(人教版)天津市高中物理选修二第五章《传感器》测试题(答案解析)

1、 这类测温仪利用的传感器是（）A声音传感器 B红外线传感器D压力传感器）A热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏列判断正确的是（）A从 t 到 t 时间内，小车做匀速直线运动12B从 t 到 t 时间内，小车做匀加速直线运动12C从 t 到 t 时间内，小车做匀速直线运动23D从 t 到 t 时间内，小车做匀加速直线运动23）A电流表示数大说明温度较高B电流表示数小说明温度较高C电流表示数与温度成正比D所改装的温度表刻度是均匀的 A应变片是由半导体材料制成B当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之，变小C传感器输出的是应变片上的电压D外力越大，输出的电压差值也越大C高温对应电流较大的刻度上，且温

2、度刻度均匀）8(0 分)ID：129399传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图甲、乙所示是两） （）A灯亮，电动机转起来，电铃响C灯不亮，电动机不转，电铃响B灯亮，电动机转起来，电铃不响D灯亮，电动机不转，电铃响入一段金属丝，以下说法正确的是（）L12L12浓度 C 之间的对应关系正确的是（） AU 越大，表示 C 越大，C 与 U 成正比BU 越大，表示 C 越小，但是 C 与 U 不成正DU 越大，表示 C 越大，但是 C 与 U 不成反比比）A车轮停在感应线上时电阻 R 上有恒定电流B车轮经过感应线的过程中，电容器先放电后充电C车轮经过感应线的过程中，电阻R 上的电流一直增大D

3、汽车前轮刚越过感应线，又倒回到线内，会被电子眼拍照二、填空题 （1）图（a）中的传感器为_传感器；如图乙所示，闭合开关 S，当 R 的温度等于 20时，电流表示数 I =2 mA：当电流表的示数1I =3.6 mA 时，热敏电阻的温度是_220(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 22(0 分)ID：129620某些非电磁量的测量是可以通过一些相应的装置转化为电磁量来测量的。一平行板电容器的两个极板竖直放置在光滑的水平平台上，极板的面积为S，极板S间的距离为 d，电容器的电容公式为CE （E 是常数但未知）。极板 1 固定不动，与d 9.0 V，

4、内阻可忽略不计；G 为灵敏电流表，内阻 r 保持不变； R 为保护电阻，R 为热敏电阻，其电阻值随温度变化的关系如图乙所示。试写出热敏电阻的阻值随温度变化的关系 2.25式。闭合开关 S，当 R 的温度等于 40时，电流表示数 ImA，则当电流表的示数12势为 6 V 的电源。 R 是一个阻值为 300的限流电阻。G 是由理想电流表改装成的指针式0（2）若电容器的耐压值为 5 V，该电子秤的最大称量值为多少？（3）如果把电流表中电流的刻度变换成压力刻度，则该测力显示器的刻度是否均匀？压力 F/N05010026015024020022025020030018030028025(0 分)ID：1

5、29581图甲为某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R =20 k，R =10 k，12R =40 k，R 为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示当a、b 端电压 U 0 时，电压鉴ab别器使开关 S 断开，停止加热，则恒温箱内的温度恒定在多少C？ 【参考答案】*科目模拟测试2A3D4A5C6B 7A8D9B10D11D12D二、填空题13磁感应强度电压14传感器控制器执行器光声15红外线超声波时间时间差空气中的声速16压力 c17电流表向下移变小变大变大1812019传感器；控制器；【解析】20较小 50三、解答题212223242526 2016-2017 年度第*次考试试卷 参考解析

6、【参考解析】*科目模拟测试一、选择题1B解析：B非接触式测温仪能将物体发出的发出红外线信号转化为电信号，所以测温仪利用的传感器使用的是红外线传感器。故 B 正确，ACD 错误；故选 B。2A解析：AA热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，由半导体制成，且随着温度升高，其电阻在减小，对温度感知灵敏，故A 错误；B电子秤所使用的测力装置是力传感器，利用通过应力片的电流一定，压力越大，电阻越大，应力片两端的电压差越大，将力信号变成电信号，故B 正确。C霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量，故C 正确；D光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量，故D 正确。本

7、题选择错误的，故选 A。3D解析：DAB在 t t 内，I 变大，阻值变小，压力变大，根据牛顿第二定律可知，小车做变加速运12动，故 AB 错误；CD在 t t 内，I 不变，压力恒定，且电流比初始电流大，因此小车做匀加速直线运动，23故 C 错误，D 正确。故选 D。4A解析：AAB电流表示数大，则电阻 R 越小，由图像可知，温度较高，选项A 正确，B 错误；CD根据闭合电路欧姆定律EI R r因 R 与温度成非线性关系，则电流表示数与温度不成正比，所改装的温度表刻度也不是均匀的，选项 CD 错误。 故选 A。5C解析：CA应变片多用半导体材料制成，A 正确，不符合题意；B当应变片拉伸时，其

8、电阻变大，B 正确，不符合题意；CD传感器输出的是上、下两应变片上的电压差值，并且随着外力的增大，输出的电压差值也就越大，C 错误，符合题意、D 正确，不符合题意。故选 C。6B解析：B根据图示，电路是串联电路，根据题意，当温度高时，电阻R 增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流减小，即高温对应电流较小的刻度上；当温度低时，电阻 R 减小，电路中总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流增大，即低温对应电流较大的刻度上。由题意电阻R 随温度升高均匀增大可得R=R +kt0根据闭合电路得欧姆定律EEI R r R kt r0I 与温度 t 不成线性关系，所以电阻温度计

9、得刻度是不均匀的，所以ACD 错误，B 正确。故选 B。7A解析：A若 F 向上压膜片电极，使得电容器极板间的相对距离变小，电容变大，电容器和电源相连电压不变，由QC U知 Q 变大，电源对电容器充电，外电路中产生顺时针方向的瞬时电流，电路中有从b 到 a的电流，电流表也就有示数了，直到再次充满。只要压力 F 发生变化，极板间距离就变化，电容也就变化，电容器就要进行充、放电，电流表就有示数。故 A 正确，BCD 错误。故选 A。8D解析：DA由图甲所示传感器接入电路实验时，若F 变小，则电容器两极板间的距离增大，根据电容的决定式SC r4 kd可知，电容减小，而电容器两端电压不变，则由 Q C

10、U可知，电容器所带的电荷量减小，电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转，所以 A 错误；B由图甲所示传感器接入电路实验时，若F 变大，则电容器两极板间的距离减小，根据电容的决定式SC r4 kd可知，电容增大，而电容器两端电压不变，则由Q CU可知，电容器所带的电荷量增大，电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转，所以 B 错误；C当题图乙所示传感器接入电路实验时，若h 变大，则电容器两电极正对面积增大，电容增大，而电容器两端电压不变，故电容器充电，电路中有逆时针方向的电流，则电流表指针向右偏转，所以 C 错误；D当题图乙所示传感器接入电路实验时，若h 变

11、小，则电容器两电极正对面积减小，电容减小，而电容器两端电压不变，故电容器放电，电路中有顺时针方向的电流，则电流表指针向左偏转，所以 D 正确；故选 D。9B解析：B由图可知这是用一个电磁继电器同时控制两个工作电路的自动控制装置，控制电路由电源、开关 S 和电磁铁组成，工作电路有两个，共用一个电源，开关S 断开时，电磁铁中无电流没有磁性，弹簧把衔铁拉起，电灯和电动机组成的并联电路连通，电灯亮，电动机转动，电铃电路断开，电铃不响；开关 S 闭合时，电磁铁通电有磁性，吸下衔铁，使电铃电路连通，铃响，电灯和电动机电路断开，灯不亮，电动机不转。故选 B。10D解析：D当温度低于 78时，线圈中没有电流，

12、此时灯L 亮，但不报警；当温度升高到 78时，1LL线圈中有电流，电磁铁吸引衔铁，灯 被接通，所以灯 亮且报警。22故选 D。11D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R 两端0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1 kCr根据欧姆定律得 UEER R R r r1R R r00kC0整理得ERU 01R R rkC0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。12D解析：DA汽车停在感应线上时，汽车对压电薄膜的压力不变，电压恒定，电路中没有电流，A 错误；BC车轮经过感应线时，

13、电容器先充电后放电，电流不会一直增大，BC 错误；D汽车前轮两次经过感应线，产生两个脉冲电流，所以会被电子眼拍照，D 正确。故选 D。二、填空题13磁感应强度电压解析：磁感应强度 电压12霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电学量电压的传感器元件。14传感器控制器执行器光声解析：传感器 控制器 执行器 光 声12345智能化自动控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。使用模块电路进行楼道自动灯控制，要求白天灯不亮、夜晚有声响时灯才亮，则其输入端需要使用光传感器和声传感器。15红外线超声波时间时间差空气中的声速解析：红外线 超声波 时间 时间差 空气中的声速12位移传感器的发射器向接收器同时

14、发射红外线和超声波脉冲345接收器收到红外线脉冲时开始计时，收到超声波脉冲时停止计时，以此测出前后接收到这两种脉冲的不同的时间，计算机就根据两者的时间差和空气中的声速，计算出发射器和接收器间的距离。16压力 c解析：压力 c（1）1该传感器把力信号转化为电信号，属于压力传感器；（2）2小球经过凸形桥甲的最高点时，对桥面的压力小于其自身重力，其相对应的压力图线应是电脑屏幕上的 c.17电流表向下移变小变大变大解析：电流表 向下移 变小 变大 变大 1从图中可知：水位表是由电流表改装而成2345当水面上升时，滑片向下移动，滑动变阻器连入电路电阻变小，电流变大，水量表示数变大18120解析：120已

15、知：电源电压 E=9.0V，I =2mA=0.002A，I =3.6mA=0.0036A；由图象知，20时热敏电阻12的阻值 R=4000，由串联电路特点及欧姆定律得：E=I （R+Rg），1即 9.0V=0.002A（4000+Rg），解得 Rg=500当电流 I =0.0036A 时，由串联电路特点及欧姆定律得：E=I （R+Rg）22即：9.0V=0.0036A（R+500），解得：R=2000；由图象知，此时热敏电阻的温度 t=12019传感器；控制器；【解析】解析：传感器； 控制器；【解析】模块机器人由传感器、控制器和执行器三个模块组成，相当于人的感觉器官、大脑和肌肉20较小 50解

16、析：较小 50(1)1根据闭合电路欧姆定律得，电路中电流EI R R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EI R R得E1.5R R 150 150I5103由 R-t 图象，根据数学得到R=t+100（），R=150当可得t=50C三、解答题 见解析。QQ把力学量（压强 p）转化为电学量（电压）来测量。因为U，U，C 则QdES所以ESUd=Q又F=pS，2kd=pS则2kd 2kEUp SQ题中的 R-t 图像是直线，根据数学知识可写出热敏电阻的阻值R 与温度 t 的关系式为 0 C由图

17、像知t1R 4.25k，1，再根据t 120 C 时，得b2R 2k，2得 k 0.01875k / C ，所以 R 与 t 的关系式为 R 0.01875k / C t 4.25k 40 C根据题中的 R-t 图像知，t 时，热敏电阻的阻值3R 3.5k，3有E I r R R103I 3.62R电流时，设热敏电阻的阻值 ，有mA4E I r R R，204R 2kR 2k代入数据可解得，由题中的 R-t 图像或将代入 R 与 t 的关系式可得44t 120 C 。424R 300 0.4F()（1）；（2）600 N；（3）不均匀（1）由表中数据可知RF120k 0.4 / N300N所以电阻 R 随压力 F 变化的数学关系式为R 300 0.4F().（2）R 上受到的压力越大，R 的阻值越小，电容器两极板间电压越大，由题意知，电容器两极板间电压不能超过 5 V，所以5V6VRR R00解得R 60又因为R 300 0.4F()得F 600N .（3）电流表中的电流EEI (A)R R 600 0.4F0电流 I 与压力 F 之间不是线性关系，该测力显示器的刻度不均匀.25箱内温度恒定在 35 由题意可知，U =0 是一个电压的临界点，对应着开关 S 的动作，而开关的动作对应着温ab度的上