酒精气体传感器和定值电阻串联在电路中，电压表测R0两端的电压。
根据酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，得
根据欧姆定律得
整理得
由数学知识知，U越大，C越大，但两者不成正比，也不成反比。
故D正确。
故选D。
10．C
解析：
C
因为CCD能把光学量转化为电学量，因而是一种光传感器，故C正确，ABD错误。
故选C。
11．D
解析：
D
AB．光敏电阻两端电压恒定，光越强，电流越大，根据欧姆定律，电阻越小。
AB错误；
C．仅滑片P下滑，变压器不改变频率，所以L中的电流频率不变。
C错误；
D．仅滑片P下滑，输出电压减小，根据
可知，T的输入功率变小。
D正确。
故选D。
12．C
解析：
C
A．在升降机运动过程中发现I大于升降机静止时电流表的示数I0，说明此时压敏电阻的阻值大于升降机静止时的阻值，则压敏电阻所受的压力小于升降机静止时的压力，升降机不可能匀速运动，故A错误；
B．在升降机运动过程中发现电流表不变，说明是匀变速运动，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，可知外电压变大，内电压变小，说明总电流变小，所以总电阻变大，压敏电阻的阻值变大。
由压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，则知压力变小，因此加速度方向向下，可能向下匀加速，也可能向上匀减速。
故B错误；
C．升降机的加速度向下，一定处于失重状态。
故C正确；
D、电路中总电流变小，而通过电流表的电流变大，则R的电流变小，所以通过压敏电阻的电流一定比电梯静止时小，故D错误。
故选C。
二、填空题
13．断开大10滑动变阻器的滑片向b端适当移动（适当增大控制电路的电源电动势）
解析：
断开大10滑动变阻器的滑片向b端适当移动（适当增大控制电路的电源电动势）
（1）[1]当绿灯亮起时，上面的工作电路应该是断开的，此时光控开关应处于断开状态。
（2）[2]当红灯亮起时，某人经过人行道停止处，对压敏电阻产生压力，则压敏电阻阻值减小，控制电路的的电流变大，则电流表A的示数会变大。
（3）[3]当照相机拍摄时，控制电路的电流达到I=0.05A，则由闭合电路的欧姆定律
解得
R压=90Ω
则由图可知
F=100N
即质量超过10kg的行人闯红灯时才会被拍照记录。
（4）[4]若要增大“行人闯红灯违法记录仪”的灵敏度，确保体重较小的行人闯红灯时也能被拍照，则需要R压较大时控制电路的电流也能达到0.05A，则需要减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑动变阻器的滑片向b端适当移动或者适当增大控制电路的电源电动势。
14．左右
解析：
左右
[1][2]若往RT上擦一些酒精，由于酒精蒸发吸热，RT温度降低，电阻值增大，所以表针应向左偏转；用电吹风机将热风吹向RT，RT温度升高，电阻值减小，所以表针向右偏转。
15．声声电
解析：
声声电
[1][2][3]话筒是一种常用的声传感器，其作用是将声信号转换为电信号。
16．11∶20
解析：
11∶20
[1]由图（b）可知，每隔3s通过一个产品，因此每分钟通过产品数为20个
[2]由图（b）可知，有光照时，光敏电阻两端电压为，
流过回路的电流
无光照时，光敏电阻两端电压为
流过回路的电流
根据
可知，有光照射和无光照射时
的功率之比
17．升高AB端
解析：
升高A、B端
[1]．当温度降低到某一数值，热敏电阻R的阻值增大，电路中电流减小，继电器L对衔铁P吸引力减小，P将不会被吸合下。
当温度升高到某一数值，热敏电阻R的阻值减小，电路中电流增大，继电器L对衔铁P吸引力增大，P将会被吸下。
[2]．恒温箱内温度高到一定数值后，应与电源断开停止加热，由上分析可知，温度升高后，A、B端断开，所以工作时，应该把恒温箱内的加热器接在A、B端。
18．功率电阻
解析：
功率电阻
[1][2]电压传感器A可以测量小灯泡两端的电压，电流传感器B可以测量灯泡的电流，根据
及
可以测量功率和电阻。
19．左右
解析：
左右
光敏电阻会随着光照的增强，电阻迅速减小．如果用黑纸包裹电阻，光照减弱，电阻会变大，欧姆表指针会向左侧偏转；反之，用手电筒照射，电阻减小，欧姆表指针会向右侧偏转．
20．较小50
解析：
较小50
（1）[1]根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流
可见，电阻R越小，电流I越大，对应的温度越低，所以电流刻度较大处对应的温度刻度较小。
（2）[2]当电流为5mA时，由闭合电路欧姆定律
得
由R-t图象，根据数学得到
R=t+100（Ω），
当
R=150Ω
可得
t=50°C
三、解答题
21．
为了使照明电路白天断开，就需要电磁铁吸引衔铁，电路中电流大。
夜间电磁铁磁性小，不吸引衔铁。
电路中电流的变化要通过电阻的变化来控制。
所以要将光敏电阻与电磁铁串联在一起，以此来调节电路中的电流。
故设计电路如图
22．
见解析
表中公选择了各用电器中常用的传感器而非全部。
电视使用了红外传感器，遥控器发射红外信号，电视传感器感受信号实现对电视的遥控。
冰箱、热水器、微波炉、煤气用具都使用了温度传感器，当达到设定温度时启动或停止工作。
洗衣机使用了压力传感器实现多段水位控制。
煤气用具有的使用气体传感器，当发生煤气泄漏，气体浓度达到设定值时发出警报。
空气净化器使用气体传感器，当污染气体达到一定浓度时开启换气系统，它一般还使用了湿度传感器，当湿度不在设定的区间时，可以启动加湿或除湿系统。
23．
见解析
（1）传感器：
x光敏电阻，y：
湿度传感器。
控制器：
与门。
执行器；灯。
（2）模块电路设计图，如图所示。
（3）真值表。
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
（4）原理：
天黑时，光敏电阻阻值大，A点为高电势1；下雨时，湿度传感器导通，B点为高电势1。
注意分压知识在逻辑电路中应用。
在该实例中的A输入端，光强大时，光敏电阻小，分压相对较少，大量电压分到可变电阻上，A点电势为低电势0。
因此只有在晚上光弱时，A点电势才为高电势1。
24．
（1）
；
（2）
解:
（1）类比平均速度的定义，平均角速度为弧度与所用时间的比值，
由图象可知，在测量期间，取磁铁转动的最大周期数为7个周期，用时51s，故平均角速度为
；
（2）类比加速度的定义，角加速度为角速度的增量与所用时间的比值；
测量期内，第一个周期开始到第七个周期开始的时间间隔为t=42s，
第一个周期的时间为6s，角速度为
第七个周期约为8s，
角加速度为
25．
（１）500Ω
（2）140℃
【解析】
试题分析：
（１）由I1＝
，得RG＝500Ω（5分）
（２）I2＝
，代入数据得：
（2分）
R′＝1500Ω（2分）
从R—t图象可知，此时的温度是140℃（2分）
考点：
考查闭合电路欧姆定律
点评：
本题难度较小，由闭合电路欧姆定律可求得温度传感器电阻大小，从而确定温度
26．
汽车启动时绿灯亮，急刹车时红灯亮
汽车启动时，金属块M由于惯性，相对汽车向后运动，绿灯所在的支路被接通，所以绿灯亮；汽车急刹车时，由于惯性，金属块M相对汽车向前运动，红灯所在的支路被接通，所以红灯亮。
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