新教材高中物理第5章传感器第1节传感器及其工作原理课后提升训练粤教版选择性

第五章第一节

课后提升训练

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A组-基础达标

1.传感器可以进行信息采集并把采集到的信息转换为易于控制的量，其工作过程可能

是（）

A.将力学量（如形变量）转换成磁学量

B.将电学量转换成热学量

C.将光学量转换成电学量

D.将电学量转换成力学量

【答案】C【解析】传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学

量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量或转换为控制电路的通断的一类

元件，故C正确.

2.用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换为电信号的过程,

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】A【解析】红外报警器是当有人或物通过时，将红外线遮住从而使得光信号

被遮住，光电效应装置无电流通过，红外报警器则通过另外的装置联系一定的动作，是将光

信号转换为电信号的过程，A正确；而B项是将声音信号转换为电信号的过程；C项是将压

力转换为电信号的过程；D项是将温度转换为电信号的过程.

3.有一些星级宾馆的洗手间装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开

通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，是因为

（）

A.改变湿度B.改变温度

C.改变磁场D.改变电容

【答案】I）【解析】手靠近千手机后，使电容式传感器的电容改变，干手机内的电热

器工作.

4.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相转化

D.以上说法都不正确

【答案】A【解析】光传感器是利用光信号的强弱对应电阻不同而实现把光信号转化

为电信号的.

5.（多选）对负温度系数的热敏电阻，正确的叙述是（）

A.受热后，电阻随温度的升高而迅速减小

B.受热后，电阻基本不变

C.热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高

D.以上说法都不对

【答案】AC【解析】负温度系数的热敏电阻随温度的升高其电阻减小，热敏电阻可以

用来测量很小范围内的温度，反应快，而且精确度高，A、C正确，B、I）错误.

6.有一电学元件，温度升高时其电阻减小，这种元件可能是（）

A.金属导体B.光敏电阻

C.热敏电阻I）.霍尔元件

【答案】c【解析】金属导体的电阻一般随温度升高而增大，光敏电阻的阻值随光照

强度的增大而减小，正温度系数热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻

的阻值随温度的升高而减小，霍尔元件的电压随磁感应强度的增大而增大，故C正确，A、B、

D错误.

7.（多选）有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入如图所

示电路中的4、8两点后，用黑纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表的示数，下

列说法中正确的是（）

欧姆表

A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大的一定是热敏电阻

B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化的一定是定值电阻

C.用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数变化较大的一定是光敏电阻

D.用黑纸包住与不用黑纸包住相比，欧姆表示数相同的一定是定值电阻

【答案】AC【解析】热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，定值电阻和光敏电阻的阻

值不随温度发生变化，故A正确，B错误；光敏电阻的阻值随光照的变化而变化，而定值电

阻和热敏电阻的阻值不随光照的变化而变化，故C正确，D错误.

8.电流传感器可以清楚地演示一些电学元件对电路中电流的影响.如图所示，在电路

中接入电感线圈，闭合开关时，计算机显示的电流随时间变化的图像会是下列选项中的哪一

种（）

ABCD

【答案】B【解析】当闭合开关时，通过电感线圈的电流是逐渐增大但并不是均匀增

大的，一段时间后电流恒定，故B正确.

9.（多选）下列关于电熨斗的说法正确的是（）

A.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片，两片金属的膨胀系数相同

B.常温下，上下触点是接触的；温度过高时，双金属片发生弯曲使上下触点分离

C.需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移

I）.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料

【答案】BC【解析】常温下，上下触点是接触的，温度过高时，双金属片发生弯曲使

上下触点分离，B正确；需要较高温度熨烫时，要调节温度旋钮，使升降螺丝下移并推动弹

性铜片下移，C正确；双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，A错误；双金属片是一

种导体材料，D错误.

B组•能力提升

10.（多选）传感器是把非电学量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量变化的一

种元件，它在自动控制中有着广泛的应用.如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意

图.金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接,

从电容。和导电液与金属棒间的电压〃的变化就能反映液面的升降情况，即

①电源接通后，电容。减小，反映力减小;

②电源接通后，电容。减小，反映力增大；

③电源接通再断开后，电压〃减小，反映力减小;

④电源接通再断开后，电压〃减小，反映力增大.

以上判断正确的是（）

A.①B.②

C.③D.@

【答案】AD【解析】分析图示可知，电容器的两个极板分别是金属棒与导电液，力增

大表示电容器的正对面积增大，电容就增大，力减小，C减小，①正确，②错误；充电后断

开，则电量0不变，U=%〃减小，则C增大，说明力增大，③错误，④正确，选AD.

11.（2022年金山中学期中）如图甲所示，条形码扫描笔的原理是：扫描笔头在条形码

上匀速移动时，遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被吸收，光敏三极管接收不到反射

光，呈高阻抗；遇到白色间隔，光线被反射到光敏三极管，三极管呈低阻抗.光敏三极管将

条形码变成一个个电脉冲信号，信号经信号处理系统处理，即完成对条形码信息的识别.等

效电路图如图乙所示，其中k为光敏一极管的等效电阻，下列判断正确的是（）

A.当扫描笔头在黑色线条上移动时，信号处理系统获得高电压

B.当扫描笔头在白色间隔上移动时,信号处理系统获得高电压

C.扫描速度对信号处理系统接收到的电压信号无影响

D.扫描笔头外壳出现破损时仍然能正常工作

【答案】B【解析】信号处理系统获得的电压是吊两端的电压，当扫描笔头在黑色线

条上移动时，发相当于大电阻，根据闭合电路欧姆定律，回路电流很小，吊两端的电压很低,

信号处理系统获得低电压；当扫描笔头在白色间隔上移动时，??相当于小电阻，回路电流较

大，总两端的电压较高，信号处理系统获得而电压，A错误，B正确；如果扫描速度发生变

化，在信号处理系统中高低电压的时间间隔就会发生变化，从而无法正确判断黑、白条纹宽

度，可能出现错误识别信息，C错误；扫描笔头外壳出现破损时，外面的光就会进入光敏三

极管，从而出现错误信息，导致不能正常工作，D错误.

12.如图是一种延时继电器的示意图，铁芯上有两个线圈力和反线圈力跟电源连接，

线圈8两端连在一起构成闭合电路，铁质杆〃的右端与金属触头C相连，。连接工作电路，

弹簧片可以拉起杆〃从而使工作电路断开.下列说法正确的是（）

区:

S下孑

后匚

A.工作电路正常工作时，弹簧《处于原长状态

B.工作电路正常工作时，6线圈中有感应电流

C.开关S断开瞬间，铁芯能继续吸住铁杆〃一小段时间

D.减少线圈8的匝数，对电路的延时效果没有影响

【答案】C【解析】工作电路正常工作时，金属触头C将工作电路连通，此时弹簧K

处于拉伸状态，此时由于线圈力的电流不变，穿过线圈力的磁通量不变，则线圈8中的磁通

量不变，8线圈中没有感应电流，A、B错误；开关S断开瞬间，线圈4中电流减小，则穿过

线圈8的磁通最减小，从而在线圈8中产生感应电流，使铁芯的磁性逐渐减弱，从而铁芯能

继续吸住铁杆〃一小段时间，起到延时的作用，C正确；减少线圈〃的匝数，则当开关S断

开的瞬时，B中产生的感应电流会减小，铁芯的磁性减弱，则对电路的延时效果有影响，D

错误.

13.（多选）如图所示是自动调温式电熨斗的结构原理图，下列说法正确的是（）

A.常温时上下触点是断开的

B.双金属片温度升高时，上金属片形变较大，双金属片将向下弯曲

C.原来温度控制在800C断开电源，现要求60℃断开电源，应使调温旋钮下移一些

D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态，应使调温旋钮下移一些

【答案】BD【解析】常温时，通电电热丝能发热，所以上、下触点是接触的，A错误;

双金属片上下金属片的膨胀系数不同，温度升高时，上层形变大，双金属片向下发生弯曲，

使电路断开，B正确；原来温度上升到80°C时断开电源，现在要求60℃时断开电源，弹

性铜片与触点接触面积要减小，即使调温旋钮上调一些，C错误；由熨烫丝绸衣物状态转化

为熨烫棉麻衣物状态，温度要高一点，由C的分析可知，使调温旋钮下移一些，D正确.

14.利用负温度系数热敏电阻制作的热敏传感器，一般体积很小，可以用来测量很小范

围内的温度变化，反应快，而且精确度高.

（1）如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素

不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低，电路中电流将变________（填“大”或“小”）.

（2）上述电路中，我们将电流表的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏

电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为20℃（如图甲所示），则25℃的刻度应在20°C

的刻度的（填“左”或“右”）侧.

、2配仃温度刻度

0|6热敏电..

甲乙

（3）为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材（可增

加元器件）设计一个电路.

【答案】（1）小（2）右（3）见解析图

【解析】（1）因为负温度系数热敏电阻温度升高时，电阻减小，温度降低时，电阻增大.故

电路中电流会变小.

（2）由（1）的分析知，温度越高，电阻越小，则电流越大，25c的刻度应对应较大电流,

故在20C对应刻度的右侧.

（3）如图所示.