2025版高中物理第六章2传感器的应用练习含解析新人教版选修3-2

PAGE4-2传感器的应用1.(2024·广东清远检测)类人型机器人装有作为眼睛的“传感器”,如同大脑的“限制器”,以及可以行走的“执行器”,在它遇到障碍物前会自动避让并刚好转弯.下列有关该机器人“眼睛”的说法中正确的是(B)A.是力传感器 B.是光传感器C.是温度传感器 D.是声音传感器解析:遇到障碍物会绕开,说明它是光传感器,选项B正确,A,C,D错误.2.(2024·黑龙江双鸭山检测)(多选)关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(BD)A.应变片是由导体材料制成B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大,输出的电压差值也越大解析:应变片多用半导体材料制成,应变片被拉伸时电阻变大,故选项A错误,B正确;传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,故选项C错误,D正确.3.(2024·北京师大附中期中)电视机中有一个传感器,能将遥控器发出的红外线信号转化为电信号,下列装置中也利用了这种传感器的是(C)A.电话机的话筒 B.楼道里的声控开关C.空调中的遥控接收器 D.冰箱中的温控器解析:用遥控器调换电视机的频道的过程,事实上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.电话机的话筒是将声音转化为电信号,故A错误;楼道中照明灯的声控开关将声信号转化为电信号,故B错误;空调机接收遥控信号的装置将光信号转化为电信号,故C正确;冰箱中限制温度的温控器将温度转化为电信号,故D错误.4.(2024·浙江温州检测)如图所示,电吉他的弦是磁性物质,当弦振动时,线圈中产生感应电流,感应电流输送到放大器、喇叭,把声音播放出来,下列说法正确的是(C)A.电吉他是光电传感器B.电吉他是温度传感器C.电吉他是声音传感器D.弦改用尼龙材料,原理不变解析:由电吉他发声原理可知是将声音改变转变为电流的改变,选项C正确,A,B,D错误.5.(2024·山西太原期中)传感器在日常生活中的应用越来越广泛,温度传感器(实质是自动开关)是其中的一种.某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动限制电路的.常温下,该温度传感器是闭合的;当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,从而切断整个电路.下列关于该消毒柜的几种电路图中(图中S为电源开关),连接正确的是(A)解析:B,C,D电路中,温度上升到某一设定值时,传感器会断开,但整个电路不会断开.A电路中,电源开关S闭合后,消毒柜起先工作,当温度达到某一设定值时,传感器自动断开,整个电路也断开,所以选项A正确.6.(2024·辽宁大连检测)(多选)家用电热灭蚊器电热部分的主要部件是PTC元件,PTC元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器,其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性,PTC元件具有发热、控温双重功能,若电热灭蚊器环境温度低于t1,以下推断正确的是(AD)A.通电后,其电功领先增大后减小B.通电后,其电功领先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1或t2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时,温度保持在t1～t2间的某一值不变解析:从图线上可以看出,假如通电前PTC的温度t<t1,通电后由于发热的原因,温度上升致使电阻率减小,发热功率将进一步增大,形成正反馈效应,致使温度大于t1,随着温度的上升,电阻率也增大,功率将减小,形成负反馈效应,发热功率的减小制约了温度的进一步上升.从以上分析可知t<t1时,温度会上升;t>t2时,温度会降低.故温控点在t1～t2之间,即温度保持在t1～t2间的某一值,选项A,D正确.7.(2024·江苏徐州检测)如图所示是自动调温式电熨斗,下列说法不正确的是(C)A.常温时上下触点是接触的B.双金属片温度上升时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲C.原来温度限制在80℃断开电源,现要求60D.由熨烫丝绸衣物状态转化为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些解析:常温工作时,上下触点是接通的,当温度上升时,上层金属片形变大,向下弯曲,切断电源,温度要上升则应使调温旋钮下移一些,选项A,B,D正确,C错误.8.驾驶员酒后驾车已成为平安行驶的重大隐患,为此全国上下掀起了一场严查酒后驾驶的平安检查行动.交通警察在执行任务过程中,要运用一种酒精测试仪检测驾驶员是否属于酒后驾驶,其内部结构如图所示,其中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的改变而改变,不同酒精浓度对应着传感器的不同电阻,这样显示仪器上就与浓度有对应关系,假如酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,那么电压表示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是(B)A.U越大,表示c越大,c与U成正比B.U越大,表示c越大,但c与U不成正比C.U越大,表示c越小,c与U成正比D.U越大,表示c越小,但c与U不成正比解析:设酒精气体传感器的电阻为Rc,则有E=I(r+R0+R+Rc),电压表示数U=IR0,可得U=Er+R0+R+Rc·9.如图所示为大型电子地磅电路图,电源电动势为E,内阻不计,不称物体时,滑动头P在A端,滑动变阻器接入电路中有效电阻最大,电流较小;称重物时,在压力作用下滑动头下移,滑动变阻器有效电阻变小,电流变大.这样把电流对应的质量值刻在刻度盘上,就可以读出被称物体的质量.若滑动变阻器上A,B间长度为l,最大阻值为R0,已知两弹簧的总弹力与形变量成正比,比例系数为k,试导出所称重物重力G与电路中电流I的函数关系.解析:设称重物G时弹簧的压缩量为x,由题意得G=kx①此时,滑动头P距B端距离为l-x,滑动变阻器有效电阻为R0-xlR0I=ER解得G=2kl-EklI答案:G=2kl-Ekl(老师备用)1.氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测.它的电阻随一氧化碳浓度的改变而改变,在如图(甲)所示的电路中,不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻,这样,显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系,视察仪表指针就能推断一氧化碳浓度是否超标.有一种氧化锡传感器,其技术资料中给出的传感器电导(即电阻的倒数)—CO浓度曲线如图(乙)所示,请推断,电压表示数U0与一氧化碳浓度c之间的对应关系最可能的是图(丙)中的(B)解析:当一氧化碳浓度增大时,传感器的电导增大,电阻R传减小,由闭合电路欧姆定律知,电路中的电流I=ER0+R+R传+r增大,电压表示数U0=IR0=E2.(多选)如图所示为一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计的顶端封入一段金属丝,以下说法