专题61 传感器及其工作原理高中物理高二全国名校名卷试题分章节汇编选修32解析版.docx

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专题61传感器及其工作原理高中物理高二全国名校名卷试题分章节汇编选修32解析版

2017年高中物理选修3-2全国名校名卷试题分章节汇编（第01期）

6.1传感器及其工作原理

一、单选题

1．半导体材料的导电性能受外界条件的影响很大，有的半导体在温度升高时其电阻减小得非常迅速，利用这种半导体材料可以制成体积很小的热敏电阻。

如图所示是火警报警系统的部分电路，其中

为热敏电阻，电流表A为值班室的显示器，a、b之间接报警器。

当热敏电阻RT所在处出现火情时，电流表A的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（）

A.I变大，U变大

B.I变大，U变小

C.I变小，U变大

D.I变小，U变小

【答案】D

【点睛】由半导体的性质可知电阻的变化，由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流及路端电压的变化；再对并联部分进行分析可得出电流表的变化．

2．2008年5月12日我国四川省汶川县发生了8.0级的大地震，救援队员用多种生命探测仪搜寻废墟下幸存者发出的具有生命迹象的信息。

有一种生命探测仪与自动门、家电遥控系统应用的是同一种类型的传感器。

这种传感器是（）

A.湿度传感器B.气体传感器

C.红外传感器D.压力传感器

【答案】C

【解析】一切物体均发出红外线，生命探测仪可利用红外线来探测，自动安全门和电视机遥控器使用的是同一类型传感器，红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的；故C正确，ABD错误．故选C．

3．传感器可作为人类感官的补充，随着家电的普及，传感器开始进入千家万户。

电冰箱中用于控制温度的是（）

A.压力传感器B.红外线传感器C.光传感器D.温度传感器

【答案】D

【解析】温度传感器则是通过温度的变化转变成电学量，因此电冰箱的温度控制是使用温度感器，故ABC错误，D正确．故选D．

【点睛】本题考查了温度传感器在家用电器中的应用，传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会.

4．传感器是一种采集信息的重要器件.如图所示是一种测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器.可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容.现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流表和电源串联成闭合电路，已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏转，当待测压力增大时，下列说法中正确的是（）

A.电容器的电容将减小

B.电容器的电荷量将减小

C.灵敏电流表指针向左偏转

D.灵敏电流表指针向右偏转

【答案】D

5．近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害”，2011年我国首次将醉酒驾车规定为犯罪，并于5月1日正式实施。

交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示，其中

是半导体型酒精气体传感器，该传感器的电阻

的倒数与酒精气体的浓度

成正比，

为定值电阻。

以下关于电流表的示数

与酒精气体浓度

之间的关系的图像，正确的是（）

A.

B.

C.

D.

【答案】C

【解析】由传感器的电阻r′的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到

=kC，k为比例系数，根据闭合电路欧姆得

，可见电流与C是非线性关系，图象是曲线，故AB错误．将上式变形得

，可见

与

是线性关系，而且是增函数，故C正确，D错误．故选C.

6．下列说法正确的是（）

A.传感器都是利用电磁感应原理工作的

B.电磁炉是根据电磁感应原理工作的

C.法拉第圆盘发电机是利用静电感应的原理制成的

D.探测金属物品的探测器都是利用静电感应的原理工作的

【答案】B

【解析】传感器不一定都是利用电磁感应原理工作的，如利用热敏电阻做成的传感器，是利用电阻随温度变化规律工作的，A错误；电磁炉和发电机、探测含有金属零件的地雷的探测器的原理都是“电磁感应”，B正确CD错误．

7．如图所示的是在一些交通道路口、银行等公共场所安装的两种电子监控器.它们主要由两部分组成,一部分为光学系统,另一部分为光电转换系统.光学

系统收集监控区域内的景物信息,光电转换系统把光信号转换成电信号,输送到监控中心,实现间接监控的目的.其光学系统的工作原理相当于（）

A.平面镜成虚像B.凸透镜成实像

C.显微镜D.凸透镜成虚像

【答案】B

【解析】由于光学系统收集被监控区域内的景物信息应是实际的光线形成的，且应成在较小的区域上，故是成缩小的实像，是照相机的原理．故选B．

点睛：

电子监控器的光学系统的工作原理与照相机的原理相同：

成倒立缩小的实像．

8．下列关于说明书使用的做法,正确的是（）

A.选购和安装家电,不需要参照说明书进行

B.应该自己先摸索家电的使用方法,再通过说明书求证、拾遗

C.应该先阅读说明书,再学习实践家电的使用方法

D.知道如何使用家电后,说明书就可以不再保留了

【答案】C

【解析】选购和安装家电，需要参照说明书进行，明确基本需要，同时在使用电器之前，先看说明书，了解注意事项和正确的使用方法，以防止错误使用，导致触电等事故；并且说明书要妥善保管，以备需要时查看，故C正确，ABD错误．故选C．

点睛：

本题考查了安全用电的生活常识，体现了物理来源于生活，服务于生活的特点，要学会正确使用说明书．

9．关于传感器及其作用,下列说法正确的是（）

A.传感器一定是把非电学量转换为电学量

B.传感器一定是把非电学量转换为电路的通断

C.传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制

D.电磁感应是把磁学的量转换为电学的量,所以电磁感应也是传感器

【答案】C

点睛：

传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常生活中得到了广泛应用，不同传感器所转换的信号对象不同，我们应就它的具体原理进行分析．

10．如图（a）所示的电路中，光敏电阻R2加上图（b）所示的光照时，R2两端的电压变化规律是（）

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】光敏电阻随光照的增强电阻减小，电路中电流增大，电阻R1两端电压增大，R2两端电压减小，但不能减小到零，B正确、ACD错误。

故选：

B。

11．下列说法中正确的是（）

A.电饭锅中的敏感元件是光敏电阻

B.测温仪中测温元件可以是热敏电阻

C.机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线，输出不连续的电脉冲

D.火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态，有烟雾时呈现高电阻状态

【答案】B

【解析】传感器是将温度、力、光等非电学量转化为电学量．结合传感器的特点解答即可．

电饭锅中的敏感元件将热学量转换为电学量，是热敏电阻，A错误；测温仪中测温元件将热学量转换为电学量，是热敏电阻，B正确；机械式鼠标中的传感器接收到的是不连续的电脉冲，输出不连续的电脉冲，C错误；火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现高电阻状态，有烟雾时呈现低电阻状态，D错误．

12．关于电磁灶的加热原理，下列说法正确的是

①电磁灶加热与微波炉加热原理是一样的　②电磁灶是利用电磁感应原理制成的　③电磁灶是热量从灶口传递给锅中的食物达到加热的目的　④电磁灶工作时，灶不会生热（）

A.②④B.①③

C.①②D.②③

【答案】A

13．电磁炉里面安装了温度感应装置，可以感应器皿温度的变化，控制加热的温度，这种装置最重要的元件是热敏电阻，其特点是（）

A.温度变化，电阻值随之变化

B.温度变化，电阻内部会产生感应电流

C.温度变化，电阻值保持恒定

D.以上说法都不对

【答案】A

【解析】热敏电阻，其特点是温度变化，电阻值随之变化，即温度越高阻值越小，故A正确，BCD错误。

14．热敏电阻是由半导体材料制成的，其电阻值随着温度的升高将按指数规律迅速减小．如图所示的电路图是一个应用“非”门构成的一个简易火警报警电路，则图中X框，Y框中应是（）

A.X为热敏电阻，Y为定值电阻

B.X为热敏电阻，Y为开关

C.X为定值电阻，Y为热敏电阻

D.X和Y均为热敏电阻

【答案】C

【解析】由图可知，D点接地，电势为0．当温度较低时，由于Y的电阻非常大，A点的电势接近5V，非门的输入端为高电势，因此非门的输出端为低电势，蜂呜器两端没有电压，蜂鸣器不报警．当火警发生时，温度升高导致Y的阻值变得很小，从而使输入端A点的电势接近0，非门输出端为高电势，这样蜂鸣器两端获得一个能发声的工作电压，蜂鸣器就会发出声音报警．所以Y为热敏电阻，X为定值电阻，用来调节报警器的灵敏度．故C正确；故选C.

点睛：

该题考查热敏电阻的特点与常见的逻辑电路，这部分内容相对比较抽象，理解三种逻辑电路的基本逻辑关系是重点．

15．美国科学家willardS．Boyle与GeorgeE．Smith因电荷耦合器件（CCD）的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有（）

A.发光二极管B.热敏电阻

C.霍尔元件D.干电池

【答案】BC

【点评】本题考查传感器的概念判断．

16．如图所示是观察电阻值随温度变化情况的示意图．现把杯中的水由冷水变为热水，关于欧姆表的读数变化情况，下列正确的是（设水对电阻阻值的影响不计）（）

A.如果R为金属热电阻，读数变大，且变化非常明显

B.如果R为金属热电阻，读数变小，且变化不明显

C.如果R为热敏电阻（用半导体材料制成），读数变化非常明显

D.如果R为热敏电阻（用半导体材料制成），读数变化不明显

【答案】C

【解析】金属热电阻的阻值随温度的升高而增大，但灵敏度较差．而热敏电阻（用半导体材料制成）灵敏度高，所以选C.

思路分析：

金属热电阻的灵敏度较差，而热敏电阻是用半导体材料做成的，灵敏度较高，

试题点评：

本题考查了金属热电阻与热敏电阻的区别

17．现在不少公共场所设置的自动感应产品方便了广大市民和游客，若一伸手，龙头里自动流出水、给皂器自动流出洗手液等．这类产品通常感应人体辐射出的（）

A.红外线B.紫外线

C.X射线D.γ射线

【答案】A

【解析】红外线的显著特性是热作用，人体所辐射出的红外线使自动感应器工作；故选A.

18．如图甲所示,一火警报警器的部分电路示意图,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器,其电阻随温度T变化的图线如图乙所示,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是（）

A.I变大,U变大B.I变大,U变小

C.I变小,U变大D.I变小,U变小

【答案】D

【解析】当传感器

所在处出现火情时，温度升高，由图乙知

的阻值变小，外电路总电阻变小，则总电流

变大，电源的内电压变大，路端电压变小，即U变小．电路中并联部分的电压

，

变大，其他量不变，则

变小，电流表示数I变小，故D正确。

考点：

闭合电路的欧姆定律．

19．电视机遥控系统中接收信号的设备用的是哪种类型的传感器（）

A.电容式传感器B.电感式传感器

C.电压式传感器D.红外线传感器

【答案】D

【解析】电视机遥控是通过红外线的发射和接收实现的，故选D.

20．传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示为测定压力的电容式传感器，A为固定电极，B为可动电极，组成一个电容大小可变的电容器．可动电极两端固定，当待测压力施加在可动电极上时，可动电极发生形变，从而改变了电容器的电容．现已知该电容式传感器充电完毕且电荷量不变，将它与静电计相连，如图所示．当待测压力增大时（）

A.电容器的电容将增大，静电计指针偏角将增大

B.电容器的电容将增大，静电计指针偏角将减小

C.电容器的电容将减小，静电计指针偏角将减小

D.电容器的电容将不变，静电计指针偏角不变

【答案】B

【解析】当压力增大时，平行板间距d减小，根据

可知，电容器的电容增大，电容器所带电荷量Q不变，根据C＝

可知，电压减小，则静电计指针偏角减小，B正确．

点睛：

本题是电容器的动态变化分析问题，关键掌握电容的决定式

和定义式C=

，两者结合进行分析．

21．下列仪器或装置不是利用传感器的是（）

A.汽车防盗报警器

B.宾馆房间内的火灾报警器

C.工兵用的地雷探测仪

D.用钥匙打开房门

【答案】D

【解析】汽车防盗报警器利用振动传感器，宾馆房间内的火灾报警器是利用光电传感器，是利用高频振荡器，用钥匙打开房门没有传感器，故D正确；ABC错误。

22．在“传感器的简单应用”实验中,用光照射半导体做成的光敏电阻时,光敏电阻的阻值将（）

A.大大增大

B.保持不变

C.大大减小

D.如何变化不能确定

【答案】C

【解析】光照到光敏电阻上,使电阻导电能力增强,所以电阻阻值会大大减小,故选C项.

【点睛】本题要注意光敏电阻两端的电压变化的分析过程，因光敏电阻的阻值及电流值同时发生了变化．

23．随着科学技术的不断发展,使用“传感器”进行控制的家用电器日益普及,我们日常生活中的空调器和电冰箱都使用了（）

A.压力传感器B.红外线传感器

C.生物传感器D.温度传感器

【答案】D

【解析】空调器和电冰箱都是利用了温度传感器，故选D.

24．用电子秤称量物体重力的过程,实际上就是传感器把力学量转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是（）

A.红外报警装置

B.走廊照明灯的声控开关

C.自动洗衣机中的压力传感装置

D.电饭煲中控制加热和保温的温控器

【答案】C

【解析】A是将红外线信号转变为电信号，选项A错误；B中是将声音信号转化为电信号，选项B错误；C中是将力学量转化为电信号，选项C正确；D中是将温度转化为电信号，选项D错误；故选C..

25．光传感器的作用是（）

A.利用光敏电阻将光信号转化为电信号

B.利用光敏电阻将电信号转化为光信号

C.利用光敏电阻将光信号与电信号互为转化

D.以上说法都不正确

【答案】A

【解析】光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。

故选A.

【点评】常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累。

26．许多饮水机，可以保证出水温度恒定，采取的方法是（）

A.持续加温

B.设定程式，固定各次加温时间及加热时间间隔

C.水温低于设定温度时加热，达到设定温度时，停止加热

D.人工控制加温按钮

【答案】C

【解析】饮水机温度控制系统以调节饮水机温度为目的，其输入参数主要是水温信号和设置的设定温度。

输出信号主要是温度显示、声光报警和执行加热。

工作时传感器将温度传给单片机，当水温低于设定温度时，单片机控制加热模块加热，当温度低于设定温度，继电器断开，加热停止。

从而实现温度控制的目标。

故选C.

【点睛】需要掌握常见的传感器的功能和用途。

27．有一种叫作“压电陶瓷”的电子元件，当对它挤压或拉伸时，它的两端就会形成一定的电压，这种现象称为压电效应．一种燃气打火机，就是应用了该元件的压电效应制成的．只要用大拇指压一下打火机上的按钮，压电陶瓷片就会产生10～20kV的高压，形成火花放电，从而点燃可燃气体．在上述过程中，压电陶瓷片完成的能量转化是（）

A.化学能转化为电能

B.内能转化为电能

C.光能转化为光能

D.机械能转化为电能

【答案】D

【解析】转化前要消耗机械能，转化后得到了电能，所以为机械能转化为电能．故选D

【点睛】能量转化要明确转化前是什么能，消耗了什么能，转化后是什么能，得到什么能．

28．对于温度传感器的说法，正确的是（）

A.温度传感器的核心部件是热敏电阻

B.温度传感器的核心部件是热胀冷缩金属片

C.热敏电阻的电压随温度变化而变化

D.温度传感器属于生物传感器

【答案】A

【点睛】本题考查了各种传感器的运用，要知道它们的原理，并能与实际生活相联系．

29．传感器的应用改变了我们的生活，没有传感器，就不可能有现代化的自动控制技术，下列有关传感器的判断正确的是（）学科+网

A.传感器是将电学量（如电压、电流等）转化成非电学量（如压力、温度、位移等）的装置

B.温度传感器中使用到的热敏电阻是利用了一些半导体材料在温度发生变化时电阻不变这一特性而制成的

C.空调机、电冰箱、微波炉和消毒柜等家用电器几乎都要用到红外线传感器

D.卫星遥感、家电遥控系统、生命探测器等使用的是红外线传感器

【答案】D

【解析】A、传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、角度等）转换成电学物理量（如电压、电流、电量等）的一种元件，故A错误.B、热敏电阻利用了半导体材料随温度升高而阻值变大，选项B错误。

C、空调机、电冰箱、消毒柜在达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为使用了温度传感器，故C错误。

D、自动门、生命探测器、家电遥控系统、非接触式测温仪均能发出红外线，所以使用的是红外线传感器，故D正确。

故选D.

【点睛】传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在生产生活中应用非常广泛，在学习中要注意体会．

30．下列应用了温度传感器的是（）

A.电视遥控器

B.话筒

C.电子秤

D.电饭煲

【答案】D

【点睛】传感器是把非电学量转化为电学量的装置，要了解一些常见自动控制设备的原理．

31．为了防止火灾的发生，在宾馆房间的天花板上大多装有一个传感器，该传感器是（）

A.气体传感器

B.光敏电阻传感器

C.压力传感器

D.烟雾传感器

【答案】D

【解析】火灾报警器当有烟雾时，经过漫反射，将光信号转换成电信号，从而发出警报．所以该传感器是用光传感器实现报警的，导致烟雾传感器，故A、B、C错误，D正确；故选D．

【点睛】常用传感器的工作原理、特性及在实践中的应用要在平时学习中不断积累．

32．很多汽车的车窗有防夹手功能．车窗在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开．实现该功能可能使用的传感器是（）

A.生物传感器

B.气体传感器

C.温度传感器

D.压力传感器

【答案】D

【解析】汽车的车窗有防夹手功能，在关闭过程中碰到障碍时会停止并打开，这是因为使用压力传感器．故D正确，A、B、C错误；故选D．

【点睛】考查传感器的原理及应用，掌握各种传感器的联系与区别，注意电学量与非电学量的含义．

33．下列电器中，应用了压力传感器的是（）

A.红外数字温度计

B.天黑自动开启的路灯

C.数字体重计

D.白炽灯泡

【答案】C

【解析】红外数字温度计应用到温度传感器，故A错误；天黑自动开启的路灯应用到光敏传感器，故B错误；体重计是与测量力相关的仪器，所以用到压力传感器，故C正确；白炽灯泡没用到传感器，故D错误．所以C正确，ABD错误。

34．有些洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的传感器是（）

A.温度传感器B.压力传感器

C.声音传感器D.红外线传感器

【答案】B

【解析】洗衣机内水位高低不同，对洗衣机水桶的压力不同，因此该装置采用的是压力传感器，故B正确，ACD错误。

35．电子秤常用的传感器是（）

A.红外传感器B.温度传感器

C.压力传感器D.声音传感器

【答案】C

【解析】电子秤是用来测量力的工具，所以应为压力传感器．故C正确，ABD错误。

36．传感器被广泛应用在日常生活中，下列用电器中，有使用温度传感器的是（）

A.遥控器B.空调机C.电冰箱D.电饭锅

【答案】BCD

【解析】传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电学量转换为电学量．温度传感器通过将温度这个非电学量转化为电学量或者电路的通断来控制电路．

解：

A、各种遥控器均与温度无关，说明没有使用温度传感器，故A不符合题意；

B、空调机中当温度低于设定的临界温度时，压缩机会工作，说明有温度传感器，故B符合题意；

C、电冰箱中，当温度高于设定的临界温度时会工作，说明有温度传感器，故C符合题意；

D、电饭锅中，当温度高于设定的临界温度时会断开加热电路，说明有温度传感器，故D符合题意．

故选：

BCD．

【点评】本题关键是明确温度传感器的特点和运用，记住常见传感器的使用与传感器的特点即可，属于对基础知识点的考查．

37．下列关于信息化社会的说法不正确的是（）

A.现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理

B.传感器能代替、补充、延伸人的感觉器官功能

C.日光灯的启动器利用了双金属温度传感器

D.光敏电阻传感器无光照射时电路中电流大，有光照射时电路中电流小

【答案】D

【解析】传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，因此传感器也可以用来采集信息，现代信息技术的三大基础是信息的拾取、传输和处理，能代替、补充、延伸人的感觉器官功能，故AB说法正确；日光灯的启动器利用金属随着温度的膨胀系数不同，运用双金属传感器，故C说法正确；光敏电阻在有光照射时，电阻会变小，故D说法错误。

所以选D.

38．如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图：

罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板．平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态，发生火灾时，下列说法正确的是（）

A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报

B.发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报

C.发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报

D.以上说法均不正确

【答案】C

【解析】平时光电三极管接收不到LED发出的光呈高阻值状态．发生火灾时，由于烟雾对光的散射作用，部分光线照射到光电三极管上，光电三极管导通，就会发出警报，C正确、ABD错误。

故选：

C。

39．关于传感器的下列说法正确的是（）

A.传感器的材料可以是由半导体材料制成的，也可以是由金属材料制成的

B.传感器主要通过感知电压的变化来传递信号

C.通常的传感器可以直接用来进行自动控制

D.传感器可以将所有信号转换成电学量

【答案】A

【解析】半导体材料可以制成传感器，金属材料也可以制成传感器，如金属氧化物可以制成温度计，A正确；传感器不但能感知电压变化，还能感知力、温度等的变化，B错误；由于输出信号比较微弱，一般不能直接带动执行机构实现控制，C错误；传感器只能将能感受的信号转换为电信号，D错误。

故选：

A。

40．下面说法中不正确的是（）

A.传感器一般不能直接带动执行机构实现控制动作

B.力传感器的敏感元件是应变片

C.应变片能把物体形变转变为电压

D.双金属片两层金属的膨胀系数完全相同

【答案】D

【解析】传感器输出信号比较微弱，一般不能直接带动执行机构实现控制动作，A正确；力传感器中的应变片在力的作用下发生形变，输出相应的电压信号，B、C正确；双金属片两层金属膨胀系数不同，在温度升高时才会发生弯曲，D错误。

本题选择错误答案，故选D。

41．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。

它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化,在图甲所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感