§5-1-认识传感器-(备作业)(解析版)

第1第1课时认识传感器第五章传感器一、单选题：１.如图，机器人装有作为眼睛的“传感器”，犹如大脑的“控制器”，以及可以行走的“执行器”，在它碰到障碍物前会自动避让并及时转弯。下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是()A．采用力传感器 B．采用光传感器C．采用温度传感器 D．采用声音传感器【答案】B【解析】由题图可知，该传感器可以作为机器人的眼睛，则说明它采用的应是通过感光原理而确定障碍物的光传感器。故选B。２.许多办公楼及宿舍楼楼道中的电灯白天不亮,到了晚上能够自动做到“人来即亮,人走即灭”,其神奇功能在于控制灯的“开关”传感器,下列有关该传感器的说法正确的是()A.该传感器能够测量的物理量是位移和温度B.该传感器能够测量的物理量是位移和光强C.该传感器能够测量的物理量是光强和声音D.该传感器能够测量的物理量是压力和位移【答案】C【解析】楼道中安装了自动灯光控制系统,白天灯不亮与光传感器有关;晚上有人经过时,灯自动亮起来,与声音有关,是声传感器,所以该传感器能够测量的物理量是光强和声音,C正确。故选：C。３．如图电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层，再在导体层外加上一块保护玻璃，电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个低电压交流电场，在触摸屏幕时，由于人体是导体，手指与内部导体层间会形成一个特殊电容(耦合电容)，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。由以上信息可知，下列说法中错误的是()A．电容式触摸屏的两极板分别是导体层和手指B．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越大C．当用手触摸屏幕时，手指与屏的接触面积越大，电容越小D．当用手触摸屏幕时，手指和屏的接触面积的大小影响电容的大小【答案】C【解析】电容式触摸屏在原理上把人的手指当作一个电容器元件的一个极板，把导体层当作另一极板，故选项A正确；手指和屏的接触面积大小会影响到电容大小，接触面积越大，即两极板的正对面积越大，电容越大，故选项B、D正确，C错误。故选：C。４．当出现某疫情时，在机场、车站等交通出入口，使用红外线热像仪，红外线热像仪通过红外线遥感，可检测出经过它时的发热病人，从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪，下列说法正确的是()A．选择红外线进行检测，主要是因为红外线具有荧光效应B．红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测C．红外线热像仪同时还具有杀菌作用D．一切物体都能发射红外线，而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同【答案】D【解析】红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的，故D正确。故选D。如图所示是一自动控制电路示意图，R1为光敏电阻，当照射到R1处的光消失时，电流表A中的电流I及ab间的电压U的变化情况是()A．I变大，U变大 B．I变小，U变小C．I变小，U变大 D．I变大，U变小【答案】A【解析】光敏电阻无光照射时其阻值变大，闭合回路的干路电流I干变小，U＝E－I干r，所以U增大；由于I干变小，则UR3变小，而U增大，则U并增大；由I＝IR2＝可得，I增大，故A符合题意。故选A。６.下列生活中利用传感器把光信号变成电信号的是（）A．用遥控器控制电视机的开关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】电视机遥控器是光传感器，将光信号变成电信号，故A正确；声控开关是声音传感器，将声音信号变成电信号，故B错误；压力传感装置将压力信号转化为电信号，故C错误；温控器是将温度信号转化为电路的通断，故D错误；故选A。７.全自动洗衣机设有多段式水位自动感应装置，该装置采用的可能是下列哪种类型的传感器()A．压力传感器 B．红外线传感器C．温度传感器 D．生物传感器【答案】A【解析】洗衣机设有多段式水位自动感应装置，是通过不同量的水所产生的压力转换成电学量，运用的是压力传感器。故A正确，B、C、D错误。故选A。８.位移传感器的工作原理如图所示,物体M在导轨上平移时,带动滑动变阻器的金属滑片P,通过电压表显示的数据,来反映物体M位移的大小x。假设电压表是理想电表,物体M不动时,滑片P位于滑动变阻器正中间位置,则下列说法正确的是()A.物体M运动时,电源内的电流会发生变化B.物体M运动时,电压表的示数会发生变化C.物体M不动时,电路中没有电流D.物体M不动时,电压表没有示数【答案】B【解析】电压表为理想电表,则电压表不分流,故触头移动时不会改变电路的电阻,也就不会改变电路中的电流,故A错误;电压表测的是滑片P左侧电阻分得的电压,故示数随物体M的移动亦即触头的运动而变化,故B正确,C、D错误。故选B。９.如图所示的电路可将声音信号转换为电信号,该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a构成一个电容器,a、b通过导线与恒定电源两极相接。若振动膜a周期性振动,则()A.a振动过程中,a、b板间的电场强度不变B.a振动过程中,a、b板所带电荷量不变C.a振动过程中,灵敏电流计中始终有方向不变的电流D.a向右的位移最大时,a、b板所构成的电容器的电容最大【答案】D【解析】由于平行板电容器两极板与电池两极相连接,两极板间的电压U保持不变,根据场强E=Ud,C=ε故选D。10.如图所示为测定压力的电容式传感器,将平行板电容器、灵敏电流表(零刻度在中间)和电源串联成闭合回路,当压力F作用于可动膜片电极上时,膜片发生形变,引起电容的变化,导致灵敏电流表指针偏转,在开始对膜片施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中,灵敏电流表指针偏转情况为(电流从灵敏电流表右接线柱流入时指针向右偏)()A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不动D.向左偏到某一刻度后不动【答案】A【解析】压力F作用时,极板间距d变小,由C=εr故选A。11.如图所示是一个测定液面高度的传感器,在导线芯的外面涂上一层绝缘物质,放在导电液体中,导线芯和导电液构成电容器的两极,把这两极接入外电路,当外电路的电流变化说明电容值增大时,则导电液体的深度h变化为()A.h增大 B.h减小C.h不变 D.无法确定【答案】A【解析】由题意知,导线芯和导电液体构成电容器的两极,类似于平行板电容器的两极,当液面高度发生变化时,相当于两极正对面积发生变化,会引起电容的变化,与平行板电容器类比可得,导电液体深度h增大时,导电芯和导电液体正对面积增大,电容器的电容值变大。故选A。12.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球。小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是()A.从t1到t2时间内,小车做匀速直线运动B.从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动C.从t2到t3时间内,小车做匀速直线运动D.从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动【答案】D【解析】在0-t1内,I恒定,压敏电阻阻值不变,由小球的受力不变可知,小车可能做匀速或匀加速直线运动,在t1-t2内,I变大,压敏电阻阻值变小,压力变大,小车做变加速运动,A、B均错误;在t2-t3内,I不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,C错误,D正确。故选D。13.在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机,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。手靠近自动干手机能使传感器工作,是因为()A.改变温度 B.改变湿度C.改变磁场 D.改变电容【答案】D【解析】自动干手机是一个电容器,当手靠近时,改变了电容器的电容,自动干手机开始工作。故选D。14.关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是（）A.非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件B.电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量C.非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量D.非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量【答案】C【解析】传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，传感器工作的一般流程为：非电学量被敏感元件感知，然后通过转换元件转换成电信号，再通过转换电路将此信号转换成易于传输或测量的电学量。所以C正确，ABD错误。故选：C。15.下列说法错误的是()A．传感器担负着信息采集的任务B．干簧管是一种能够感知磁场的传感器C．传感器不是电视遥控接收器的主要元件D．传感器是把力、温度、光、声、化学成分转换为电信号的主要工具【答案】C【解析】传感器的任务就是采集信息，A对；干簧管是由平行不接触的两个极易被磁化的软铁片组成的，它靠近磁场时被磁化后相互吸引而接触，B对；由传感器的定义知D对．故选C。16.人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位()A．力传感器 B．光传感器C．温度传感器 D．生物传感器【答案】B【解析】太阳帆的有效采光面积不同，所产生的电流不同，当电流最大时正对太阳，所以应用的是光传感器，选项B正确，选项A、C、D错误．故选B。二．多选题：17.干簧管与灯泡、电源串联，如图所示，当磁铁靠近干簧管时，我们看到，灯泡亮。在这个过程中()A.干簧管就是一个由磁场控制的开关

B.干簧管的簧片磁化为同名磁极相对的磁铁

C.磁场信息转化为电信息

D.电信息转化为磁场信息【答案】AC【解析】略18．传感器担负着信息采集的任务,它可以()A.将力学量(如形变量)转变成电学量B.将热学量转变成电学量C.将光学量转变成电学量D.将电学量转变成力学量【答案】ABC【解析】传感器是将所感受到的不便于测量的物理量(如力、热、光、声等)转换成便于测量的物理量(一般是电学量)的一类元件,故选项A、B、C对,D错。故选：ABC。19．关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的【答案】CD【解析】干簧管能感知磁场,是因为当两个簧片处于磁场中时,两个簧片被磁化而接通,所以是作为开关来使用的,当磁场靠近或远离的时候,就会实现闭合或断开。故选：CD。三、计算题：20.计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是C=εSd,其中常量ε=9.0×10-12F·m-1,S表示两金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时,d发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2【答案】0.15mm【解析】未按下时电容C1=εSd1=0.75pF,由C1C221.如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0kg的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上，其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出．现将该装置沿运动方向固定在汽车上，传感器b在前，传感器a在后，汽车静止时，传感器