傳感器的應(yīng)用舉例基礎(chǔ)鞏固（含答案）

5.3傳感器的應(yīng)用舉例基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）

選擇性必修第二冊(cè)

一、選擇題（共15題）

1.自動(dòng)化溫室種植能使人們?cè)诤涞亩鞠碛玫叫迈r的蔬菜，自動(dòng)控制室所利用的傳感器是（）

A.壓力傳感器B.聲音傳感器

C.溫度傳感器D.氣體傳感器

2.傳感器在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，它的種類多種多樣，其性能也各不相同.空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)

到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)這一功能的傳感器是（）

A.力傳感器B.光傳感器C.溫度傳感器D.聲傳感器

3.小萌同學(xué)家樓道燈的控制電路中接入了光傳感器.在天黑時(shí)，燈就亮；在天亮?xí)r，燈就熄滅.這樣天

黑時(shí)，小管是否有人經(jīng)過(guò)樓道，燈都是亮著的，白白浪費(fèi)了寶貴的電能.學(xué)二門(mén)電路和傳感器后，小萌同

學(xué)就試著改進(jìn)樓道燈，以節(jié)約能源.她設(shè)想在樓道燈控制電路中接入另一個(gè)傳感器，在天黑時(shí)，出現(xiàn)聲音

燈才開(kāi)啟，這樣便可節(jié)約大量電能.你認(rèn)為小萌應(yīng)接入的傳感器和兩個(gè)傳感器間采用的門(mén)電路分別是

（）

A.溫度傳感器與門(mén)

B.聲傳感器與門(mén)

C.聲傳感器或門(mén)

D.力傳感器或門(mén)

4.有一種測(cè)量物體重量的電子秤，其電路原理圖如圖中的虛線所示，主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳

感器K（實(shí)際上是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實(shí)質(zhì)上是電流表）.不計(jì)

踏板的質(zhì)量，已知電流表的量程為2A,內(nèi)阻為1C,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為1C,電阻R隨壓力產(chǎn)變

化的函數(shù)式為R=30~0.01F（尸和R的單位分別是N和C）.下列說(shuō)法正確是（）

?造板

?壓力傳感器

A.該秤能測(cè)量的最大體重是2500N

B.該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表G刻度盤(pán)0.375A處

C.該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤(pán)0.400A處

D.該秤可以通過(guò)電路規(guī)律轉(zhuǎn)換成尸=3200+寧關(guān)系進(jìn)行刻度轉(zhuǎn)換

5.某品牌空調(diào)主機(jī)裝有一種傳感器，其作用是當(dāng)室內(nèi)溫度與室外溫度相差到一定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)主機(jī)

工作，這種傳感器稱為（）

A.溫度傳感器B.壓力傳感器

C.光電傳感器D.氣體傳感器

6.傳感器在日常生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，溫度傳感器（實(shí)質(zhì)是自動(dòng)開(kāi)關(guān)）是其中的一種.某一食品消毒柜

就是利用溫度傳感器來(lái)自動(dòng)控制電路的.常溫下，該溫度傳感器是閉合的；當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值時(shí)，傳

感器自動(dòng)斷開(kāi)，從而切斷整個(gè)電路.下列關(guān)于該消毒柜的兒種電路圖中（圖中S為電源開(kāi)關(guān)），連接正確的

是（）

7.傳感器是一種采集信息的重要器件.如圖所示電路為測(cè)定壓力的電容式傳感器，A為固定電極，B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.下列說(shuō)法中正確的是（）

ni

挎，壓力

A.當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí)，則電容器的電容洛減小

B.閉合K,當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí)，則有向右的電流通過(guò)R

C.斷開(kāi)K,當(dāng)待測(cè)壓力減小時(shí)，則電容器所帶的電量減小

D,斷開(kāi)K,當(dāng)待測(cè)壓力減小時(shí)，則兩極板問(wèn)的電勢(shì)差增大

8.如圖所示是一位同學(xué)設(shè)計(jì)的防盜門(mén)報(bào)警器的簡(jiǎn)化電路示意圖。門(mén)打開(kāi)時(shí)，紅外光敏電阻以受到紅外線

照射，電阻減小；門(mén)關(guān)閉時(shí)會(huì)遮蔽紅外線源（紅外線源沒(méi)有畫(huà)出）。經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)，燈的亮、滅情況的確能

反映門(mén)的開(kāi)、關(guān)狀態(tài)。門(mén)打開(kāi)時(shí)兩燈的發(fā)光情況及及兩端電壓如2與門(mén)關(guān)閉時(shí)相比（）

A.紅燈亮，UR2變大B.綠燈亮，UR2變大

C.綠燈亮，UR2變小D.紅燈亮，UR2變小

9.傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等物理量，并把它們按照一

定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為便于傳送和處理的另一個(gè)物理量（通常是電壓、電流等電學(xué)量），或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。

空調(diào)機(jī)在室內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定的溫度后，會(huì)自動(dòng)停止工作，空調(diào)機(jī)內(nèi)使用的傳感器是（）

A.力傳感器B.溫度傳感器

C.光傳感器D.聲傳感器

10.隨著生活水平的提高，電子秤已經(jīng)成為日常生活中不可或缺的一部分，電子秤的種類也有很多，如圖

所示是用平行板電容器制成的廚房用電子秤及其電路簡(jiǎn)圖。稱重時(shí)，把物體放到電子秤面板上，壓力作用

會(huì)導(dǎo)致平行板上層膜片電極下移。則（）

A,電容器儲(chǔ)存的電能減少

B.電容器的電容減小，帶電荷量減小

C.膜片下移過(guò)程中，電流表有。到人的電流

D.電子秤是一個(gè)壓力傳感器，穩(wěn)定后電容器兩板間電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)

11.壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用壓敏電阻判斷豎直升降機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的

裝置，其工作原理圖如圖甲所示，將壓敏電阻固定在升降機(jī)底板上，其上放置一個(gè)物塊，在升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的

過(guò)程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，已知升降機(jī)靜止時(shí)電流表的示數(shù)為力。下列判斷正確的是（）

A.從0到八時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)一定靜止

B.從力到/2時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.從力到時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度在變化

D.從72到門(mén)時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)可能向下勻加速運(yùn)動(dòng)

12.藥物生產(chǎn)車間需要嚴(yán)格控制室內(nèi)溫度范圍，盡量保證較小的溫度波動(dòng)。如圖是某監(jiān)控溫度波動(dòng)的報(bào)警

原理圖，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，當(dāng)報(bào)警器兩端的電壓變化量超出設(shè)定值時(shí)，報(bào)警器就會(huì)自

動(dòng)報(bào)警。下列說(shuō)法正確的是（）

A.溫度升高，報(bào)警器兩端電壓減小

B.溫度降低，熱敏電阻的熱功率一定增大

C.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值大，報(bào)警器容易報(bào)警

D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值與報(bào)警器是否容易報(bào)警無(wú)關(guān)

13.利用某半導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而減小的特征可以制作電子溫度計(jì)。圖曰表示該半導(dǎo)體的電阻R隨攝

氏溫度f(wàn)變化的情況。把該半導(dǎo)體與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為/?的電源，理想電壓表和保護(hù)電阻&連成如圖乙

所示的電路。用該半導(dǎo)體作測(cè)溫探頭，把電壓表的電壓刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，就得到了一個(gè)簡(jiǎn)易的電

子溫度計(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.。應(yīng)標(biāo)在電壓較大的刻度上

B.應(yīng)標(biāo)在電壓較大的刻度上

C.該電子溫度計(jì)表盤(pán)上溫度的刻度是均勻的

D.若電池用久后內(nèi)阻「變大，用該溫度計(jì)測(cè)量的溫度要比真實(shí)值偏低

14.壓敏電阻的阻值R隨所受壓力的增大而減小。某興趣小組利用壓敏電阻設(shè)計(jì)了判斷電梯運(yùn)行狀態(tài)的裝

置，其電路如圖甲所示，將壓敏電阻平放在電梯內(nèi)，受壓面朝上，在上面放一物體4電梯靜止時(shí)電壓表

示數(shù)為U。，在電梯由靜止開(kāi)始運(yùn)行的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)變化情況如圖乙所示。下列判斷正確的是

乙

A.電梯勻加速下降B.電梯勻加速上升

C.電梯下降且加速度在變大D.電梯上升且加速度在變小

15.街道旁的路燈、江海里的航標(biāo)燈都要求夜晚亮、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，主要利用了下列哪種傳感器

A.溫度傳感器B.光電傳感器

C.壓力傳感器D,以上三種任意一種都行

二、填空題（共4題）

16.電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)量。

17.分體式位移傳感器是由發(fā)射器和組成的，發(fā)射的是脈沖信號(hào)。反射式位移傳感器發(fā)射

脈沖信號(hào)。力傳感器使用前必須,作用力必須與傳感器內(nèi)的始終保持垂直。

18.光敏電阻在被光照射時(shí)發(fā)生變化，光敏電阻能夠把光照強(qiáng)弱這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為這個(gè)電學(xué)

量。

19.現(xiàn)代奧運(yùn)會(huì)帆船賽場(chǎng)通常采用風(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(kāi)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(jiǎn)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（如夜晚）時(shí)電阻接近于無(wú)窮大.利用光敏電阻作為傳

感器，借助電磁開(kāi)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉，夜晚打開(kāi).電磁開(kāi)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50mA時(shí)，電

磁鐵吸合鐵片，彈簧片和觸點(diǎn)分離，3、4斷開(kāi)；電流小于50mA時(shí)，3、4接通.勵(lì)磁線圈中允許通過(guò)的

最大電流為100mA.

玄?

寸卜彈簧片

.觸點(diǎn)

一鐵片

J電磁鐵

勵(lì)磁線圈

Y絕緣支架

電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

（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(huà)出電路原理圖

光敏電阻R],符號(hào)%—

燈泡L,額定功率40W,額定電壓36V,符號(hào),

保護(hù)電阻R2,符號(hào)「帚=

電磁開(kāi)關(guān)，符號(hào)

蓄電池E,電壓36V,內(nèi)阻很?。婚_(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干.

（2）如果勵(lì)磁線圈的電阻為200Q,勵(lì)磁線圈允許加的最大電壓為V,保護(hù)電阻R2的阻值范圍為

____________Q.

三、綜合題（共4題）

20.加速度計(jì)是測(cè)定物體加速度的儀器，在現(xiàn)代科技中，它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇或宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)

的信息源，如圖所示為應(yīng)變式加速度計(jì)，當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，加速度計(jì)中的敏感元件也處于加速狀態(tài)，敏感元

件由彈簧連接并架在光滑支架上，支架與待測(cè)系統(tǒng)固定在一起，敏感元件下端滑動(dòng)臂可在滑動(dòng)變阻器R上

自由滑動(dòng)，靜止時(shí)位于滑動(dòng)變阻器中央，當(dāng)系統(tǒng)加速時(shí)，敏感元件發(fā)生位移，并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出.已知敏

感元件的質(zhì)量為〃?，兩側(cè)彈簧的勁度系數(shù)為上電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì)，滑動(dòng)變阻器的總阻值為R,有

效長(zhǎng)度為L(zhǎng),靜態(tài)時(shí)輸出電壓為Uo,問(wèn)如何用輸出信號(hào)的電壓U來(lái)表示待測(cè)系統(tǒng)的加速度.

輸出信一一

0----------1I-------

21.有一種測(cè)量人體重的電子秤，其原理圖如圖中的虛線所示，它主要由三部分構(gòu)成：踏板、壓力傳感器

R（是一個(gè)阻值可隨壓力大小而變化的電阻器）、顯示體重的儀表G（實(shí)質(zhì)是理想電流表）.設(shè)踏板的質(zhì)量可忽

略不計(jì)，已知理想電流表的量程為0~3A,電源電動(dòng)勢(shì)為E:15V,內(nèi)阻為r=lQ,電阻R隨踏板變化的函

數(shù)為R=29-0.02F（F和R的單位分別是N和C）.

:…曲板...........：

j

:壓力傳感器

-II_-----

（1）求該秤零刻度線（即踏板空載時(shí)的刻度線）對(duì)應(yīng)的流強(qiáng)度大小；

（2）求該秤能測(cè)量的最大體重；

（3）該秤的刻度（體重刻度）是否均勻？

22.化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用到恒溫箱。如圖（a）所示為簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路圖，它由熱敏電阻斗和繼電器組成。

如圖1b）所示為熱敏電阻的R-f圖像。設(shè)繼電器線圈中電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器銜鐵吸合。若

繼電器線圈電阻為150C,為繼電器線圈供電的電源E=6V（內(nèi)阻可以不計(jì)）時(shí)，要使恒溫箱內(nèi)溫度保持

120℃,可變電阻凡的值應(yīng)調(diào)節(jié)為多少。

23.有一種測(cè)量壓力的電子秤，其原理圖如圖所示。E是內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為6V的電源。Ro是一個(gè)阻值

為300。的限流電阻。G是由理想電流表改裝成的指針式測(cè)力顯示器。R