第三章第二节传感器的原理

第页第三章第一节认识传感器第二节传感器的原理A级抓基础1．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．答案：A2．下列应用了温度传感器的是()A．商场里的自动玻璃门B．夜间自动打开的路灯C．自动恒温冰箱D．楼梯口的夜间有声音时就亮的灯解析：商场里的自动玻璃门是应用了红外线传感器，A错误；夜间自动打开的路灯是利用了光传感器，B错误；自动恒温冰箱是利用了温度传感器，C正确；夜间有声音时就亮的楼梯灯是利用了声音传感器，D错误．答案：C3．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.答案：A4．如图所示的实验电路中，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D相距很近，下列说法正确的是()A．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大B．当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小C．当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变D．无论怎样移动触头P，L消耗的功率都不变解析：触头P左移，使其电阻减小，流过二极管的电流增大，从而发光增强，使光敏电阻R的阻值减小，最终达到增大流过灯泡的电流的效果．A项正确．答案：A5．(多选)如图所示，Rt为热敏电阻，R1为光敏电阻，R2和R3均为定值电阻，电源电动势为E，内阻为r，V为理想电压表，现发现电压表示数增大，可能的原因是()A．热敏电阻温度升高，其他条件不变B．热敏电阻温度降低，其他条件不变C．光照减弱，其他条件不变D．光照增强，其他条件不变解析：热敏电阻温度升高，其阻值减小，外电路的总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，故通过光敏电阻的电流减小，则通过R3的电流增大，电压表的示数增大，A正确；热敏电阻温度降低时，其阻值增大，外电路总电阻增大，总电流减小，路端电压随之增大，通过光敏电阻的电流增大，所以通过热敏电阻的电流减小，电压表的读数减小，B错误；光照减弱，光敏电阻的阻值增大，外电路总电阻增大，路端电压增大，则电压表的示数增大，C正确．光照增强，光敏电阻的阻值减小，外电路总电阻减小，路端电压减小，则电压表的示数减小，D错误．答案：ACB级提能力6．(多选)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，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是()A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化解析：电容器与电源一直连接，则电容器的电压U不变，F向上压膜片电极，使得两极板的距离减小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)可知C变大，由Q＝CU可得电容器的电量Q变大，电容器要吸收电荷充电，电路中产生与原电流方向相同的电流，即有从b到a的电流，故A、C错误，B正确；电流表有示数，说明有充电电流或放电电流，必然是电容器的板间距离发生变化，而压力F发生变化，故D正确．答案：BD7.(多选)在如图所示的电路中，RT是半导体热敏电阻，当RT所在处温度升高时，下列关于通过理想电流表的电流I，ab间电压U和电容器电量q的说法正确的是()A．I变大，U变大 B．I变大，U变小C．U变小，q变小 D．U变大，q变大解析：当RT所在处温度升高时，其对应的电阻值减小，电路的总阻值减小，由I＝eq\f(E,R总)得U变小，RT与R2并联的电压U并变小，通过R2的电流变小，则通过电流表的电流I变大，选项A错误，选项B正确；电容器与RT并联，则UC＝U并，UC变小，而q＝CUc，故q变小，选项C正确，选项D错误．答案：BC8．(多选)为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图所示．M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻．车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报．下列说法正确的是()A．RM随烟雾浓度的增大而增大B．RM随烟雾浓度的增大而减小C．若要提高报警灵敏度可增大RD．若要提高报警灵敏度可减小R解析：S两端电压U增大，故传感器两端电压一定减小；当有烟雾，使传感器电阻变化，即RM变小，则有RM随着烟雾浓度的增大而减小，故A错误，B正确；R越大，M与R并联的电阻R并越接近RM，U增大越明显，导致“S”上电压变化最明显，故C正确，D错误．答案：BC9．(多选)已知磁敏电阻在没有磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大．为探测磁场的有无，利用磁敏电阻作为传感器设计了如图所示电路，电源的电动势E和内阻r不变，在没有磁场时调节变阻器R使电灯L正常发光．若探测装置从无磁场区进入强磁场区，则()A．电灯L变暗 B．电灯L变亮C．电流表的示数增大 D．电流表的示数减小解析：探测装置从无磁场区进入强磁场区时，其电阻变大，则电路的总电阻变大，根据闭合电路欧姆定律，可知总电流I变小，所以电流表的示数减小，故C错误D正确；根据U＝E－Ir，可知I减小，路端电压U增大，所以灯泡两端的电压增大，则电灯L变亮，故A错误，B正确．答案：BD10．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．某实验小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置．其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物.0～t1时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化情况如图乙所示．则下列判断正确的是()图甲图乙A．t1～t2时间内绝缘重物处于超重状态B．t3～t4时间内绝缘重物处于失重状态C．升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在l楼D．升降机开始时可能停在l楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼解析：0～t1时间内升降机停在某一楼层处，通过观察图象电流稳定，对物体受力分析，竖直向下重力的大小和竖直向上支持力的大小相等，根据牛顿第三定律，压力的大小等于支持力的大小并且等于重力的大小，t1～t2时间图象中电流减小，说明电路中总电阻增大，压敏电阻增大，所受的压力减小，物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况称为失重现象，所以A项错误；t3～t4时间图象中电流增大，说明压敏电阻减小，所受的压力增大，物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况称为超重现