《第九章 传感器》试卷及答案-高中物理选择性必修第二册-沪科版-2024-2025学年

《第九章传感器》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在下列传感器中，能够将温度变化转换为电信号的是：A.光电传感器B.压力传感器C.温度传感器D.声波传感器2、以下关于霍尔传感器的描述，不正确的是：A.霍尔传感器是基于霍尔效应工作的B.霍尔传感器可以用来检测磁场强度C.霍尔传感器的输出电压与磁场强度成正比D.霍尔传感器广泛应用于电流检测3、在下列传感器中，能够将光信号转换为电信号的传感器是：A.热敏电阻传感器B.压力传感器C.光敏电阻传感器D.温度传感器4、以下关于霍尔效应的描述，正确的是：A.霍尔效应是一种电流效应B.霍尔效应是一种磁效应C.霍尔效应是一种光电效应D.霍尔效应是一种光电效应和磁效应的复合效应5、下列关于热敏电阻的描述，正确的是：A.热敏电阻的阻值随温度升高而增大B.热敏电阻的阻值随温度升高而减小C.热敏电阻只对热辐射敏感D.热敏电阻不能用于温度测量6、关于光敏电阻，以下说法错误的是：A.光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小B.光敏电阻可以用于光线强度检测C.光敏电阻在光照强度很弱时阻值几乎为零D.光敏电阻广泛应用于光电控制系统7、以下关于传感器的基本概念，描述错误的是（）A.传感器是将非电学量转换为电学量的装置B.传感器的输出信号可以是电压、电流、频率等C.传感器的精度越高，其输出信号越稳定D.传感器的灵敏度越高，其输出信号的幅度越大二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于传感器的基本特性的描述中，正确的是（）A.传感器的灵敏度越高越好B.传感器的线性度越好，其转换误差越小C.传感器的响应速度越快越好D.传感器的稳定性越好，使用寿命越长2、以下哪种传感器属于非电量传感器？（）A.热电偶B.光电传感器C.电阻应变片D.霍尔传感器3、下列关于传感器原理的描述中，正确的是（

）A.热敏电阻的电阻值随温度的升高而增大B.压力传感器的输出信号与被测压力成正比C.光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小D.电流传感器的输出信号与被测电流成正比三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某同学为了探究加速度与力、质量的关系，设计了一个实验装置，装置由传感器、数据采集器、电脑等组成。实验过程中，他得到了以下数据：质量（m/kg）传感器示数（N）加速度（a/m/s²）0.22100.44200.66300.8840请回答以下问题：（1）根据表格数据，分析加速度与力、质量的关系。（2）根据实验结果，推导出加速度与质量的关系式。（3）假设某物体的质量为1kg，受到的力为5N，请计算该物体的加速度。第二题题目：某传感器在测量过程中，输出电压信号U（V）与输入压力P（Pa）之间的关系可以近似表示为线性函数：U=aP+b。为了确定该传感器的线性系数a和b，实验人员进行了以下步骤：在压力P=0Pa时，测得输出电压U=1.5V；在压力P=200Pa时，测得输出电压U=3.0V；在压力P=400Pa时，测得输出电压U=5.5V。请根据上述实验数据，求出传感器线性函数的系数a和b，并验证该线性函数是否适用于压力范围0～400Pa。第三题一、实验题实验目的：探究压强传感器在压力变化时的输出特性。实验器材：压强传感器、数据采集器、支架、砝码、细线、烧杯等。实验步骤：将压强传感器安装在支架上，并将传感器底部浸入装有适量水的烧杯中；通过数据采集器采集压强传感器的输出电压值；在烧杯中逐渐增加砝码的质量，记录不同压力下传感器的输出电压值；根据实验数据，绘制压强与输出电压的关系曲线。实验数据如下表所示：压力（Pa）输出电压（V）1000.12000.23000.34000.45000.5请回答以下问题：（1）根据实验数据，分析压强与输出电压的关系，得出结论。（2）简述压强传感器在生活中的应用。第四题题目：传感器在日常生活中有广泛的应用，以下是一些传感器及其应用的例子，请根据题目要求选择正确的答案。A.光敏电阻-被用于调节室内灯光的亮度B.温度传感器-被用于检测冰箱内部的温度C.压力传感器-被用于测量汽车轮胎的气压D.磁敏传感器-被用于检测电子设备中的电流泄漏在电子门锁中，常用的传感器是（）。A.光敏电阻B.温度传感器C.压力传感器D.磁敏传感器当你按下电视遥控器上的按钮时，遥控器发出的信号被电视接收器接收，这个过程中使用的传感器是（）。A.光敏电阻B.温度传感器C.压力传感器D.磁敏传感器在智能家电中，可以通过手机远程控制，这种远程控制主要依赖于（）。A.光敏电阻B.温度传感器C.压力传感器D.磁敏传感器第五题一、选择题（每题4分，共20分）下列关于传感器的说法错误的是：A.传感器可以将非电学量转换为电学量B.传感器具有高灵敏度、高精度和稳定性C.传感器只能用于工业生产领域D.传感器在日常生活中也有广泛的应用下列传感器中，用于测量温度的是：A.压力传感器B.光电传感器C.温度传感器D.超声波传感器下列关于霍尔传感器的说法错误的是：A.霍尔传感器基于霍尔效应工作B.霍尔传感器可以测量磁场强度C.霍尔传感器具有非接触式测量特点D.霍尔传感器不能用于测量电流下列关于光电效应传感器的说法正确的是：A.光电效应传感器是基于光电效应原理工作的B.光电效应传感器只能测量光强C.光电效应传感器具有响应速度快、抗干扰能力强等特点D.光电效应传感器不能用于测量物体的运动下列关于应变片传感器的说法错误的是：A.应变片传感器可以测量材料的应变B.应变片传感器的原理是电阻应变效应C.应变片传感器的测量范围很宽D.应变片传感器不适合用于高速动态测量第五题：（1）简述压电式传感器的工作原理。（2）说明应变片传感器的测量原理。（3）比较霍尔传感器和光电传感器在测量应用中的区别。（4）分析应变片传感器在实际应用中的优缺点。《第九章传感器》试卷及答案一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、在下列传感器中，能够将温度变化转换为电信号的是：A.光电传感器B.压力传感器C.温度传感器D.声波传感器答案：C解析：温度传感器是一种能够将温度的变化转换为电信号的传感器。它通过检测温度变化，如热敏电阻或热电偶，来产生相应的电信号输出。其他选项中的传感器分别用于检测光、压力和声波，而不是温度。2、以下关于霍尔传感器的描述，不正确的是：A.霍尔传感器是基于霍尔效应工作的B.霍尔传感器可以用来检测磁场强度C.霍尔传感器的输出电压与磁场强度成正比D.霍尔传感器广泛应用于电流检测答案：D解析：霍尔传感器是基于霍尔效应工作的，能够检测磁场强度，其输出电压与磁场强度成正比，因此选项A、B、C都是正确的。然而，霍尔传感器主要用于磁场检测，而不是电流检测。电流检测通常使用电流传感器，因此选项D是不正确的。3、在下列传感器中，能够将光信号转换为电信号的传感器是：A.热敏电阻传感器B.压力传感器C.光敏电阻传感器D.温度传感器答案：C解析：光敏电阻传感器是一种能够将光信号转换为电信号的传感器。当光照强度变化时，光敏电阻的阻值会相应变化，从而产生电信号输出。而热敏电阻传感器是响应温度变化的，压力传感器是响应压力变化的，温度传感器是响应温度变化的，它们不能将光信号转换为电信号。因此，正确答案是C。4、以下关于霍尔效应的描述，正确的是：A.霍尔效应是一种电流效应B.霍尔效应是一种磁效应C.霍尔效应是一种光电效应D.霍尔效应是一种光电效应和磁效应的复合效应答案：B解析：霍尔效应是一种磁效应。当电流垂直于外磁场通过一个导体或半导体时，会在导体或半导体的垂直于电流和磁场的方向上产生电压，这种现象称为霍尔效应。因此，正确答案是B。选项A、C和D的描述均不准确。5、下列关于热敏电阻的描述，正确的是：A.热敏电阻的阻值随温度升高而增大B.热敏电阻的阻值随温度升高而减小C.热敏电阻只对热辐射敏感D.热敏电阻不能用于温度测量答案：B解析：热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器。其中，正温度系数热敏电阻（PTC）的阻值随温度升高而增大，而负温度系数热敏电阻（NTC）的阻值随温度升高而减小。因此，选项B正确。热敏电阻可以用于温度测量，所以选项D错误。选项A描述的是PTC的特性，而非所有热敏电阻的特性，选项C描述的是另一种类型的传感器，即光敏电阻的特性。6、关于光敏电阻，以下说法错误的是：A.光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小B.光敏电阻可以用于光线强度检测C.光敏电阻在光照强度很弱时阻值几乎为零D.光敏电阻广泛应用于光电控制系统答案：C解析：光敏电阻的阻值确实随光照强度增大而减小，这是因为光照强度增强时，光敏电阻中的电子跃迁增多，导致电阻减小。选项A正确。光敏电阻可以用于检测光线强度，选项B正确。然而，选项C描述的是光敏电阻在光照强度很弱时阻值几乎为零，这是不正确的。在光照强度很弱时，光敏电阻的阻值会增大，但不会减小到几乎为零。选项D也是正确的，光敏电阻广泛应用于光电控制系统。因此，选项C是错误的。7、以下关于传感器的基本概念，描述错误的是（）A.传感器是将非电学量转换为电学量的装置B.传感器的输出信号可以是电压、电流、频率等C.传感器的精度越高，其输出信号越稳定D.传感器的灵敏度越高，其输出信号的幅度越大答案：C解析：传感器是将非电学量转换为电学量的装置，选项A正确。传感器的输出信号可以是电压、电流、频率等，选项B正确。传感器的灵敏度越高，其输出信号的幅度越大，选项D正确。选项C描述错误，因为传感器的精度越高，其输出信号的稳定性越高，而不是输出信号越稳定。传感器的稳定性是指其输出信号在一段时间内保持不变的能力。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于传感器的基本特性的描述中，正确的是（）A.传感器的灵敏度越高越好B.传感器的线性度越好，其转换误差越小C.传感器的响应速度越快越好D.传感器的稳定性越好，使用寿命越长答案：B、D解析：A选项，传感器的灵敏度是指传感器输出信号的变化量与输入信号的变化量之比，灵敏度越高，表示传感器对输入信号的敏感程度越高，但过高的灵敏度可能会导致输出信号的噪声增加，因此并不是灵敏度越高越好。B选项，传感器的线性度是指输出信号与输入信号之间的比例关系，线性度越好，表示传感器在测量范围内输出信号与输入信号成正比，转换误差越小，这是正确的。C选项，传感器的响应速度是指传感器从输入信号变化到输出信号稳定所需的时间，响应速度越快越好，但过快的响应速度可能导致系统不稳定，因此并不是响应速度越快越好。D选项，传感器的稳定性是指传感器在长时间使用中保持其性能不变的能力，稳定性越好，使用寿命越长，这是正确的。2、以下哪种传感器属于非电量传感器？（）A.热电偶B.光电传感器C.电阻应变片D.霍尔传感器答案：B、C、D解析：A选项，热电偶是一种将热能转换为电能的传感器，属于热电式传感器，是一种电量传感器。B选项，光电传感器是一种将光信号转换为电信号的传感器，属于非电量传感器。C选项，电阻应变片是一种将应变转换为电阻变化的传感器，属于非电量传感器。D选项，霍尔传感器是一种利用霍尔效应将磁感应强度转换为电压信号的传感器，属于非电量传感器。因此，B、C、D选项都是非电量传感器。3、下列关于传感器原理的描述中，正确的是（

）A.热敏电阻的电阻值随温度的升高而增大B.压力传感器的输出信号与被测压力成正比C.光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小D.电流传感器的输出信号与被测电流成正比答案：BCD解析：A选项，热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小，因此A选项错误；B选项，压力传感器的输出信号确实与被测压力成正比，因此B选项正确；C选项，光敏电阻的电阻值确实随光照强度的增加而减小，因此C选项正确；D选项，电流传感器的输出信号与被测电流成正比，因此D选项正确。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：某同学为了探究加速度与力、质量的关系，设计了一个实验装置，装置由传感器、数据采集器、电脑等组成。实验过程中，他得到了以下数据：质量（m/kg）传感器示数（N）加速度（a/m/s²）0.22100.44200.66300.8840请回答以下问题：（1）根据表格数据，分析加速度与力、质量的关系。（2）根据实验结果，推导出加速度与质量的关系式。（3）假设某物体的质量为1kg，受到的力为5N，请计算该物体的加速度。答案：（1）根据表格数据可知，在质量不变的情况下，加速度与力成正比；在力不变的情况下，加速度与质量成反比。（2）由加速度与力的关系可知，a∝F；由加速度与质量的关系可知，a∝1/m。因此，加速度与质量的关系式为a=kF/m，其中k为比例常数。将表格中的数据代入，可得k=1，所以加速度与质量的关系式为a=F/m。（3）根据加速度与质量的关系式a=F/m，代入质量m=1kg和力F=5N，可得加速度a=5m/s²。解析：（1）根据表格数据，可以发现当质量不变时，加速度与力成正比；当力不变时，加速度与质量成反比。（2）在探究加速度与力、质量的关系时，可以通过控制变量法，分别改变力和质量，观察加速度的变化。通过实验数据可以得出加速度与力、质量的关系式。（3）根据加速度与质量的关系式，代入已知的质量和力，即可计算出物体的加速度。第二题题目：某传感器在测量过程中，输出电压信号U（V）与输入压力P（Pa）之间的关系可以近似表示为线性函数：U=aP+b。为了确定该传感器的线性系数a和b，实验人员进行了以下步骤：在压力P=0Pa时，测得输出电压U=1.5V；在压力P=200Pa时，测得输出电压U=3.0V；在压力P=400Pa时，测得输出电压U=5.5V。请根据上述实验数据，求出传感器线性函数的系数a和b，并验证该线性函数是否适用于压力范围0～400Pa。答案：系数a的求解：由实验数据可知，当P=0Pa时，U=1.5V，因此b=1.5。接下来，利用另外两组数据求解a：当P=200Pa时，U=3.0V，代入线性函数得：3.0=200a+1.5200a=3.0-1.5200a=1.5a=1.5/200a=0.0075因此，传感器线性函数的系数a约为0.0075。系数b的验证：已知b=1.5，根据线性函数U=aP+b，当P=400Pa时，计算U：U=0.0075*400+1.5U=3+1.5U=4.5V实验数据中，当P=400Pa时，U=5.5V，与计算结果4.5V存在差异，说明在压力范围为0～400Pa内，该线性函数可能不完全适用。解析：本题目主要考查线性函数的求解和验证。通过两组实验数据，可以求解出线性函数的系数a和b。在验证过程中，发现实际测量值与计算值存在差异，说明在给定的压力范围内，线性函数可能不完全适用。在实际应用中，需要根据实验数据进行适当的调整或使用非线性函数来描述传感器的输出特性。第三题一、实验题实验目的：探究压强传感器在压力变化时的输出特性。实验器材：压强传感器、数据采集器、支架、砝码、细线、烧杯等。实验步骤：将压强传感器安装在支架上，并将传感器底部浸入装有适量水的烧杯中；通过数据采集器采集压强传感器的输出电压值；在烧杯中逐渐增加砝码的质量，记录不同压力下传感器的输出电压值；根据实验数据，绘制压强与输出电压的关系曲线。实验数据如下表所示：压力（Pa）输出电压（V）1000.12000.23000.34000.45000.5请回答以下问题：（1）根据实验数据，分析压强与输出电压的关系，得出结论。（2）简述压强传感器在生活中的应用。答案及解析：（1）根据实验数据，压强与输出电压成正比关系。即压力每增加100Pa，输出电压增加0.1V。因此，压强传感器可以将压力变化转化为电压变化，实现压力的测量。（2）压强传感器在生活中的应用非常广泛，如：气压计：测量大气压力；液位计：测量液体的高度；车载压力表：监测汽车轮胎气压；压力传感器在工业生产中用于监测设备运行状态，如液压系统、气压系统等；压力传感器在医疗器械中用于监测血压、血糖等生理参数。第四题题目：传感器在日常生活中有广泛的应用，以下是一些传感器及其应用的例子，请根据题目要求选择正确的答案。A.光敏电阻-被用于调节室内灯光的亮度B.温度传感器-被用于检测冰箱内部的温度C.压力传感器-被用于测量汽车轮胎的气压D.磁敏传感器-被用于检测电子设备中的电流泄漏在电子门锁中，常用的传感器是（）。A.光敏电阻B.温度传感器C.压力传感器D.磁敏传感器当你按下电视遥控器上的按钮时，遥控器发出的信号被电视接收器接收，这个过程中使用的传感器是（）。A.光敏电阻B.温度传感器C.压力传感器D.磁敏传感器在智能家电中，可以通过手机远程控制，这种远程控制主要依赖于（）。A.光敏电阻B.温度传感器C.压力传感器D.磁敏传感器答案：DAD解析：电子门锁通常使用磁敏传感器来检测是否有人接近，当接近时，传感器会发出信号激活门锁。电视遥控器通常使用光敏传感器来接收来自遥控器发出的红外信号。当按下遥控器上的按钮时，遥控器内的红外发射器发出特定频率的红外光，电视接收器内的红外接收器接收到这些信号后，将其转换为电信号，进而实现远程控制。智能家电通过手机远程控制时，主要依赖于无线通信技术，如Wi-Fi或蓝牙。手机作为发射端，通过无线信号发送控制指令，家电作为接收端，接收并执行这些指令。虽然这一过程中可能涉及到多种传感器（如温度传感器、压力传感器等），但题目所问的远程控制主要依赖于无线通信技术，因此选D。第五题一、选择题（每题4分，共20分）下列关于传感器的说法错误的是：A.传感器可以将非电学量转换为电学量B.传感器具有高灵敏度、高精度和稳定性C.传感器只能用于工业生产领域D.传感器在日常生活中也有广泛的应用下列传感器中，用于测量温度的是：A.压力传感器B.光电传感器C.温度传感器D.超声波传感器下列关于霍尔传感器的说法错误的是：A.霍尔传感器基于霍尔效应工作B.霍尔传感器可以测量磁场强度C.霍尔传感器具有非接触式测量特点D.霍尔传感器不能用于测量电流下列关于光电效应传感器的说法正确的是：A.光电效应传感器是基于