高中人教物理選擇性必修二第五章章末總結(jié)、傳感器（同步練習(xí)）（解析版）-【精創(chuàng)】同步備課

1、章末復(fù)習(xí)第五章 傳感器一、選擇題（18題，每題6分,共48分）1.傳感器是將能感受的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件，在自動(dòng)控制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置是一種測(cè)定液面高度的電容式傳感器。金屬芯線與導(dǎo)電液體構(gòu)成一個(gè)電容器，從電容C大小的變化情況就能反映出液面高度h的高低情況，則兩者的關(guān)系是()C增大表示h增大C增大表示h減小C減小表示h減小C減小表示h增大A只有正確B只有、正確C只有正確 D只有、正確【答案】B【解析】液面高度的變化，相當(dāng)于電容器極板正對(duì)面積的變化。當(dāng)h增大時(shí)，相當(dāng)于正對(duì)面積增大，則電容應(yīng)增大；當(dāng)h減小時(shí)，相當(dāng)于正對(duì)面積減小，電容

2、C應(yīng)減小，B正確。2.傳感器已廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中，下列關(guān)于傳感器的說法正確的是()A火警報(bào)警器使用了壓力傳感器B冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器C商場(chǎng)里的自動(dòng)門使用了光傳感器D夜間自動(dòng)打開的路燈使用了溫度傳感器【答案】B【解析】火警報(bào)警器使用了溫度傳感器，故A錯(cuò)誤；冰箱控溫系統(tǒng)使用了溫度傳感器，故B正確；一般人體都有恒定的體溫，一般在37 ，所以會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)10 m左右的紅外線，被動(dòng)式紅外探頭就是靠探測(cè)人體發(fā)射的10 m左右的紅外線而進(jìn)行工作的。人走向門口時(shí)，門會(huì)自動(dòng)打開，是因?yàn)榘惭b了紅外線傳感器，從而能感知紅外線，導(dǎo)致門被打開，故C錯(cuò)誤；燈要求夜晚亮、白天熄，而白天有光，黑夜沒有光，則是由

3、光導(dǎo)致電路的電流變化，所以電路中光傳感器導(dǎo)致電阻變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，因此是利用半導(dǎo)體的光敏性，即為光電傳感器，故D錯(cuò)誤。3在街旁的路燈，江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮，白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動(dòng)點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，這是利用半導(dǎo)體的()A壓敏性B光敏性C熱敏性 D三種特性都利用【答案】：B【解析：本題中路燈的自動(dòng)控制是利用了半導(dǎo)體的光敏性。4某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實(shí)驗(yàn)中，安裝好如圖所示的裝置。向杯內(nèi)加入冷水，溫度計(jì)的示數(shù)為20 ，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵?，讀出熱敏電阻的阻值R1。然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計(jì)的示數(shù)為60 ，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列

4、說法正確的是()A多用電表應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測(cè)量B多用電表應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測(cè)量C多用電表應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率大的擋D多用電表應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時(shí)換用倍率小的擋【答案】D【解析】測(cè)電阻應(yīng)選用歐姆擋。當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻受溫度變化的影響，偏轉(zhuǎn)角度增大，說明電阻阻值變小，所以應(yīng)換用倍率小的擋。5. (多選)如圖所示為某商廈安裝的光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖。其中A為光源,B為由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速運(yùn)行的自動(dòng)扶梯,R1為光敏電阻,R2為定值電阻。每當(dāng)扶梯上有顧客經(jīng)過擋住由A射向R1的光線時(shí),計(jì)數(shù)器就計(jì)數(shù)一次。下列說法正確的是()A.當(dāng)有光照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)

5、獲得低電壓B.當(dāng)有光照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次【答案】BC【解析】當(dāng)光線照射R1時(shí),R1阻值減小,R總減小,電路中的電流增大,R2是定值電阻,U2=IR2,R2兩端電壓增大,信號(hào)處理系統(tǒng)獲得高電壓,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;每當(dāng)有人經(jīng)過時(shí),即沒有光照時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)獲得低電壓,信號(hào)處理系統(tǒng)計(jì)數(shù)一次,即信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次,所以選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。6.如圖所示，R1為定值電阻，R2為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是指阻值隨溫度的升高而減小的熱敏電阻)，L為小燈泡，當(dāng)溫度降低時(shí)()

6、AR1兩端的電壓增大B電流表的示數(shù)增大C小燈泡的亮度變強(qiáng)D小燈泡的亮度變?nèi)酢敬鸢浮緾【解析】R2與燈泡L并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，與電源構(gòu)成閉合電路，當(dāng)溫度降低時(shí)，熱敏電阻R2電阻值增大，外電路電阻增大，電流表讀數(shù)減小，燈泡L兩端的電壓增大，燈泡的亮度變強(qiáng)，R1兩端的電壓減小，故只有C正確。7.如圖所示為測(cè)定壓力的電容式傳感器，將平行板電容器、靈敏電流表(零刻度在中間)和電源串聯(lián)成閉合回路，當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，膜片發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)，在對(duì)膜片開始施加壓力使膜片電極從圖中的虛線推到圖中實(shí)線位置并保持固定的過程中，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為(電流從電流表正接線柱流

7、入時(shí)指針向右偏)()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動(dòng)D向左偏到某一刻度后不動(dòng)【答案】A【解析】壓力F作用時(shí)，極板間距d變小，由Ceq f(rS,4kd)，電容器電容C變大，又根據(jù)QCU，極板帶電荷量變大，所以電容器應(yīng)充電，靈敏電流計(jì)中產(chǎn)生由正接線柱流入的電流，所以指針將右偏。F不變時(shí)，極板保持固定后，充電結(jié)束，指針回到零刻度。故選A。8.如圖所示,自動(dòng)水位報(bào)警的示意圖,其中繼電器的線圈通過電流時(shí),磁鐵吸引銜鐵1,使它與觸頭3斷開,與觸頭2接觸。若要求水位正常時(shí)綠燈亮,高出一定水位時(shí)紅燈亮,現(xiàn)有紅、綠燈泡各一個(gè),紅燈泡應(yīng)安在位置,綠燈泡應(yīng)安在位

8、置。(均選填“A”或“B”)【答案】:BA【解析】:水位正常時(shí),線圈中沒有電流,銜鐵1與觸頭3接觸,這時(shí)應(yīng)綠燈亮,所以綠燈泡應(yīng)安在A位置,當(dāng)高出一定水位時(shí),線圈中有電流,磁鐵吸引銜鐵1,使它與觸頭3斷開,與觸頭2接觸,這時(shí)應(yīng)紅燈亮,所以紅燈泡應(yīng)安在B位置。二、非選擇題（9題11分，10題13分，11題13分，11題15分 共52分）9.傳感器擔(dān)負(fù)著信息的采集任務(wù),在自動(dòng)控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?如溫度、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(通常是電學(xué)量),例如熱敏傳感器,主要是應(yīng)用了半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻,某熱敏電阻RT阻值隨溫度變化的圖線如圖甲所示,圖乙是由該熱敏電阻RT作

9、為傳感器制作的簡(jiǎn)單自動(dòng)報(bào)警器線路圖。(1)為了使溫度過高時(shí)報(bào)警器鈴響,c應(yīng)接在(選填“a”或“b”)處。(2)若要使啟動(dòng)報(bào)警的溫度提高些,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向(選填“左”或“右”)移動(dòng)。(3)如果在調(diào)試報(bào)警器達(dá)到最低報(bào)警溫度時(shí),無論如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P都不能使報(bào)警器工作,且電路連接完好,各電路元件都能處于工作狀態(tài),則造成工作電路不能工作的原因可能是 ?！敬稹堪?(1)a(2)左(3)電源提供電壓太小,以至于電磁鐵磁性太弱或彈簧勁度系數(shù)太大【解析】:(1)熱敏電阻RT在溫度升高時(shí)阻值變小,電路中電流變大,電磁鐵磁性增強(qiáng),把右側(cè)銜鐵吸引過來,與a接觸,故c應(yīng)接在a處。(2)為使啟動(dòng)報(bào)警的

10、溫度提高,則報(bào)警時(shí)熱敏電阻RT阻值更小,滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)調(diào)大,即滑片應(yīng)左移。(3)工作電路不能工作的原因可能是報(bào)警電路不能接通導(dǎo)致的。10.現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干。如圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路，要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖并說明工作過程：_。【答案】：見解析【解析】：電路圖如圖所示。工作過程：閉合S，當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值增大，通過電磁繼電器的電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱；當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，K斷開，電爐絲斷電，停止供熱；當(dāng)

11、溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過程。11.利用如圖所示的裝置可以測(cè)量汽車在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,該裝置是在箱子的前、后壁上各安裝一個(gè)壓力傳感器,用兩根相同的輕彈簧夾著一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的滑塊,滑塊可無摩擦滑動(dòng),兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上,其壓力大小可直接從傳感器的顯示屏上讀出。現(xiàn)將該裝置沿運(yùn)動(dòng)方向固定在汽車上,傳感器b在前,傳感器a在后,汽車靜止時(shí),傳感器a、b的示數(shù)均為10 N。(取g=10 m/s2)(1)若傳感器a的示數(shù)為14 N,b的示數(shù)為6 N,求此時(shí)汽車的加速度大小和方向。(2)求當(dāng)汽車以怎樣的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),傳感器a的示數(shù)恰為零?！敬鸢浮?1)4.0 m/s

12、2方向向前(2)10 m/s2向后【解析(1)以滑塊為研究對(duì)象,其在水平方向上的受力如圖所示:根據(jù)牛頓第二定律得Fa-Fb=ma1則a1=Fa-Fbm=14-62.0 m/s2=4.0 m/s2,方向向前。(2)根據(jù)題意,當(dāng)左側(cè)彈簧彈力Fa=0時(shí),右側(cè)彈簧的彈力大小Fb=20 N。根據(jù)牛頓第二定律得Fb=ma2解得a2=Fbm=202 m/s2=10 m/s2,方向向后。12.某課外活動(dòng)小組自制了一臺(tái)稱重電子秤,其原理結(jié)構(gòu)如圖甲所示。R0為定值電阻,R是壓敏電阻,其阻值會(huì)隨所受的壓力F的變化而變化,變化范圍大約為幾歐到十幾歐,通過電壓表的讀數(shù)可以得知壓力大小?；顒?dòng)小組通過實(shí)驗(yàn)探究了壓敏電阻阻值R與其所受壓力F大小的關(guān)系,如圖乙所示。請(qǐng)回答以下問題: 甲 乙(1)根據(jù)圖乙所示的R-F圖像,寫出R和F的關(guān)系式:。(2)若圖甲所示的電路中,在壓敏電阻R上水平放置一個(gè)重為2 N的托盤,在托盤上放一重物,電源電動(dòng)勢(shì)E=9 V,電源內(nèi)阻r=1 ,R0=4.5 ,閉合開關(guān),電壓表示數(shù)