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1、5.1認識傳感器同步練習2021—2022學年高中物理人教版（2019）選擇性必修第二冊 一、選擇題（共15題） 1．許多牛奶制品中被檢測出化學原料三聚氰胺．在多種檢測三聚氰胺的方法中有一種“酶標法檢測”，這種檢測方法使用的傳感器，應為傳感器中的哪一類(　　) A．物理傳感器 B．化學傳感器 C．生物傳感器 D．溫度傳感器 2．關于傳感器，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，其作用是將聲信號轉(zhuǎn)換為電信號 C．傳感器都是通過感知電壓的變化來傳遞信號的 D．所有傳感器的材料都是由半導體材料做成的 3．傳感器的輸出量通常為（

2、 ） A．非電量信號 B．電量信號 C．位移信號 D．光信號 4．溫度傳感器廣泛應用于家用電器中，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，已知電源的電動勢，內(nèi)電阻不計，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系如圖乙所示.閉合開關S，當R的溫度等于時，電流表示數(shù)；當電流表的示數(shù)時，熱敏電阻的溫度是（　?。? A． B． C． D． 5．磁傳感器是將磁信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕膬x器.如圖所示，將探頭放在磁場中，可以很方便的測量磁場的強弱和方向.探頭可能是（ ） A．感應線圈 B．熱敏電阻 C．

3、霍爾元件 D．干簧管 6．電動自行車是一種應用廣泛的交通工具，其速度控制是通過轉(zhuǎn)動右把手實現(xiàn)的，這種轉(zhuǎn)動把手稱為“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，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，其內(nèi)部的永久磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動，霍爾器件能輸出控制車速的電壓，已知電壓與車速關系如圖丙.以下關于“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．按圖甲順時針轉(zhuǎn)動電動車的右把手，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、之間所加電壓正負極性對調(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，燈泡正常發(fā)光，當用打火機給鎢絲加熱時燈泡亮度明顯變暗，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性質(zhì) B．該傳感器的原理是把電學量（電阻）轉(zhuǎn)換為熱學量（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做到“人來即亮，人走即滅”，其神奇功能在于控制燈的“開關”傳感器，下面有關該傳感器的說法中正確的是　　 A

5、．該傳感器能夠測量的物理量是位移和溫度 B．該傳感器能夠測量的物理量是位移和光強 C．該傳感器能夠測量的物理量是光強和聲音 D．該傳感器能夠測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，其作用是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號 B．電熨斗能夠自動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強度這個磁學量轉(zhuǎn)換為電流這個電學量 D．半導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，電源電動勢為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，其他條件不變 D．光照增強，金屬熱電阻溫度升高，其他條件不變 11．如圖為一種延時開關示意圖，M和N是繞在同一個鐵芯上的兩個線圈，其中M與電源E、開關S構(gòu)成回路，N的兩端用導線ab直接連起來。當閉合S后，鐵芯吸住銜鐵A，開關觸頭B就將高壓電路接通；當斷開S時，銜鐵仍被鐵芯吸住，一會兒后才被彈簧C拉上去，從而實現(xiàn)延時斷開電路的目的。下列說法正確的是（　　） A．起延時效果的主要部件是線圈M B．閉合S電路穩(wěn)定工作后，導線ab中有從a流向b

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

8、化的電容式傳感器如圖所示，為固定電極，為可動電極，組成一個電容大小可變的電容器?？蓜与姌O兩端固定，當待測壓力施加在可動電極上時，可動電極發(fā)生形變，從而改變了電容器的電容?，F(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖所示的電路中，當待測壓力增大時（ ） 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，應用了溫度傳感器的是(?? ) A．夜間自動打開的路燈 B．商場里的自動玻璃門 C．電視遙控器 D．自動恒溫冰箱 15．霍爾式位移傳感器的測量原理如圖所示，有一個沿z軸方向均勻變化的勻強磁場，磁感應強度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），當物體沿z軸正方向平移時，由于位置不同，霍爾元件在y軸方向的上、下表面的電勢差U也不同。則（　?。? A．磁感應強度B越大，霍爾元件的前、后表面的電勢差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電，則下表面電勢高 D．電流越大，霍爾元件的上、下表面的電勢差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強度”實驗中，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)，磁感應強度______。 18．某同學做DIS實驗時用如圖所示的電路，利用該電路可以測量小燈泡的________或者________． 19．青島奧運會帆船賽場采用風力發(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，實現(xiàn)自動控制．光敏電阻的阻值隨照射光的強弱而變化，作為簡化模型，可以近似認為，照射光較強(如白天)時電阻幾乎為0；照射光較弱(如黑天)時電阻接近于無窮大．利用光敏電阻作為傳感器，借助電磁開關，可以實現(xiàn)路燈自動在白天關閉，黑天打開．電磁開關的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示.1、2兩接線柱之間是勵磁

11、線圈，3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點連接．當勵磁線圈中電流大于50 mA時，電磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點分離，3、4斷開；電流小于50 mA時，3、4接通．勵磁線圈中允許通過的最大電流為100 mA． (1)利用以下器材設計一個自動控制路燈的電路，畫出電路原理圖 _______________________________ ． 光敏電阻R1，符號 燈泡L，額定功率40 W，額定電壓36 V，符號 保護電阻R2，符號 電磁開關，符號 蓄電池E，電壓36 V，內(nèi)阻很??；開關S，導線若干． (2)回答下列問題： ①如果勵磁線圈的電阻R線為200 Ω，勵磁線圈允許加的最

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

13、用到了傳感器。在老師的指導下，了解其物理原理。 21．光電管在各種自動化裝置中有很多應用，街道的路燈自動控制開關就是其應用之一，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曅盘栟D(zhuǎn)化為電信號流），再經(jīng)擴音器放大后傳給揚聲器。 （1）請嘗試解釋動圈式話筒將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號的工作原理。 （2）如果這類動圈式話筒出現(xiàn)了故障，故障最有可能出現(xiàn)在什么地方？如何檢測并排除故障？ 23．要完成以下工作，你認為要用什么傳感器？ (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)樓道自動開關的功能是：晚上有人經(jīng)過樓道，開關自動接通；白天不管是否有人經(jīng)過樓道，開關都是斷開的． 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，可看做勻強磁場 18． 功率 電阻 19． 20； ； 把觸點從彈簧片右側(cè)移到彈簧片左側(cè)，保證當電磁鐵吸合鐵片時，3、4之間接通；不吸合時，3、4之間

15、斷開； 電磁起重機； 20． 樓道應用了聲電傳感器，將聲音轉(zhuǎn)換成電信號，可以控制燈泡的通斷。 自動開關門應用了紅外線傳感器，當人靠近時，探測到人發(fā)出的紅外線，從而轉(zhuǎn)換為電信號，控制門的開啟與關閉。 21．光電傳感器的使用原理，具體見答案 22． （1）當人對著話筒說話時，以人聲通過空氣使膜片震動，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中運動——切割磁感線，從而產(chǎn)生變化的感應電流，使聲音信號轉(zhuǎn)化為隨聲音變化的電信號，再經(jīng)放大后，通過揚聲器還原成聲音。 （2）如果這類動圈式話筒出現(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音頭的

16、兩個焊接點進行測量，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、屏蔽線纜或開關部分，可仔細檢查屏蔽線纜中的屏蔽網(wǎng)線和芯線與插頭是否脫焊；開關是否有接觸不良故障；開關的接線是否脫焊等。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，應該聽見話筒振動膜發(fā)出“喀喀”聲。如果聲音很微弱，再用R × 100擋測量兩焊點之間的電阻值(音圈的直流電阻值)，若電阻值明顯小于話筒的標稱阻抗值，說明音圈內(nèi)部存在匝間短路，導致靈

17、敏度下降；如果碰觸音頭兩端的焊接點時振動膜發(fā)出明顯的“沙沙’，摩擦聲，說明音圈或振動膜位置改變，致使音圈與磁鋼相碰產(chǎn)生摩擦。若經(jīng)檢測沒有發(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，除了話筒與揚聲器靠得太近而產(chǎn)生“聲反饋”外，產(chǎn)生這個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。當話筒的插頭插入擴音機的輸入插口中時，由于屏蔽線斷開未接地，手握話筒時，人體感應或外界干擾信號就會傳至擴音機中發(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