用传感器制作自动控制装置基础巩固（含答案）

5.3用传感器制作自动控制装置基础巩固2021—2022学年高中物理粤

教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1.数码相机的普及使传统胶片相机逐渐被淘汰。数码相机的主要部件是电荷耦合器（CCD）,能将光学量

转化为电学量。该部件可视为（）

A.力传感器B.温度传感器C.光传感器D.霍尔元件

2.汽车轮胎气压自动报警装置的主要部件是压阻式压力传感器，某压阻式压力传感器的特点是压力F越大

其电阻越小，现将该压力传感器Ro接入如图所示电路中，开关S闭合，当压力传感器所受压力增大时，下

列说法正确的是（）

C.电流表的示数增大D.4的电功率增大

3.传感器是在自动控制、航空航天等实际应用中常用的电学元件。下列可将光学量转化为电学量的传感器

为（）

A.电视机遥控接收器

B.热敏电阻

C.霍尔元件

D.电阻应变片

4.下列说法正确的是（）

A.电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁

B.氧化铁在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性

C.用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动好位

D.电饭锅烧水，水开时能自动断电

5.许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应.它

的控制电路中可能接入的传感器是（）

A.温度传感器和光电传感器

B.光电传感器和声音传感器

C.声音传感器和热电传感器

D.温度传感器和热电传感器

6.下列有关传感器的说法中错误的是（）

A.霍尔元件是能够把磁感应强度转换为电压的一种磁传感器

B.光电鼠标利用了光传感器

C.电子秤称量物体质量是利用了力传感器

D.2020年初新冠肺炎疫情防控阻击战中，枪式测温仪成了体温检测的“哨兵”，是利用了温度传感器

7.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛应用。下面列举的四种器件中，其工作原理主要与安培力有关

的是（）

A.回旋加速器B.电动机C.示波器D.电熨斗

8.中国物联网校企联盟认为“传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活

了起来”.下列关于传感器的作用或应用不符合实际的是（）

A.热敏电阻是半导体材料制成，它是温度传感器的重要组成部分

B.干簧管是一种能感知磁场的敏感元件在电路中是一个磁控开关

C.自动门和公共场所的非触摸式自动水龙头利用了紫外线传感器

D.家庭厨房里的可燃气体泄漏报警器是用气敏元件制成

9.常用的计算机键盘就是一种传感器。如图所示，键盘上每一个键的下面都连一小金属片，与该金属片隔

有一定空气间隙的是另一小的固定金属片，这两金属片组成一个小电容器。当键被按下时，此小电容器的

电容发生变化，与之相连的电子线路就能够检测出哪个键被按下，从而给出相应的信号。这种计算机键盘

使用的是（）

A.温度传感器

B.电容式传感器

C.磁传感器

D.光传感器

10.有一种测量人体重的电子秤，其原理如图中的虚线所示，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3A,电源电动势为12V,内阻为2C,电阻/?随压力变化的函数式为/?=30

—0.02尸（尸和R的单位分别是N和C）.下列说法正确的是（）

踏板

压力传感器

A.该秤能测量的最大体重是1500N

B.该秤能测量的最大体重是1300N

C.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

D.该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表G亥I］度盘0.400A处

11.某兴趣小组对火灾报警装置的部分电路进行探究，其电路图如图所示，其中是半导体热敏电阻，它

的电阻随温度的变化关系如图所示.当R2所在处出现火情时，通过电流表的电流I和a、b间的电压U与出现

火情前相比（）

甲

A.I变大，U变小

B.I变小，U变小

C.I变小，U变大

D.I变大，U变大

12.压敏电阻能够把压力这个力学量转换为电阻这个电学量，压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，

在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，R为定值电阻，电流表示数随时间

变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是（）

A.0~。时间内，升降机可能匀速运动

B.or时间内，升降机一定匀速上升

C.时间内，升降机可能匀速上升

D.乙32时间内，升降机一定匀加速上升

13.某兴趣小组利用压敏电阻（压敏电阻的阻值R随所受压力的增大而减小）设计了判断电梯运动状态的装置,

示意图如图甲所示.将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体A,电梯静止时电压表示数为Uo,电

梯在某次运动过程中，电压表的示数变化情况如图乙所示，下列判断中正确的是（）

A.。力内电梯可能匀加速上升

B.小，2内电梯可能匀速上升

C.内电梯可能在减速上升

D.攵山内电梯可能匀减速下降

14.下列器件应用光传感器的是

A.话筒B.火灾报警器C.测温仪D.电子秤

15.电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是（)

A.甲图是某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图，无线充电时手机接收线圈部分的工作原

理是“电流的磁效应”

B.在乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头C马上离开触点

C.在丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通

过导线中交变电流的大小

D.丁是电容式话筒的电路原理图，声波的振动会在电路中产生恒定的电流

二、填空题（共4题）

16.在空调机、电饭锅、电冰箱、日光灯等家用电器中没有利用温度传感器的是—

17.如图为利用光敏电阻设计的行人监控装置原理图。Ri为光敏电阻，其阻值随光照减弱而增大，改为定

值电阻，A、B接监控器，其在电路中的作用相当于一个定值电阻，电源电压不变。当有人走过通道，光

线受到遮挡时，加在监控器上的电压将（选填“增大”、“减小”或"不变”），通过用的电

流将（选填“增大”、减小”或“不变

18.利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，图甲为某工厂成品包装车间的光传

感记录器示意图，光传感器B能接收到发光元件A发出的光，每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输

出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示.若传送带始终匀速运动，每两个工

件间的距离为03小，则传送带运动的速度是，该传送带每分钟输送个工件.

19.在《传感器的应用实验》的光控电路中，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻所示.当光敏电

阻灯受到光照时，斯密特触发器的输出端Y出现电平（填“高''或"低''）；当把光遮住时，输入端A

出现电平（填“高”或“低”）；如果试验中发现天很暗时路灯还没点亮.应将可变电阻K的阻值调

三、综合题（共4题）

20.如图所示是一个应变式力传感器，弹簧钢制成的梁形元件右端固定，在梁的上下表面各贴一个应变片。

结合力传感器的特点，叙述它的工作原理。

金属梁

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:踏板和压力杠杆ABO.

压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表◎（其实质是电流表），其中

AO:BO=5：1,已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：

压力尸/N050100150200250300•••

电阻W300270240210180150120

设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端电压恒为4.68V,贝IJ：

（1）利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式；

（2）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多少亳安处？

（3）如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20mA,这个人的体重是多少？（取g=10N/kg）

22.如图所示，图甲为某热敏电阻的R-/图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的•个简单的恒温箱温

控电路，继电器线圈的电阻为150c.当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合.为继电

器线圈供电的电池的电动势E=6V,内阻不计.图中的“电源''是恒温箱加热器的电源.

⑴应该把恒温箱内的加热器接在A、3两端还是C、O两端？

（2）如果要使恒温箱内的温度保持100°C,滑动变阻器*的阻值应调节为多少?

23.如图甲所示，电源的电动势E=10V,电源内电阻可忽略不计；G是内阻为凡的灵敏电流表，定值电阻

R上标有“IV2x10-3^”的字样，以为热敏电阻，其电阻值与温度的变化关系如图乙所示.闭合开关S,当

%的温度等于120c时，电路表示数4=§mA.

(1)由图乙可知,当%的