认识传感器 自主提升过关练（含答案）

5.i认识传感器e自主提升过关练（含解析）

一、选择题

1.下面哪一项不是现代传感器的应用（）

A.将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员

B.电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人

C.电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦

D.当你走近自动门时，门会自动打开

2.传感器在日常生活中有着广泛的应用，下列对传感器的理解正确的是（）

A.传感器是通过感知电压的变化来进行信号传递的

B.传感器是由半导体材料制作而成的

C.传感器不是电视遥控接收器的主要元件

D.传感器可以将采集到的信息转换为电学量

3.如图所示电路中，电流表和电压表均是理想交流电表，变压器是理想变压器.P处

有一个与灯泡L2串联的干簧管，原来P处没有磁场.现在让条形磁铁的一端靠近P处,

则以下说法正确的是（）

A.干簧管与日光灯电路中的启动器工作原理完全相同，在电路中发挥的作用也相同

B.电压表Vi的示数不变，电流表Ai的示数变大

C.电压表V2的示数增加、电流表A2的示数增加

D.若电压表V3的示数是5伏，则铁芯中磁通量变化率的最大值是5vL4/s

4.下列有关传感器叙述，正确的是（）

A.交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作

B.红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作

C.红外线传感器就是温度传感器

D.传感器是将电学量转换成非电学量的一种元件

5.关于传感器，下列说法中正确的是（）

A.干簧管是能够感知电场的传感器

B.所有传感器的材料都是由半导体材料制成的

C.霍尔元件是一种把磁感应强度转换为电压的元器件

D.电饭锅中的温度传感器是用两层膨胀系数不同的双金属片制成的

6.传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人

们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景,

下列说法错误的是（）

A.甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器

B.乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器

C.丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器

D.传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号

7.下列关于传感器的说法中，正确的是（）.

A.一般的传感器可以直接用来进行自动控制

B.传感器可以用来采集信息

C.金属材料不可以制成传感器

D.传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量

8.近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害2011年2月25日十一届全国人大常委会在

京闭幕，会议通过了刑法修正案，将醉酒驾车列为犯罪.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P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C成正比，%为定值电阻.以下关于电流表的示数I与酒精气体浓

度C之间关系的图象，正确的是（）

9.如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性

能良好的弹簧的右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片

与滑动变阻器线圈间摩擦。当传送带如箭头方向运动且速度为-时.，物体与传送带发生

相对滑动，当传送带逐渐加速到2y时，物体受到的摩擦力和灯泡的亮度将（）

A.摩擦力不变，灯泡的亮度变亮

B.摩擦力不变，灯泡的亮度不变

C.摩擦力变大，灯泡的亮度变亮

D.摩擦力变小，灯泡的亮度变暗

10.拥有多名长江学者的天津大学自动化与信息工程学院，为全国传感器类生产企业输

送了众多人才.传感器指的是能将感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于

测量量（一般是电学量）的•种元件，在自动控制中有相当广泛的应用，如图所示的装

置是一种测定液面高度的电容式传感器,从电容c大小的变化情况就能反应出液面高度

力的高低情况，则下列说法正确的是

A.。增大表示力增大

B.。增大表示力减小

C.金属芯线与电介质构成一个电容器

D.图中液体可以不是导电液体

11.如图所示是电吉他的示意图，在吉他上装有线圈，琴弦是磁性物质.当弦振动时，

线圈中产生的感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来.下列关于电吉他说法正

确的是

A.工作原理是电流的磁效应

B.琴弦可以用尼龙材料制成

C.利用光电传感器将力学量转换为电学量

D.线圈中产生的感应电流大小和方向均变化

12.为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。

红外测温仪是一种利用红外线来测量体温的设备，被测人员辐射出的红外线可被测温仪

捕捉，并转变成电信号。下列与红外测温仪属于同类传感器的是（）

A.饮水机中自动控制加热和保温的温控器

B.走廊照明灯的声控开关

C.火灾红外报警器

D.电子体重计的压力传感装置

13.电容式传感器是将非电信号转换为电信号的装置，由于电容器的电容。取决于极板

正对面积5、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时

就能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，如图所示是四个电容式传感器的

示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是（）

介质

导电液体

乙

1/I

可动电极

A.甲图的传感器可以用来测量角度

B.乙图的传感器可以用来测量液面的高度

C.丙图的传感器可以用来测量压力

D.丁图的传感器只能用来测量速度

14.传感器是指将非电学量（如速度、温度、压力等）的变化转换为电学量变化的一种

元件，在自动控制中有着广泛应用•如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示

意图，金属芯线外面有一层不导电的电介质，把金属芯线插入导电液体中（芯线与导体

绝缘），金属芯线与导电液体形成一个电容器，从指示器显示的电容的大小的变化就能

反映液面的升降情况，两者的关系是（）

金・芯级

A.C增大表示〃增大

B.。增大表示力减小

C.C减小表示"减小

D.。减小表示人增大

15.巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电

流，其原理利用了巨磁电阻效应，巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场

作用下随磁感应强度8的增加而急剧减小的特性.如图所示为检测电路的原理图，设输

电线路电流为/(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，N、&为定值电阻.己知输

电线路电流/在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与/成正比，下列

有关说法正确的是()

A.如果/增大,电压表Vi示数减小，电压表V2示数增大

B.如果/增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大

C.如果/减小，电压表Vi示数增大，电压表V2示数增大

D.如果/减小，电流表A示数减小，电压表V2示数减小

二、解答题

16.酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车.酒

精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所

示.电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精

气体传感器正常工作.Ro为定值电阻，阻值为10C.请计算：

(1)酒精气体传感器正常工作的电阻Ri;

(2)酒精气体传感器正常工作一天(24h),所消耗的电能.

17.图a、b分别是电容式转速传感器、电感式转速传感器的结构原理图，请你分析并

说明它们的工作原理。

b

参考答案

1.A

【详解】

A.将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员，应用了磁记录

技术，与现代传感器无关，故A符合题意；

B.电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人，应用了压力传感器，故B

不符合题意；

C.电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦，应用了温度传感器，故C不符合题意；

D.当你走近自动门时，门会自动打开，应用了微波或红外传感器，故D不符合题意。

故选Ao

2.D

【详解】

A.传感器不仅能感知电压的变化，也能感知力、温度、光、声等非电学量的变化，A错误;

B.不仅半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物就可以制

成热敏电阻，B错误；

C.电视遥控接收器主要是利用传感器来接收信息的，C错误；

D.传感器可以将采集到的信息转换成电学量，D正确。

故选D。

3.D

【详解】

试题分析：启动器是当两端加上电压时能完成自动通断的目的，故干簧管与日光灯电路中的

启动器工作原理不是完全相同，在电路中发挥的作用也不相同，选项A错误；让条形磁铁

的一端靠近P处时，L2被接通，次级电阻减小，次级电流变大，初级电流变大，即电流表

Ai的示数变大，灯Li两端的电压变大，则Vi减小，选项B错误；由于Vi减小，则V2减

小，电流表A2读数也减小，选项C错误；若电压表V3的示数是5伏，则铁芯中磁通量变

化率的有效值为5Wb/s,最大值是5VLM/s，选项D正确；故选D.

考点：变压器；交流电的有效值与最大值；电路的动态分析.

【名师点睛】此题是变压器、交流电以及电路的动态分析的综合考查；动态分析的方法仍然

是先看变化的电阻，然后分析总电阻，次级电流，次级电压，到初级电流即电压；要掌握分

析的方法及步骤：此题难度中等.

4.B

【详解】

A.交警使用的酒精测试仪主要目的是测量酒精度，它是酒精气体传感器，它的阻值随酒精

浓度的变化而变化，不是利用压力工作的，故A错误；

B.红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作，故B正确：

C.红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作，不是温度传感器，故C错误；

D.传感器是将非电学量转换成电学量的一种元件，故D错误。

故选B。

5.C

【详解】

干簧管是能够感知磁场的传感器，选项A错误；传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金

属材料和有机材料，所以B错误；霍尔元件是一种把磁感应强度转换为电压的元器件，选

项C正确；电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，而不是用两层膨胀系数不同的双

金属片制成的，故D错误.故选C.

6.D

【详解】

A.甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。

如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A

正确：

B.乙图中，A是发光仪器，B时接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的

光电传感器。当传送带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供

给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的

阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为

相应的数字，实现自动计数的功能，故B正确；

C.丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔

元件处于中间位置时，磁感应强度B为0,霍尔电压为0,可将该点作为位移的零点。当霍

尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从

而能够实现微小位移的测量，故C正确；

D.传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故D错误。

本题选错误的，故选D。

7.B

【详解】

A.传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，不能实现自动控制，所以A错

误；

B.由于传感器可将非电学量转换成电学量，因此传感器也可以用来采集信息，所以B正确;

C.传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故C错误；

D.传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量，比如：光敏电阻在有光照射时，电阻会

变小，所以D错误；

故选Be

8.C

【分析】

由传感器的电阻1•'的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到人=AC.k为比例系数，根据

r

闭合电路欧姆得出电流的表达式，根据数学知识分析电流与C是线性关系还是非线性关

系.应用数学变形得出电流的倒数与c的关系，分析:与《是线性关系还是非线性关系，

再选择图象.

【详解】

A、B由传感器的电阻，的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到二=ZC,k为比例系数，

r

EE

根据闭合电路欧姆得，V’1,可见电流与C是非线性关系，图象是曲

凡+「十正

线，故AB错误；C、D将上式变形得:=华£+工.4,可见;与工是线性关系，而且

/EkCC/C

是增函数，故C正确，D错误.故选C

【点睛】

本题考查利用物理知识分析科技装置原理的能力，关键是应用数学变形将非线性关系变成线

性关系，这种方法在一些实验中常常用至IJ.

9.B

【详解】

因摩擦力大小只与压力大小及接触面的粗糙程度有关与物体的相对运动速度无关，故物体所

受摩擦力不变；由于传送带运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，故物体受到的

摩擦力和弹簧弹力是一对平衡力；当传送带逐渐加速到2V时，因物体所受摩擦力不变，则

物体仍处于平衡状态，故物体的位置将不发生变化，与滑动变阻器保持相对静止，滑动变阻

器接入电阻不变，则由欧姆定律可得电路中电流不变，灯泡的亮度不变.

故选Bo

10.A

【详解】

CD.此传感器是由金属芯线与液体构成一个电容器，其中的液体是电容器的一个极，则此

液体必须是导电液体，选项CD错误；

AB.当电容C增大时，根据电容的决定式分析正对面积应增大，则知液面高度人

增大.当电容C减小时，则液面高度减小，故A正确，B错误.

故选A.

II.D

【详解】

试题分析：工作原理是电磁感应，选项A错误；琴弦是磁性物质，故不能用尼龙材料做成,

选项B错误；该装置将力学量转换成了电学量，但它不是利用光电传感器，选项C错误；

线圈中产生的感应电流会随弦的振动而变化，不但大小变化，而且方向也变化，故选项D

正确.

考点：电磁感应现象.

12.C

【详解】

温度测温仪使用的是红外线传感器，实际上就是传感器把光信号转变为电信号的过程，饮水

机中自动控制加热和保温的温控器使用的是温度传感器，走廊照明灯的声控开关使用的是声

音传感器，电子计重计的压力传感器装置使用的是压力传感器，火灾红外报警器使用的是红

外线传感器。

故选Co

13.ABC

【详解】

A.图示电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容，可以用来测量角度,

故A正确。

B.图示电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间

正对面积而引起电容变化的，可以用来测量液面的高度，故B正确：

C.丙图是通过改变极板间的距离，改变电容器的，可以用来测量压力，故C正确；

D.可变电容器，通过改变电介质，改变电容，可以用来测量位移，不能测量速度，故D错

误；

故选ABC。

14.AC

【详解】

4、改变液面高度时只改变了正对面积，若电容C增大时，根据电容的决定式。=害7分

4兀kd

析正对面积应增大，贝IJ知，液面高度人增大.故4正确，6错误；

C、若电容。减小时，根据电容的决定式。=士:分析可知，正对面积应减小，贝ij知，液

面高度人减小.故。正确，。错误.

故选AC.

【点睛】

本题只要掌握电容的决定式，就能很容易分析电容与液面高度力的关系，注意电容决定式的

正确应用，并能根据实际情况分析液面高度与电容的关系.

15.AD

【详解】

解：A、B、巨磁电阻的电阻值随着外电流的增加而减小，如果I增大，巨磁电阻的电阻值

减小，根据闭合电路欧姆定律，电流I增加；路端电压U1二E-Ir减小，电阻R2的电压U2=IR2

增加，即电压表『示数减小，电压表V2示数增大，电流表A示数增加，故A正确，B错

误；

C、D、如果I减小，巨磁电阻的电阻值增加，根据闭合电路欧姆定律，电流I减小；路端电

压UkE-Ir增加，电阻R2的电压U2=IR2减小，即电压表Vi示数增加，电压表V2示数减

小，电流表A示数减小，故C错误，D正确；

故选AD.

【点评】本题是简单的电路动态分析问题，推导出路端电压和电阻R2的电压表达式进行分

析即可.

16.(I)IOQ：(2)W=77760J

【分析】

由电路图可知，定值电阻R。与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流，根据欧

姆定律求出酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出酒精气体传感