2022年高中物理第章传感器与现代社会_用传感器做实验_信息时代离不开传感器学业分层测评沪科版选修- .pdf

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1、1 4.3 用传感器做实验 4.4信息时代离不开传感器(建议用时： 45 分钟 ) 学业达标 1.( 多选 ) 下列传感器中机器人能应用到的传感器是( ) A.视觉传感器B.位移传感器C.压力传感器D.语言识别装置【解析】视觉传感器相当于机器人的“眼睛”；压力传感器、 位移传感器等使机器人有了“感觉”；语言识别装置相当于机器人的“耳朵”. 故正确答案为A、B、C、D. 【答案】ABCD 2.( 多选 ) 当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中， 下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器的说法中正确的是( ) A.电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器B.电子体温计中主要是采用

2、了温度传感器C.电脑所用的光电鼠标主要采用了声波传感器D.电子秤中主要是采用了力电传感器【解析】C项中电脑所用的光电鼠标主要采用了光电传感器. 【答案】ABD 3. “嫦娥一号”卫星上装有8 种 24 件探测仪器，其中可能有( ) A.味觉传感器B.气体传感器C.听觉传感器D.视觉传感器【解析】“嫦娥一号”月球卫星是为探测月球而发射的在轨卫星，而月球上无气体，所以不需要气体传感器和听觉传感器，当然也用不到味觉传感器，真正需要的是为月球“画像”的视觉传感器立体相机. 【答案】D 4. 用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转换成电信号的过程.下列属于这类传感器的是( ) A.红外

3、报警装置B.走廊照明灯的声控开关C.自动洗衣机中的压力传感装置D.电饭煲中控制加热和保温的温控器【解析】A.红外线是一种不可见的光线，红外报警装置就是利用它将光信号转换为电信号的，所以符合题意；B.声控开关主要是将声信号转换为电信号，所以不合题意； C.洗衣机中的压力传感装置主要是将压力信号转换为电信号，所以不合题意； D. 电饭煲中的温控器主要是将温度信号转换为电信号，所以不合题意. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - -

4、 - 2 【答案】A 5.( 多选 ) 关于电子秤中应变式力传感器的说法中正确的是( ) A.悬臂梁发生形变后将其形变的弹力显示出来B.当应变片的表面拉伸时，其电阻变大；反之变小C.传感器输出的是应变片上的电压D.外力越大，输出的电压差值也越大【解析】应变片材料的电阻满足RLS，当应变片的电阻发生变化时使输出的电压差值变大， 由电压差值与外力的关系转换成力的大小显示出来，并不是将形变时的弹力直接显示出来，由此知B 、D正确 . 【答案】BD 6. 当你走近某些写字楼、机场、宾馆等大厅的入口时，大门会自动打开，进入大厅后，门又会自动关闭，关于这种自动门的下列说法中正确的是( ) A.控制这种自动

5、门开关的是一种红外线传感器B.控制这种自动门开关的是一种普通光电传感器，能使自动门“见光开”C.大人走近门会自动打开，小孩走近门，门不会自动打开D.男孩走近门会自动打开，女孩走近门，门可能不会开【解析】控制自动门开关的传感器是红外线传感器，A对，B错；尽管不同物体(包括大人、孩子 ) 不同的温度发出的红外线波长不同，但在设置这个传感器范围时应当充分考虑到大人、小孩个体的差异及人体体温的变化范围. 大人、小孩、男孩、女孩靠近，门都应当会自动打开， C、D错. 【答案】A 7. 如图 4-4-2所示是电容式话筒的示意图，它是利用电容制作的传感器，话筒的振动膜前面镀有薄薄的金属层，膜后距膜几十微米处

6、有一金属板，振动膜上的金属层和这个金属板构成电容器的两极，在两极间加一电压U，人对着话筒说话时，振动膜前后振动，使电容发生变化， 导致话筒所在电路中的其他量发生变化，使声音信号被话筒转化为电信号，其中导致电容变化的原因可能是电容器两板间的( ) 图 4-4-2A.距离变化B.正对面积变化C.介质变化D.电压变化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 【解析】本题考查传感器的应用. 这个声传感器可归到电容传感器中. 由

7、题意，对着话筒说话时，振动膜前后振动，则金属层和金属板间距离改变，即电容器两极板间距离改变，故导致电容变化的原因可能是电容器两极板间的距离变化，故正确答案为A. 【答案】A 8. 如图 4-4-3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( ) 【导学号： 72000092】图 4-4-3A.温度升高至74 时， L1亮灯报警B.温度升高至74 时， L2亮灯报警C.温度升高至78 时， L1亮灯报警D.温度升高至78 时， L2亮灯报警【解析】当温度低于78 时，线圈中没有电流，此时灯L1亮，但不报警，当温度升高到 78时，线圈中有电流，磁铁吸引衔铁

8、，灯L2被接通，所以灯L2亮且报警，温度升高至 74 时，线圈中没有电流，只是灯L1亮，不会报警 . 【答案】D 能力提升 9. 如图 4-4-4所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图，罩内装有发光二极管LED 、光电三极管和不透明的挡板. 平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态. 发生火灾时，下列说法正确的是( ) 图 4-4-4A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B.光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C.进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小， 发出警报D.以上说法

9、均不正确【解析】由火灾报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使光发生散射， 部分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 光线照到光电三极管上，电阻变小， 与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报， C对. 【答案】C 10.( 多选 ) 压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小. 一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图4-4-5 甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降

10、机静止时电流表示数为I0. 某过程中电流表的示数如图4-4-5 乙所示，则在此过程中( ) 【导学号： 72000093】图 4-4-5A.物体处于失重状态B.物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动【解析】因为压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，由题图乙知， 电流大于静止时的电流且稳定，故压力增大，物体处于超重状态，选项B、D正确 . 【答案】BD 11. 全面了解汽车的运行状态( 速度、水箱温度、 油量 ) 是确保汽车安全行驶和驾驶员安全的举措之一，为模仿汽车油表原理，自制一种测定油箱油量多少或变化多少的装置. 如图4-4-6 所示，其中电源电压保持

11、不变.R是滑动变阻器，它的金属滑片是金属杆的一端.小阳同学在装置中使用了一只电压表( 图中没有画出 )， 通过观察电压表示数， 可以了解油量情况，你认为电压表应该接在图中的_两点之间， 按照你的接法请回答：当油箱中油量减少时，电压表的示数将_( 填“增大”或“减小” ).图 4-4-6【解析】由题图可知当油箱内液面高度变化时，R的金属滑片将会移动，从而引起R名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 两端电压的变化，且当

12、R?R时，URIR可视为UR与R成正比，所以电压表应接在b、c之间，当油量减小时，电压表示数将增大. 【答案】b、c增大12. 如图 4-4-7 所示为普通冰箱内温度控制器的结构. 铜质的测温泡1、细管 2 和弹性金属膜盒 3 连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸汽，上述材料就构成了一个温度传感器. 膜盒 3 为扁圆形 ( 图中显示为它的切面) ，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片4 连接. 盒中气体的压强增大时，盒体就会膨胀. 测温泡 1 安装在冰箱的冷藏室中，5、6 分别是电路的动触点和静触点，控制制冷压缩机的工作. 弹簧 7 的两端分别连接到弹簧片4 和连杆9 上，连杆 9 的下端

13、是装在机箱上的轴. 凸轮 8 是由设定温度的旋钮( 图中未画出 ) 控制的 . 逆时针旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧7 的拉力 . 图 4-4-7(1) 为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够开始工作，而当达到设定的低温后又自动停止工作？(2) 为什么凸轮可以改变设定的温度？【解析】(1) 冰箱内温度较高时，密封系统中的压强增大，盒体膨胀，膜盒3 通过小柱体带动弹簧片4 使动触点 5 与静触点 6 接触，控制压缩机自动开始工作，而当达到设定的低温时弹簧7 带动弹簧片4 将触点 5、6 断开，使压缩机停止工作. (2) 凸轮逆时针旋转会加大连杆9 对弹簧 7 的拉力，该拉力与膜盒3 共同控制弹簧片4的运动，故凸轮可以改变设定的温度. 【答案】见解析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -