传感器的应用举例基础巩固（含答案）

5.3传感器的应用举例基础巩固2021—2022学年高中物理教科版（2019）

选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1.自动化温室种植能使人们在寒冷的冬季享用到新鲜的蔬菜，自动控制室所利用的传感器是（）

A.压力传感器B.声音传感器

C.温度传感器D.气体传感器

2.传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同.空调机在室内温度达

到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是（）

A.力传感器B.光传感器C.温度传感器D.声传感器

3.小萌同学家楼道灯的控制电路中接入了光传感器.在天黑时，灯就亮；在天亮时，灯就熄灭.这样天

黑时，小管是否有人经过楼道，灯都是亮着的，白白浪费了宝贵的电能.学二门电路和传感器后，小萌同

学就试着改进楼道灯，以节约能源.她设想在楼道灯控制电路中接入另一个传感器，在天黑时，出现声音

灯才开启，这样便可节约大量电能.你认为小萌应接入的传感器和两个传感器间采用的门电路分别是

（）

A.温度传感器与门

B.声传感器与门

C.声传感器或门

D.力传感器或门

4.有一种测量物体重量的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传

感器K（实际上是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质上是电流表）.不计

踏板的质量，已知电流表的量程为2A,内阻为1C,电源电动势为12V,内阻为1C,电阻R随压力产变

化的函数式为R=30~0.01F（尸和R的单位分别是N和C）.下列说法正确是（）

•造板

•压力传感器

A.该秤能测量的最大体重是2500N

B.该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G刻度盘0.375A处

C.该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘0.400A处

D.该秤可以通过电路规律转换成尸=3200+宁关系进行刻度转换

5.某品牌空调主机装有一种传感器，其作用是当室内温度与室外温度相差到一定值时，会自动启动主机

工作，这种传感器称为（）

A.温度传感器B.压力传感器

C.光电传感器D.气体传感器

6.传感器在日常生活中的应用越来越广泛，温度传感器（实质是自动开关）是其中的一种.某一食品消毒柜

就是利用温度传感器来自动控制电路的.常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传

感器自动断开，从而切断整个电路.下列关于该消毒柜的儿种电路图中（图中S为电源开关），连接正确的

是（）

7.传感器是一种采集信息的重要器件.如图所示电路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.下列说法中正确的是（）

ni

挎，压力

A.当待测压力增大时，则电容器的电容洛减小

B.闭合K,当待测压力增大时，则有向右的电流通过R

C.断开K,当待测压力减小时，则电容器所带的电量减小

D,断开K,当待测压力减小时，则两极板问的电势差增大

8.如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图。门打开时，红外光敏电阻以受到红外线

照射，电阻减小；门关闭时会遮蔽红外线源（红外线源没有画出）。经实际试验，灯的亮、灭情况的确能

反映门的开、关状态。门打开时两灯的发光情况及及两端电压如2与门关闭时相比（）

A.红灯亮，UR2变大B.绿灯亮，UR2变大

C.绿灯亮，UR2变小D.红灯亮，UR2变小

9.传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等物理量，并把它们按照一

定的规律转换为便于传送和处理的另一个物理量（通常是电压、电流等电学量），或转换为电路的通断。

空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内使用的传感器是（）

A.力传感器B.温度传感器

C.光传感器D.声传感器

10.随着生活水平的提高，电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分，电子秤的种类也有很多，如图

所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。称重时，把物体放到电子秤面板上，压力作用

会导致平行板上层膜片电极下移。则（）

A,电容器储存的电能减少

B.电容器的电容减小，带电荷量减小

C.膜片下移过程中，电流表有。到人的电流

D.电子秤是一个压力传感器，稳定后电容器两板间电压等于电源电动势

11.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竖直升降机运动状态的

装置，其工作原理图如图甲所示，将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块，在升降机运动的

过程中，电流表示数如图乙所示，已知升降机静止时电流表的示数为力。下列判断正确的是（）

A.从0到八时间内，升降机一定静止

B.从力到/2时间内，升降机可能做匀加速直线运动

C.从力到时间内，升降机运动时的加速度在变化

D.从72到门时间内，升降机可能向下匀加速运动

12.药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警

原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自

动报警。下列说法正确的是（）

A.温度升高，报警器两端电压减小

B.温度降低，热敏电阻的热功率一定增大

C.滑动变阻器接入电路的阻值大，报警器容易报警

D.滑动变阻器接入电路的阻值与报警器是否容易报警无关

13.利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图曰表示该半导体的电阻R随摄

氏温度f变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为/•的电源，理想电压表和保护电阻&连成如图乙

所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电

子温度计。下列说法正确的是（）

A.。应标在电压较大的刻度上

B.应标在电压较大的刻度上

C.该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的

D.若电池用久后内阻「变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏低

14.压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小。某兴趣小组利用压敏电阻设计了判断电梯运行状态的装

置，其电路如图甲所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体4电梯静止时电压表

示数为U。，在电梯由静止开始运行的过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示。下列判断正确的是

乙

A.电梯匀加速下降B.电梯匀加速上升

C.电梯下降且加速度在变大D.电梯上升且加速度在变小

15.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄

灭的装置，实现了自动控制，主要利用了下列哪种传感器

A.温度传感器B.光电传感器

C.压力传感器D,以上三种任意一种都行

二、填空题（共4题）

16.电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为这个电学量。

17.分体式位移传感器是由发射器和组成的，发射的是脉冲信号。反射式位移传感器发射

脉冲信号。力传感器使用前必须,作用力必须与传感器内的始终保持垂直。

18.光敏电阻在被光照射时发生变化，光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为这个电学

量。

19.现代奥运会帆船赛场通常采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能.用光敏电阻作为传感器控制

路灯电路的开关，实现自动控制.光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认

为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为0：照射光较弱（如夜晚）时电阻接近于无穷大.利用光敏电阻作为传

感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，夜晚打开.电磁开关的内部结构如图所示.1、2两

接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接.当励磁线圈中电流大于50mA时，电

磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通.励磁线圈中允许通过的

最大电流为100mA.

玄・

寸卜弹簧片

.触点

一铁片

J电磁铁

励磁线圈

Y绝缘支架

电磁开关内部结构图

（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图

光敏电阻R],符号%—

灯泡L,额定功率40W,额定电压36V,符号,

保护电阻R2,符号「帚=

电磁开关，符号

蓄电池E,电压36V,内阻很小；开关S,导线若干.

（2）如果励磁线圈的电阻为200Q,励磁线圈允许加的最大电压为V,保护电阻R2的阻值范围为

____________Q.

三、综合题（共4题）

20.加速度计是测定物体加速度的仪器，在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统

的信息源，如图所示为应变式加速度计，当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元

件由弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件下端滑动臂可在滑动变阻器R上

自由滑动，静止时位于滑动变阻器中央，当系统加速时，敏感元件发生位移，并转化成电信号输出.已知敏

感元件的质量为〃?，两侧弹簧的劲度系数为上电源电动势为E,内阻不计，滑动变阻器的总阻值为R,有

效长度为L,静态时输出电压为Uo,问如何用输出信号的电压U来表示待测系统的加速度.

输出信一一

0----------1I-------

21.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器

R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）.设踏板的质量可忽

略不计，已知理想电流表的量程为0~3A,电源电动势为E:15V,内阻为r=lQ,电阻R随踏板变化的函

数为R=29-0.02F（F和R的单位分别是N和C）.

:…曲板...........：

j

:压力传感器

-II_-----

（1）求该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）对应的流强度大小；

（2）求该秤能测量的最大体重；

（3）该秤的刻度（体重刻度）是否均匀？

22.化学实验常用到恒温箱。如图（a）所示为简单恒温箱温控电路图，它由热敏电阻斗和继电器组成。

如图1b）所示为热敏电阻的R-f图像。设继电器线圈中电流大于或等于20mA时，继电器衔铁吸合。若

继电器线圈电阻为150C,为继电器线圈供电的电源E=6V（内阻可以不计）时，要使恒温箱内温度保持

120℃,可变电阻凡的值应调节为多少。

23.有一种测量压力的电子秤，其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。Ro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测力显示器。R