1、高中物理选修二第五章传感器经典习题答案解析一、选择题1电磁学的成就极大地推动了人类社会的进步。下列说法正确的是（）A甲图是某品牌的无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图，无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”B在乙图中，开关由闭合变为断开，则断开瞬间触头C马上离开触点C在丙图中，钳形电流表是利用电磁感应原理制成的，它的优点是不需要切断导线，就可以方便地测出通过导线中交变电流的大小D丁是电容式话筒的电路原理图，声波的振动会在电路中产生恒定的电流2现代生活离不开智能手机，手机中有很多特殊功能需要传感器来实现。例如当人将手机靠近耳朵附近接听电话时，手机会自动关闭屏幕从而达到省电的目
2、的，实现这一功能可能用到的传感器为（）A光传感器和位移传感器B磁传感器和温度传感器C磁传感器和声传感器D压力传感器和加速度传感器3如图所示，额温枪因其具有快速、无接触测温的特点，广泛应用在各类新型冠状病毒防控场所额温枪核心部件的传感器是（）A位移传感器 B声音传感器 C力传感器 D红外温度传感器4如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜，构成了一个电容器，且通过导线与恒定电源两极相接，若声源S做简谐运动，则（）Aa振动过程中，板之间的电场强度不变Ba振动过程中，板所带的电荷量不变Ca振动过程中，电路中始终有方向
3、不变的电流Da板向右位移最大时，电容器的电容最大5如图所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为，现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为，则可判断（）A= B D不能确定和的关系6氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化在如图甲所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，电压表的指针位置就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察电压表指针就能判断一氧化碳浓度是否超标有一种氧化锡传感器，其技术资料中给出的是电导（即电阻的倒数）CO浓度曲线，如图乙所示在下列表示一氧化碳浓度c与电压表示数
4、U0之间关系的图象中正确的是（）A BC D7下列说法中正确的是（）A硅、锗不属于半导体B在半导体中加入微量杂质，可以使其导电能力成百万倍增大CN型半导体的载流子以空穴为主DPN结是构成晶体二极管的基础，不是构成三极管的基础8关于实验，下列说法中正确的是（）A实验只能测量距离、速度、力等一些力学物理量B实验可以完成全部的物理实验C实验比传统的实验方便、准确D实验没有传统实验方便、准确9交通警察用来检测驾驶员呼气中酒精含量的检测器使用的传感器是（）A声音传感器 B化学传感器 C压力传感器 D温度传感器10在公共场所装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就会开通电热器加热，喷出热空气将手烘
5、干。自动干手机使用的传感器应该是（）A磁传感器 B红外线传感器C力传感器 D声传感器11传感器是把非电学量转换成电学量的一种元件。如图甲、乙所示是两种常见的电容式传感器，现将甲、乙两种传感器分别接到图丙的电路中进行实验（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏），下列实验现象中正确的是（）A当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转B当图甲所示传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向左偏转C当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变大，则电流表指针向左偏D当图乙所示传感器接入电路实验时，若h变小，则电流表指针向左偏12关于“模块机器人”的组成部分中相当于“人脑”部分的是（ ）
6、A执行器 B传感器 C控制器 D敏感元件13如图所示为一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计的顶端封入一段金属丝，以下说法正确的是（）A温度升高至时，亮灯报警 B温度升高至时，亮灯报警C温度升高至时，亮灯报警 D温度升高至时，亮灯报警14有一种测量体重的电子秤，其电路原理图如图中的虚线所示，主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（实际上是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质上是电流表），不计踏板的质量，已知电流表的量程为2A，内阻RG为1；电源电动势为12V，内阻r为1，压力传感器的电阻R随压力F变化的函数式为R=300.01F（F和R的单位分别是N和）。下列说法正确是
7、（）A压力越大电阻越大B该秤能测量的最大体重是2500NC该秤零刻度线（即踏板空载时刻度线）应标在电流表G刻度盘0A处D该秤可以通过电路规律转换成F=3200-关系进行刻度转换15如图甲所示为恒压电源给光敏电阻R供电时，流过此电阻的电流和其所受光照强度的关系图像。某同学利用此光敏电阻设计了一个台灯的自动控制电路，如图乙所示，T为一自耦式变压器，下列说法正确的是（）A仅光照变强，R的阻值变大B仅光照变强，R中的电流变小C仅滑片P下滑，L中的电流频率变小D仅滑片P下滑，T的输入功率变小二、填空题16传感器是一种能感知和识别信息的装置，它由_和_组成，能将感知和测量到的非电学量转别为_。17金属的电
8、阻率随温度的升高而_。用金属丝可以制作_传感器，称为_。18如图甲所示，为热敏电阻的Rt图像，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器的电阻为100。当线圈的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E9.0V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。则(1)应该把恒温箱内的加热器接在_（填“A、B端”或“C、D端”）。(2)如果要使恒温箱内的温度保持50，可变电阻R的阻值应调节为_。19如图所示是“模块机器人”的控制器。其中是“电源”键、是“选择”键、是“运行”键、是“复位”键。现用这个控制器设计一个“模块机器人”来控制家用
9、厨房间的“自行排气”。控制的要求是：当打开厨房间的灯或厨房间温度升高时，排气扇都能启动，则：(1)控制器的执行器插口应接_。(2)传感器的插口应接_、_。(3)控制器的“选择”键应置于_控制方式。20在实验中，我们用过不少传感器，请写出三个传感器：_传感器，_传感器，_传感器。21如图所示是饮水器的自动控制电路，左边是一个在水温较低时对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关。只要有水浸没，它就会导通；水面低于时，不会加热。（1）是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一_（选填“与”、“或”或“非”）逻辑门，接在电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否。是一个可变电阻
10、，低温时应_（选填“远大于”或“远小于”）。（2）请阐述此饮水机的自动加热原理_。22图为利用光电脉冲测量小车的车速和行程的装置示意图，A为光源，B为光专接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮，车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后就变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，再由电子电路记录和显示.若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程，还必须测量的物理量或数据是_，小车速度v的表达式为_，行程s的表达式为_.23在实际应用中有多种自动控温装置，以下是其中两种控温装置：图（a）为某自动恒温箱原理图，箱内的电阻R1=2k，
11、R2=1.5k，R3=4k，Rt为热敏电阻，其电阻随温度变化的图象如图（b）所示当a、b两点电势UaUb时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度提高；当UaUb时，电压鉴别器会使S断开，停止加热（1）则恒温箱内的稳定温度为_；恒温箱内的电热丝加热时Rt的取值范围为_（2）有一种由PTC元件做成的加热器，它产生的焦耳热功率PR随温度t变化的图象如图（c）所示该加热器向周围散热的功率为PQ=k（tt0），其中t为加热器的温度，t0为室温（本题中取20），k=0.1W/当PR=PQ时加热器的温度即可保持稳定，则该加热器工作的稳定温度为_；某次工作中，该加热器从室温升高至稳定温度
12、的过程中，下列温度变化过程用时最短的是_（A）2024 （B）3236 （C）4852 （D）606424图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警，则图中的甲是_；乙是_；丙是_25有一种测量人体重量的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：踏板、压力传感器R（是一个阻值可随压力大小而变化的电阻器）、显示体重的仪表G（实质是理想电流表）设踏板的质量可忽略不计，已知理想电流表的量程为3A，电源电动势为12V，内阻为2，电阻R随压力变化的函数式为R=300.02F（F和R的单位
13、分别是N和）； （1）该秤能测量的最大重量是_N；（2）该秤零刻度线（即踏板空载时间刻度线）应标在电流刻度盘_A处.26如图所示为自动水位报警器的示意图，在水位低于B时，电磁铁所在的控制电路部分断路,_灯亮；当水位升高到B时，电磁铁所在的控制电路部分接通，_灯亮.三、解答题27用负温度系数的热敏电阻作为传感器，设计一个简单的自动控制装置，可供选择的器材如下：热敏电阻、小灯泡（或门铃）、电池组、继电器、滑动变阻器、开关，导线等。要求：温度高时，灯泡亮或门铃报警。请选出需要的器材，画出原理图，并作简要说明。28某中学生制作成功一个“遥控探测手”。阅读下面一则文字说明和电路图，请你指出“遥控探测手”
14、的三个基本“机器人模块是由文中的哪些装置构成的？（如控制器、传感器、执行器等主要模块）从电路中你能看出是哪种基本逻辑电路？为什么？遥控探测手未开发的处女地或者某个星球被视为人类的未来生存地，需要去检测空气、土壤、水的样本是否为优良元素。而那里充满危险，谁去更合适呢？机器人探测是当仁不让的。我这里制作的遥控探测手，具备探测的功能，能小发出光、声的可视的非语言信号。所用材料一般家里或市场上都可找到。主要有：胶木板、铅皮、单簧管、磁铁、微动开关、遥控玩具型的接受与发射装置。制作中有两点要注意：其一，调整遥控装置中的接受与发射频率，若调整失误，遥控车只进不退，或只会左转不会右转等令人哭笑不得的事就会发
15、生；其二，探测手的电气原理要设计好，见示意图，其中J为单簧管，S为微动开关，Q是发光二极管。29如图所示为检测某传感器的电路图传感器上标有“3V，0.9W”的字样(传感器可看作一个纯电阻)，滑动变阻器R0上标有“10，1A”的字样，电流表的量程为00.6A，电压表的量程为03V求：(1)传感器的电阻和额定电流；(2)为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？(3)如果传感器的电阻变化超过标准值1 ，则该传感器就失去作用实际检测时，将一个恒压电源加在图中a、b之间，闭合开关S，通过调节R0，来改变电路中的电流和R0两端的电压检测记录如下：若不计检测电路对传感器电阻的影响，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？30如图所示，小铅球P系在细金属丝下，悬挂在O点，开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态当将小铅球P放入水平流动的水中时，球向左摆动一定的角度，水流速度越大，越大为了测定水流对小球作用力的大小，在水平方向固定一根电阻丝BC，其长为L，它与金属丝接触良好，不计摩擦和金属丝的电阻，C端在O点正下方处，且OC=h图中还有电动势为E的电源（内阻不计）和一只电压表请你连接一个电路，使得当水速增大时，电压表示数增大
