第六章 傳感器章末檢測試卷(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共計48分.16題為單選題，712題為多選題，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1有一些星級賓館的洗手間裝有自動干手機，洗手后將濕手靠近，機內(nèi)的傳感器就開通電熱器加熱，有熱空氣從機內(nèi)噴出，將濕手烘干，手靠近干手機能使傳感器工作，是因為()A改變濕度 B改變溫度C改變磁場 D改變電容答案D解析根據(jù)自動干手機工作的特征，手靠近干手機時電熱器工作，手撤離后電熱器停止工作，人是一種導(dǎo)體，可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器手靠近時相當(dāng)于連接一個電容器，可以確定干手機內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容大小，故D正確2有一種在光照或溫度升高時排氣扇都能啟動的自動控制裝置，下列說法正確的是 ()A兩個傳感器都是光電傳感器B兩個傳感器分別是光電傳感器和溫度傳感器C兩個傳感器可能分別是溫度傳感器、電容式傳感器D只有光照和溫度都適合時排氣扇才能工作答案B解析題中提到有光照或溫度升高時排氣扇都能自動控制，由此可見兩個傳感器一個是光電傳感器，一個是溫度傳感器，而且排氣扇自動工作只需光照或溫度一個條件滿足即可，A、C、D錯，B對3用遙控器調(diào)換電視機頻道的過程，實際上就是傳感器把光信號轉(zhuǎn)化為電信號的過程下列屬于這類傳感器的是 ()A紅外報警裝置B走廊照明燈的聲控開關(guān)C自動洗衣機中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器答案A4如圖1所示是某種汽車上的一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表(由電流表改裝而成)指針?biāo)傅目潭?，就可以知道油箱?nèi)油面的高度，當(dāng)滑動變阻器的金屬滑片向下移動時，則()圖1A電路中的電流減小，油箱油面降低B電路中的電流減小，油箱油面升高C電路中的電流增大，油箱油面降低D電路中的電流增大，油箱油面升高答案D解析當(dāng)油箱油面升高時，由于浮力作用使金屬滑片向下移動，回路電阻減小，電流增大，故D項正確5某儀器內(nèi)部電路如圖2所示，其中M是一個質(zhì)量較大的金屬塊，左、右兩端分別與金屬絲制作的彈簧相連，并套在光滑水平細桿上，a、b、c三塊金屬片的間隙很小(b固定在金屬塊上)當(dāng)金屬塊處于平衡時兩根彈簧均處于原長狀態(tài)若將該儀器固定在一輛汽車上，則下列說法正確的是 ()圖2A當(dāng)汽車加速前進時，甲燈亮B當(dāng)汽車加速前進時，乙燈亮C當(dāng)汽車剎車時，乙燈亮D當(dāng)汽車剎車時，甲、乙燈均不亮答案B解析向前加速時，M向左移動，b與a接觸，乙燈亮；當(dāng)剎車時，M向右移動，b與c接觸，甲燈亮故選項B正確6氧化錫傳感器主要用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的電阻隨一氧化碳濃度的變化而變化在如圖3甲所示的電路中，不同的一氧化碳濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，理想電壓表的指針位置就與一氧化碳濃度有了對應(yīng)關(guān)系，觀察電壓表指針就能判斷一氧化碳濃度是否超標(biāo)有一種氧化錫傳感器，其技術(shù)資料中給出的是電導(dǎo)(即電阻的倒數(shù))CO濃度曲線，如圖乙所示在下列表示一氧化碳濃度c與電壓表示數(shù)U0之間關(guān)系的圖象中正確的是()圖3答案A解析U0IR0，一氧化碳濃度c增大，電導(dǎo)增大，電阻R傳減小，U0增大，但不是正比關(guān)系選項A正確，B、C、D錯誤7下列說法正確的是()A熱敏電阻是把熱量這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量的元件B金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，但靈敏度差C電熨斗中的雙金屬片是溫度傳感器D霍爾元件是能夠把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓的傳感元件答案BCD解析熱敏電阻是把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量的元件，A錯誤8電容式話筒的保真度比動圈式話筒好，其工作原理如圖4所示Q是絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個電容器，被直流電源充電當(dāng)聲波使膜片振動時，電容發(fā)生變化，電路中形成變化的電流當(dāng)膜片向右運動的過程中，則()圖4A電容變大B電容變小C導(dǎo)線AB中有向左的電流D導(dǎo)線AB中有向右的電流答案AC9.如圖5所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，RT為負溫度系數(shù)熱敏電阻，RG為光敏電阻，閉合開關(guān)后，小燈泡L正常發(fā)光，由于環(huán)境改變(光照或溫度)，發(fā)現(xiàn)小燈泡亮度變暗，則引起小燈泡變暗的原因可能是()圖5A溫度不變，光照增強 B溫度升高，光照不變C溫度降低，光照增強 D溫度升高，光照減弱答案AC10如圖6所示是用光敏電阻LDR和燈泡制成的一種簡易水污染指示器，下列說法中正確的是()圖6A嚴(yán)重污染時，LDR是高電阻B輕度污染時，LDR是高電阻C無論污染程度如何，LDR的電阻不變，阻值大小由材料本身因素決定D該儀器的使用會因為白天和晚上受到影響答案AD解析嚴(yán)重污染時，透過污水照到LDR上的光線較少，LDR電阻較大，A對，B錯；LDR由半導(dǎo)體材料制成，受光照影響，電阻會發(fā)生變化，C錯；白天和晚上自然光的強弱不同，或多或少會影響LDR的電阻，D對11.在家用電熱滅蚊器中，電熱部分主要元件是PTC元件，PTC元件是由鈦酸鋇等半導(dǎo)體材料制成的電阻器，其電阻率隨溫度t的變化關(guān)系如圖7所示，溫度從t0開始變化，由于這種特性，使PTC元件具有發(fā)熱、保溫雙重功能以下判斷正確的是()圖7A通電后，其電功率先增大后減小B通電后，其電功率先減小后增大C當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1不變D當(dāng)其產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時，溫度保持在t1和t2之間的某一值不變答案AD解析當(dāng)電熱滅蚊器溫度由t0升到t1的過程中，電阻器的電阻率隨溫度的升高而減小，其電阻R隨之減小，由于加在電熱滅蚊器上的電壓U保持不變，電熱滅蚊器的電功率P隨之增大，當(dāng)tt1時，電功率P達到最大當(dāng)溫度由t1升高到t2的過程中，增大，R增大，P減小而溫度越高，其與外界環(huán)境溫度的差別也就越大，高于環(huán)境溫度的電熱滅蚊器的散熱功率P也就越大因此在這之間的某一溫度t3會有PP3P，即電功率P減小到等于散熱功率時，即達到保溫；當(dāng)t<t3，P>P，使溫度自動升高到t3；當(dāng)t>t3，P<P，使溫度自動降為t3，實現(xiàn)自動保溫12.如圖8所示是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用d表示薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)，對于一個霍爾元件d、k為定值，如果保持I恒定，則可以驗證UH隨B的變化情況以下說法中正確的是(工作面是指較大的平面)()圖8A將永磁體的一個磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面，UH將變大B在測定地球兩極的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平C在測定地球赤道上的磁場強弱時，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平D改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，UH將發(fā)生變化答案ABD解析將永磁體的磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面時，B增大，I恒定，由公式UH知UH將變大，選項A正確；地球兩極的磁場方向在豎直方向上，所以霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平，使B與工作面垂直，選項B正確；地球赤道上的磁場沿水平方向，只有霍爾元件的工作面在豎直方向且垂直于南北時，B才與工作面垂直，選項C錯誤；改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角，B在垂直工作面方向上的大小發(fā)生變化，UH將發(fā)生變化，選項D正確二、非選擇題(本題共5小題，共計52分)13(6分)如圖9所示，實線是某同學(xué)利用力傳感器懸掛一鉤碼在豎直方向由靜止開始運動，數(shù)據(jù)采集器記錄下的力傳感器中拉力的大小變化情況從圖中可知道該鉤碼的重力約為_N，A、B、C、D四段圖線中鉤碼處于超重狀態(tài)的為_，處于失重狀態(tài)的為_圖9答案10A、DB、C解析當(dāng)鉤碼靜止時，傳感器的拉力為10 N，此時鉤碼受力平衡，即鉤碼的重力為10 N當(dāng)力傳感器讀數(shù)大于重力時，鉤碼處于超重狀態(tài)，即A、D段當(dāng)力傳感器讀數(shù)小于重力時，鉤碼處于失重狀態(tài)，即B、C段14(10分)(1)用如圖10所示的傳感器可以測運動物體的位移，說明它的工作原理是什么？圖10(2)電子電路中常用到一種稱為“干簧管”的元件，它的結(jié)構(gòu)是玻璃管內(nèi)封入的兩個軟磁性材料制成的簧片，如圖11所示，它是傳感器嗎？圖11答案見解析解析(1)它可以將位移變化轉(zhuǎn)化為電容信號，當(dāng)物體向左運動時，電容增大；當(dāng)物體向右運動時，電容減小(2)它是傳感器，可以感知磁場玻璃管內(nèi)封入兩個軟磁性材料制成的簧片，當(dāng)存在磁場時，如條形磁鐵靠近，兩個簧片被磁化而相互吸引接觸，燈泡就發(fā)光，因此能感知磁場的存在15(12分)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RG在不同照度下的阻值如表所示：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，請在圖12給定的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點；圖12(2)如圖13所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)提供的器材如下：光敏電阻RG(符號，阻值見表)；直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干圖13答案(1)如圖甲所示光敏電阻的阻值隨光的照度的增大而非線性減小(2)如圖乙所示解析(2)原理：利用串聯(lián)電路的分壓規(guī)律設(shè)計電路當(dāng)照度降低至1.0 lx時，光敏電阻為RG20 k，由題中信息可知U122 V，E3 V，所以R10 k，定值電阻應(yīng)選R1.16(9分)如圖14甲所示是某同學(xué)探究熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律時設(shè)計的電路圖圖14(1)根據(jù)電路圖，在圖乙的實物上連線(2)通過實驗，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖15所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而_圖15(3)他將這個熱敏電阻接入如圖16所示的電路中，已知電源電壓為9 V，R130 ，內(nèi)阻不計的電流表讀數(shù)為0.5 A，則R2的阻值為_圖16答案(1)連接實物圖如圖所示(2)減小(3)25 解析(2)由熱敏電阻伏安特性曲線可知：隨電流、電壓的增大，電功率增大，溫度升高，曲線上的點與原點連線的斜率也增大，因此熱敏電阻的阻值減小(3)電流表內(nèi)阻不計，則通過R1的電流I1 A0.3 A.通過R2和R的電流為I2IAI10.5 A0.3 A0.2 A，由R的伏安特性曲線可以讀出，當(dāng)I20.2 A時，R兩端的電壓為U4 V，則R2兩端的電壓U2EU5 V，所以R2 25 .17(15分)某種電飯鍋的工作原理圖如圖17所示，煮飯時開關(guān)S是閉合的，紅色指示燈亮；飯熟后(溫度大約為103 )保護開關(guān)S自動斷開，黃燈亮圖17(1)電阻R1的作用是保護紅色指示燈不致因電流過大而燒毀，與電飯鍋發(fā)熱板的等效電阻相比，二者大小應(yīng)有什么關(guān)系？為什么？(2)通常情況下用這種電飯鍋燒水時，它的自動斷電功能是否起作用？為什么？答案見解析解析(1)R1應(yīng)該遠大于發(fā)熱板的等效電阻因為紅色指示燈只起指示作用，R1和紅色指示燈消耗的電功率應(yīng)遠小于發(fā)熱板的功率，兩者又是并聯(lián)接入電路的，電壓相同，所以流過R1和紅色指示燈的電流應(yīng)遠小于流過發(fā)熱板的電流，因此R1應(yīng)該遠大于發(fā)熱板的等效電阻(2)水沸騰時的溫度為100 ，燒開時水溫不會達到103 ，所以自動斷電功能不起作用