5.1認(rèn)識(shí)傳感器 同步練習(xí)（word版含答案）

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1、5.1認(rèn)識(shí)傳感器同步練習(xí)2021—2022學(xué)年高中物理人教版（2019）選擇性必修第二冊(cè) 一、選擇題（共15題） 1．許多牛奶制品中被檢測(cè)出化學(xué)原料三聚氰胺．在多種檢測(cè)三聚氰胺的方法中有一種“酶標(biāo)法檢測(cè)”，這種檢測(cè)方法使用的傳感器，應(yīng)為傳感器中的哪一類(　　) A．物理傳感器 B．化學(xué)傳感器 C．生物傳感器 D．溫度傳感器 2．關(guān)于傳感器，下列說法正確的是(　　) A．金屬材料不可以制成傳感器 B．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào) C．傳感器都是通過感知電壓的變化來傳遞信號(hào)的 D．所有傳感器的材料都是由半導(dǎo)體材料做成的 3．傳感器的輸出量通常為（

2、 ） A．非電量信號(hào) B．電量信號(hào) C．位移信號(hào) D．光信號(hào) 4．溫度傳感器廣泛應(yīng)用于家用電器中，它是利用熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性來工作的.圖甲所示為某裝置中的傳感器工作原理圖，已知電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電阻不計(jì)，G為靈敏電流表，其內(nèi)阻保持不變；R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示.閉合開關(guān)S，當(dāng)R的溫度等于時(shí)，電流表示數(shù)；當(dāng)電流表的示數(shù)時(shí)，熱敏電阻的溫度是（　?。? A． B． C． D． 5．磁傳感器是將磁信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的儀器.如圖所示，將探頭放在磁場(chǎng)中，可以很方便的測(cè)量磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.探頭可能是（ ） A．感應(yīng)線圈 B．熱敏電阻 C．

3、霍爾元件 D．干簧管 6．電動(dòng)自行車是一種應(yīng)用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動(dòng)右把手實(shí)現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動(dòng)把手稱為“霍爾轉(zhuǎn)把”，屬于傳感器非接觸控制.轉(zhuǎn)把內(nèi)部有永久磁鐵和霍爾器件等，截面如圖甲開啟電源時(shí)，在霍爾器件的上、下面之間加一定的電壓，形成電流，如圖乙.隨著轉(zhuǎn)把的轉(zhuǎn)動(dòng)，其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，霍爾器件能輸出控制車速的電壓，已知電壓與車速關(guān)系如圖丙.以下關(guān)于“霍爾轉(zhuǎn)把”敘述正確的是（　　） A．為提高控制的靈敏度，永久磁鐵的上、下端分別為N、S極 B．按圖甲順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)車的右把手，車速將變快 C．圖乙中從霍爾器件的左、右側(cè)面輸出控制車速的霍爾電壓 D．若霍爾器件的上、下面

4、之間所加電壓正負(fù)極性對(duì)調(diào)，將影響車速控制 7．如圖，在電路中接一段鎢絲（從舊白熾燈中取出），閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)用打火機(jī)給鎢絲加熱時(shí)燈泡亮度明顯變暗，根據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來制作一個(gè)溫度傳感器，下面的說法中正確的是（　?。? A．該傳感器利用了鎢絲的化學(xué)性質(zhì) B．該傳感器的原理是把電學(xué)量（電阻）轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量（溫度） C．該傳感器的敏感元件是鎢絲，轉(zhuǎn)換元件是燈泡 D．該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化而變化的特性 8．許多辦公樓及宿舍樓的樓梯上的電燈到了晚上能夠自動(dòng)做到“人來即亮，人走即滅”，其神奇功能在于控制燈的“開關(guān)”傳感器，下面有關(guān)該傳感器的說法中正確的是　　 A

5、．該傳感器能夠測(cè)量的物理量是位移和溫度 B．該傳感器能夠測(cè)量的物理量是位移和光強(qiáng) C．該傳感器能夠測(cè)量的物理量是光強(qiáng)和聲音 D．該傳感器能夠測(cè)量的物理量是壓力和位移 9．下列說法正確的是（　?。? A．話筒是一種常用的聲傳感器，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲信號(hào) B．電熨斗能夠自動(dòng)控制溫度的原因是它裝有雙金屬片溫度傳感器，這種傳感器的作用是控制電路的通斷 C．霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電流這個(gè)電學(xué)量 D．半導(dǎo)體熱敏電阻常用作溫度傳感器，溫度升高，它的電阻值變大 10．如圖所示，Rt為金屬熱電阻，R1為光敏電阻，R2和均為定值電阻，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，V為理想電壓表

6、，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，可能的原因是 A．金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變 B．金屬熱電阻溫度降低，光照減弱，其他條件不變 C．光照增強(qiáng)，其他條件不變 D．光照增強(qiáng)，金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變 11．如圖為一種延時(shí)開關(guān)示意圖，M和N是繞在同一個(gè)鐵芯上的兩個(gè)線圈，其中M與電源E、開關(guān)S構(gòu)成回路，N的兩端用導(dǎo)線ab直接連起來。當(dāng)閉合S后，鐵芯吸住銜鐵A，開關(guān)觸頭B就將高壓電路接通；當(dāng)斷開S時(shí)，銜鐵仍被鐵芯吸住，一會(huì)兒后才被彈簧C拉上去，從而實(shí)現(xiàn)延時(shí)斷開電路的目的。下列說法正確的是（　?。? A．起延時(shí)效果的主要部件是線圈M B．閉合S電路穩(wěn)定工作后，導(dǎo)線ab中有從a流向b

7、的感應(yīng)電流 C．?dāng)嚅_S瞬間，導(dǎo)線ab中有從a流向b的感應(yīng)電流 D．電源E的正負(fù)極對(duì)調(diào)接入后，該裝置就沒有延時(shí)效果 12．電容式傳感器是用來將各種非電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置。由于電容器的電容取決于極板正對(duì)面積、極板間距離以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素，當(dāng)某一物理量發(fā)生變化時(shí)就能引起上述某個(gè)因素的變化，從而又可推出另一個(gè)物理量的值的變化，如圖所示是四種電容式傳感器的示意圖，關(guān)于這四個(gè)傳感器的作用，下列說法不正確的是（　　） A．甲圖的傳感器可以用來測(cè)量角度 B．乙圖的傳感器可以用來測(cè)量液面的高度 C．丙圖的傳感器可以用來測(cè)量壓力 D．丁圖的傳感器可以用來測(cè)量速度 13．測(cè)定壓力變

8、化的電容式傳感器如圖所示，為固定電極，為可動(dòng)電極，組成一個(gè)電容大小可變的電容器。可動(dòng)電極兩端固定，當(dāng)待測(cè)壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí)，可動(dòng)電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容。現(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖所示的電路中，當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí)（ ） A．電容器的電容將減小 B．電阻中沒有電流 C．電阻中有從流向的電流 D．電阻中有從流向的電流 14．下列情況中，應(yīng)用了溫度傳感器的是(?? ) A．夜間自動(dòng)打開的路燈 B．商場(chǎng)里的自動(dòng)玻璃門 C．電視遙控器 D．自動(dòng)恒溫冰箱 15．霍爾式位移傳感器的測(cè)量原理如圖所示，有一個(gè)沿z軸方向均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=B0+kz（

9、B0、k均為常數(shù)，且k＞0）。將霍爾元件固定在物體上，保持通過霍爾元件的電流I不變（方向如圖所示），當(dāng)物體沿z軸正方向平移時(shí)，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢(shì)差U也不同。則（　?。? A．磁感應(yīng)強(qiáng)度B越大，霍爾元件的前、后表面的電勢(shì)差U越大 B．k越大，傳感器靈敏度（）越高 C．若圖中霍爾元件是電子導(dǎo)電，則下表面電勢(shì)高 D．電流越大，霍爾元件的上、下表面的電勢(shì)差U越小 二、填空題（共4題） 16．駐極體話筒由內(nèi)部的駐極體________感受聲波，其工作電壓為________V。 17．在“用DIS研究通電螺線管的磁感應(yīng)強(qiáng)度”實(shí)驗(yàn)中，使用的是______傳感器，

10、采集數(shù)據(jù)繪制B-d圖線，得出結(jié)論：在螺線管的中間位置一定范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度______。 18．某同學(xué)做DIS實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的電路，利用該電路可以測(cè)量小燈泡的________或者_(dá)_______． 19．青島奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)采用風(fēng)力發(fā)電給蓄電池充電，為路燈提供電能．用光敏電阻作為傳感器控制路燈電路的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制．光敏電阻的阻值隨照射光的強(qiáng)弱而變化，作為簡化模型，可以近似認(rèn)為，照射光較強(qiáng)(如白天)時(shí)電阻幾乎為0；照射光較弱(如黑天)時(shí)電阻接近于無窮大．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，黑天打開．電磁開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示.1、2兩接線柱之間是勵(lì)磁

11、線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接．當(dāng)勵(lì)磁線圈中電流大于50 mA時(shí)，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開；電流小于50 mA時(shí)，3、4接通．勵(lì)磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA． (1)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)控制路燈的電路，畫出電路原理圖 _______________________________ ． 光敏電阻R1，符號(hào) 燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號(hào) 保護(hù)電阻R2，符號(hào) 電磁開關(guān)，符號(hào) 蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很??；開關(guān)S，導(dǎo)線若干． (2)回答下列問題： ①如果勵(lì)磁線圈的電阻R線為200 Ω，勵(lì)磁線圈允許加的最

12、大電壓為________ V，保護(hù)電阻R2的阻值范圍為________ Ω. ②在有些應(yīng)用電磁開關(guān)的場(chǎng)合，為了安全，往往需要在電磁鐵吸合鐵片時(shí)，接線柱3、4之間從斷開變?yōu)榻油ǎ疄榇?，電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)如何改造？請(qǐng)結(jié)合本題中電磁開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖說明 _______________________________________________________________________________________． ③任意舉出一個(gè)其他的電磁鐵應(yīng)用的例子_______________________________． 三、綜合題（共4題） 20．調(diào)查學(xué)校和你居住的社區(qū)里有哪些地方

13、用到了傳感器。在老師的指導(dǎo)下，了解其物理原理。 21．光電管在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道的路燈自動(dòng)控制開關(guān)就是其應(yīng)用之一，如圖所示為其模擬電路，其中A為光電管，B為電磁繼電器，C為照明電路，D為路燈．試簡述其工作原理． 22．動(dòng)圈式話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，該裝置能夠?qū)⒙曅盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)流），再經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)聲器。 （1）請(qǐng)嘗試解釋動(dòng)圈式話筒將聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的工作原理。 （2）如果這類動(dòng)圈式話筒出現(xiàn)了故障，故障最有可能出現(xiàn)在什么地方？如何檢測(cè)并排除故障？ 23．要完成以下工作，你認(rèn)為要用什么傳感器？ (1)電子秤稱量物體的重力； (2)恒溫孵化器要保持禽蛋的

14、溫度在一定范圍內(nèi)； (3)樓道自動(dòng)開關(guān)的功能是：晚上有人經(jīng)過樓道，開關(guān)自動(dòng)接通；白天不管是否有人經(jīng)過樓道，開關(guān)都是斷開的． 參考答案： 1．C 2．B 3．B 4．D 5．C 6．B 7．D 8．C 9．B 10．B 11．C 12．D 13．D 14．D 15．B 16． 塑料薄膜 3~6 17． 磁 基本保持不變，可看做勻強(qiáng)磁場(chǎng) 18． 功率 電阻 19． 20； ； 把觸點(diǎn)從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當(dāng)電磁鐵吸合鐵片時(shí)，3、4之間接通；不吸合時(shí)，3、4之間

15、斷開； 電磁起重機(jī)； 20． 樓道應(yīng)用了聲電傳感器，將聲音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可以控制燈泡的通斷。 自動(dòng)開關(guān)門應(yīng)用了紅外線傳感器，當(dāng)人靠近時(shí)，探測(cè)到人發(fā)出的紅外線，從而轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，控制門的開啟與關(guān)閉。 21．光電傳感器的使用原理，具體見答案 22． （1）當(dāng)人對(duì)著話筒說話時(shí)，以人聲通過空氣使膜片震動(dòng)，然后在膜片上的線圈繞組在環(huán)繞在永久磁體形成的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)——切割磁感線，從而產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，使聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為隨聲音變化的電信號(hào)，再經(jīng)放大后，通過揚(yáng)聲器還原成聲音。 （2）如果這類動(dòng)圈式話筒出現(xiàn)了故障，故障最有可能出現(xiàn)在與線圈連接的電路部分。 ①無聲：直接用萬用表電阻擋對(duì)音頭的

16、兩個(gè)焊接點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，若電阻值為無窮大，證明音頭的音圈內(nèi)部開路；若與話筒的標(biāo)稱值相同或者相近，說明音圈良好，故障在插頭、屏蔽線纜或開關(guān)部分，可仔細(xì)檢查屏蔽線纜中的屏蔽網(wǎng)線和芯線與插頭是否脫焊；開關(guān)是否有接觸不良故障；開關(guān)的接線是否脫焊等。查到故障部位后，將其重新焊好即可排除故障。如果是音頭的音圈內(nèi)部開路，通常只有換新。 ②音輕、失真：首先旋下話筒的前網(wǎng)罩，將萬用表置于R × 1擋，用兩表棒碰觸音頭引出線兩端的焊接點(diǎn)，應(yīng)該聽見話筒振動(dòng)膜發(fā)出“喀喀”聲。如果聲音很微弱，再用R × 100擋測(cè)量兩焊點(diǎn)之間的電阻值(音圈的直流電阻值)，若電阻值明顯小于話筒的標(biāo)稱阻抗值，說明音圈內(nèi)部存在匝間短路，導(dǎo)致靈

17、敏度下降；如果碰觸音頭兩端的焊接點(diǎn)時(shí)振動(dòng)膜發(fā)出明顯的“沙沙’，摩擦聲，說明音圈或振動(dòng)膜位置改變，致使音圈與磁鋼相碰產(chǎn)生摩擦。若經(jīng)檢測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)上述故障，通常是音頭磁鋼的磁性減弱，這一類故障修理不易，只有更換音頭。 ③嘯叫聲：嘯叫是話筒的常見故障，除了話筒與揚(yáng)聲器靠得太近而產(chǎn)生“聲反饋”外，產(chǎn)生這個(gè)故障的原因通常是屏蔽線纜中的屏蔽網(wǎng)線折斷，或屏蔽網(wǎng)線與插頭焊片的焊接脫落，只有其芯線正常。當(dāng)話筒的插頭插入擴(kuò)音機(jī)的輸入插口中時(shí)，由于屏蔽線斷開未接地，手握話筒時(shí)，人體感應(yīng)或外界干擾信號(hào)就會(huì)傳至擴(kuò)音機(jī)中發(fā)生自激振蕩而嘯叫。這類故障將屏蔽網(wǎng)線重新焊接好即可。 23．（1）壓力傳感器；（2）溫度傳感器；（3）光敏聲控傳感器