第五章《传感器》高分必刷巩固达标检测卷

第五章《传感器》高分必刷巩固达标检测卷一、单选题1．电梯超载时会自动报警，它用到的传感器和下列哪个装置用到的传感器相同（）A．红外报警装置 B．门窗防盗报警装置C．电子自动称重装置 D．湿手自动烘干装置2．传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。若流经灵敏电流计的电流方向向左时，指针向右偏。当待测压力突然增大时，下列说法中正确的是（）A．电容器的电容将减小B．灵敏电流表指针向左偏转C．点的电势比点的低D．若电流计示数稳定且不为零，说明压力不再变化3．如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的示意图。是光敏电阻，是保护定值电阻，日光充足时，电磁继电器把衔铁吸下，接入电路，太阳能电池板给蓄电池充满电，光线不足时，衔铁被弹簧拉起，与接入电路，蓄电池给LED路灯供电，路灯亮起，下列关于该电路说法中正确的是（）A．该光敏电阻阻值随光照强度增大而增大B．增加电源电动势可以增加路灯照明时间C．并联更多的LED路灯可延长每天路灯照明时间D．增大保护电阻阻值可延长每天路灯照明时间4．利用热敏电阻在通以恒定电流（实验设定恒定电流为）时，其阻值随温度的变化关系（如图甲所示）可以制作电子温度计。把恒压直流电源、热敏电阻、可变电阻、电流表、电压表连成如图乙所示的电路。用热敏电阻作测温探头，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．电压较高时表示温度也较高B．该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的C．当热敏电阻的温度升高时，应将的阻值调大D．每升高相同的温度，热敏电阻的阻值变化均相等5．如图甲所示为某同学设计的磁报警装置的示意图。是磁敏电阻，其阻值随磁感应强度变化的图线如图乙所示。和为两个电阻箱，a、b两端接报警器，当电压增大到某一值时，会触发报警器报警。下列说法正确的是（

）A．当处的磁场增强时，电流表示数增大B．当处的磁场增强时，a、b两端的电压减小C．增大的阻值，更容易触发报警器报警D．增大的阻值，更容易触发报警器报警6．某电子秤的原理简图如图所示。AB为一均匀的滑动变阻器，长度为L，两边分别有P1、P2两个滑动头，轻质弹簧上端与P1及秤盘底部相连，下端固定。弹簧原长时P1、和P2均指在A端。若P1、P2间出现电压时，该电压经过放大，通过信号转换后在显示屏上就能显示出被称物体的质量。已知弹簧的劲度系数为k，托盘质量为，电源电动势为E，内阻不计。重力加速度为g。在托盘上未放物体时需要先校准零点，即未放被称物体时电压为零。则（

）A．校准零点时，不需要移动滑动头P2B．校准零点时，两滑动头间的距离为C．滑动头P1滑至B端时，被称物体的质量为D．被称物体的质量m与两滑动头间电压U的关系为7．为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统。光敏电阻的阻值随着光的强弱而变化。物理学中用照度描述光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为lx。某光敏电阻在不同照度下的阻值如下表。控制电路原理如图所示，电路中的电阻和，其中一个是定值电阻，另一个是光敏电阻，已知直流电源电动势E为3V，内阻不计，当控制开关两端电压时，控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是（）照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/kΩ754028232018A．为定值电阻，为光敏电阻B．通过表中数据分析可得，照度与光敏电阻阻值成反比C．照度越大，该电路控制开关两端的电压越大D．若将20kΩ的定值电阻接入电路，则当照度降至0.4lx时启动照明系统8．传感器根据具体工作原理的不同，可分为电阻式、电容式、电感式、……等等，下列关于传感器的分类及工作原理正确的是（）A．热敏电阻和金属热电阻都是电阻式传感器，两者的电阻都随温度的升高而增大B．图1所示的传感器是电容式传感器，当被测物体向右运动时，电容器的电容增大C．图2所示的传感器是电感式传感器，当被测物体向右运动时，电感线圈的自感系数增大D．金属电阻应变片是电阻式传感器，当应变片上的金属丝受到拉力时，应变片的电阻增大9．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，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，其上放置一个绝缘物块。0～t1时间内升降机匀速下降，从时刻开始，电流表中电流随时间变化的情况如图乙所示，下列说法中正确的是（）A．t1～t2时间内，升降机加速度的大小可能先减小后增大B．t2～t3时间内，升降机处于静止状态C．t3～t4时间内，升降机可能处于失重状态D．t3～t4时间内，升降机可能一直减速下降10．利用光敏电阻制作的光传感器，可以记录传送带上工件的输送情况。如图甲所示是光电计数器的工作示意图，其中A是发光仪器，B是传送带上的物品，R1为光敏电阻（有光照时电阻为4Ω，无光照时电阻为100Ω），R2为定值电阻，电源内阻不计；图乙是输出电信号与时间的关系。则下列说法正确的是（）A．当有光照射R1时，信号输出端获得高电压B．当有光照射R1时，R1的功率将变小C．选用20Ω定值电阻，信号输出端获得的高电压最小D．选用20Ω定值电阻，一个周期内定值电阻R2两端电压差最大二、多选题11．教学楼过道灯是由声传感器和光传感器同时来控制的，在夜晚天黑时，用力拍掌灯就亮了；而白天怎样用力拍掌，灯都不能亮．其原理图如图所示，下列关于声传感器和光传感器的说法正确的（

）A．白天有光照时，光传感器自动闭合B．夜晚无光照时，光传感器自动闭合C．有人走动或发出声音时，声传感器自动闭合D．无人走动或没有声音时，声传感器自动闭合12．如图为“电容测厚传感器”系统的原理图．当被轧金属板材的厚度相对于要求值发生变化时，电容传感器的电容C发生变化．C的变化通过测量电路后．一方面由仪表读出板材厚度，另一方面通过反馈电路将偏差信号传送给压力调节器，使板材的厚度控制在规定的范围内．若仅改变电容器的正对面积S或板材厚度h，可使电容C增大的是（

）A．h减小 B．h增大 C．S减小 D．S增大13．如图所示为一保温箱温度报警器的简化电路图，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，两小灯泡（电阻保持不变）均能发光，为热敏电阻（阻值随温度的升高而减小），下列说法正确的是（）A．当保温箱的温度升高时，电流表A的读数变大B．当保温箱的温度升高时，灯泡变暗、变亮C．电压表V的读数变小，说明保温箱的温度降低D．不管保温箱的温度升高还是降低，电压表的读数变化量和电流表的读数变化量之比不变14．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．电容器储存的电能增大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a到b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15．为保证师生用电安全，学校电路系统中安装有由热敏电阻制成的温度监测器，如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为，原线圈接交流电压，图中电压表和电流表为理想电表，为阻值随温度的升高而减小的热敏电阻，为定值电阻，则下列说法正确的是（）A．变压器输入与输出功率之比为 B．变压器副线圈中电流的频率为C．当处温度升高时，电压表示数不变 D．当处温度升高时，电流表示数减小16．如图是苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。为压力传感器。为可调电阻，两端电压越大，电磁铁对分拣开关的衔铁吸引越强（）A．压力越大越大B．压力越大越小C．调节的大小可以起到保护电路的作用D．调节的大小可以改变苹果筛选的标准17．货梯设置了超载自动报警系统，其简化电路如图所示，货梯电源箱底层装有压敏电阻，为滑动变阻器，K为动触点，A、B为静触点。当出现超载情况时，电铃将发出报警声，以下说法正确的是（）A．电磁铁的上端为N极B．压敏电阻的阻值随压力的增大而增大C．压敏电阻的阻值增大，电磁铁的磁性减弱D．如果要使货梯设定的超载质量变大，那么滑动变阻器的滑片P向右滑动三、实验题18．2022年北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，而温度传感器的主要部件是热敏电阻。某探究小组网购了一个热敏电阻，设计了一个简易的“过热自动报警电路”。（1）为了测量热敏电阻的阻值随温度变化的关系，该小组设计了如图甲所示的电路，他们的实验步骤如下：①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻的温度，记下电流表的相应示数；②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱R使电流表的读数为______，记下电阻箱相应的示数；③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；④根据实验测得的数据，作出了热敏电阻的阻值随温度t变化的图像如图乙所示。（2）该小组设计的“过热自动报警电路”如图丙所示，电源的电动势为E＝3V，电源内阻可忽略，继电器线圈用漆包线绕成，阻值为。将热敏电阻安装在需要探测温度的地方，当线圈中的电流大于等于60mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响起，同时指示灯熄灭。（3）图丙中警铃的接线柱C应与接线柱______（填“A”或“B”）相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______（填“A”或“B”）相连；请计算说明，环境温度超过______℃时，警铃响起报警；若电源有一定的内阻，则警铃报警时对应的温度将______（填“升高”“降低”或“不变”）。19．在2022北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，温度传感器的主要部件通常是热敏电阻。某同学网购了一个热敏电阻，想用其自制一个简易电子温度计；该热敏电阻的说明书显示其电阻随温度变化关系如图甲所示。（1）该同学想判断说明书显示的电阻跟温度关系是否准确，于是用多用电表对裸露在室内的热敏电阻进行测量，结果如图乙表盘所示，即其阻值为___________，若用测量准确的温度计测定此时室温的为___________，则可判断温室下对应关系是准确的。（2）该同学利用实验室的仪器，设计了如图丙的电路图，准备在电压表表盘标注相应的温度，制成“温度计”，他进行了以下的操作。①设计实验数据记录表格如下，并将图的温度与对应的电阻值填入表中；温度（℃）05101520阻值（Ω）1005534221385电压表读数（V）②按照电路图连接实验仪器，闭合开关，将开关拨到___________端（选填“”或“”），按照上表电阻值，将___________（选填“电阻箱”或“热敏电阻”）调到相应阻值并将电压表读数一一对应填到上表的空格处；③将电压表读数对应的温度，标注在电压表的表盘上；④闭合开关，将开关拨到___________端（选填“”或“”），则可以使用该“温度计”测量温度了。（3）电压表示数与热敏电阻值的关系式是___________（用电路图中各物理量字母符号表示）。（4）若图丙中干电池用久了，则用该“温度计”测得的温度会出现怎样的偏差？为什么？___________20．“额温枪”被大量应用于排查高温患者，其原理是通过传感器接收红外线得出感应温度数据。某同学为了研究额温枪中某导电材料的导电规律，用该种导电材料制作成电阻较小的元件Z做实验，测量元件Z中的电流随两端电压从零逐渐增大过程中的变化规律。（1）他应选用下列哪个电路进行实验_________________；A．B．C．D．（2）为了进一步验证“额温枪”测温的准确性，该同学设计了图甲所示电路，已知电源电动势，内阻忽略不计，，热敏电阻的阻值与温度的关系如图乙所示。闭合电键后发现电压表示数为0.45V，则热敏电阻此时的温度为______________℃（保留1位小数）。四、解答题21．传感器让我们的生活变得更加便利，其基本工作原理是把非电学量转换为电学量，从而方便进行测量、传输和控制。（1）为了测量储罐中某种不导电液体液面的高度，某同学利用平行板电容器制作了一个“液位监测仪”，如图1所示，将两块平行金属板竖直插入到该液体中，液体填充在两极板之间。两极板分别用导线接到数字电容表上，数字电容表可显示出电容器的电容，从电容的变化就可以知道容器中液面高度的变化。当数字电容表示数增大时，液面高度是上升还是下降？简要说明理由。（2）如图2所示为大型电子地磅电路图。不称物体时，滑片P在端，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下滑片P下滑，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电流增大。将电流表的电流刻度转换成对应的重力刻度，就可以读出被称物体的重力。已知电源电动势为，内阻不计；滑动变阻器、间距离为，最大阻值等于定值电阻的阻值；两根弹簧的总弹力大小与形变量成正比，比例系数为；电流表内阻不计。请推导所称重物的重力的大小与电流的关系式。（3）利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图3甲所示，在两块磁感应强度相同、N极相对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，磁感应强度为0，霍尔电压为0，将该点作为位移的零点，当霍尔元件沿方向移动时，同时通有如图3乙所示的恒定电流，由于不同位置处磁感应强度不同，在、表面间产生的电势差不同。在小范围内，两磁极间磁感应强度的大小与位移的大小成正比，比例系数为。已知该霍尔元件长为，宽为，厚为，单位体积中导电的电子数为，电子的电荷量为。请推导霍尔