5.1认识传感器 自主提升过关练（word版含答案）.doc

《5.1认识传感器 自主提升过关练（word版含答案）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5.1认识传感器 自主提升过关练（word版含答案）.doc（17页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、5.1认识传感器 自主提升过关练（含解析）一、选择题1下面哪一项不是现代传感器的应用（）A将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员B电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人C电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦D当你走近自动门时，门会自动打开2传感器在日常生活中有着广泛的应用，下列对传感器的理解正确的是（）A传感器是通过感知电压的变化来进行信号传递的B传感器是由半导体材料制作而成的C传感器不是电视遥控接收器的主要元件D传感器可以将采集到的信息转换为电学量3如图所示电路中，电流表和电压表均是理想交流电表，变压器是理想变压器P处有一个与灯泡L2串联的干簧管，原来P

2、处没有磁场现在让条形磁铁的一端靠近P处，则以下说法正确的是（ ）A干簧管与日光灯电路中的启动器工作原理完全相同，在电路中发挥的作用也相同B电压表V1的示数不变，电流表A1的示数变大C电压表V2的示数增加、电流表A2的示数增加D若电压表V3的示数是5伏，则铁芯中磁通量变化率的最大值是4下列有关传感器叙述，正确的是（）A交警使用的酒精测试仪是一种物理传感器，是靠吹气的压力来工作B红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作C红外线传感器就是温度传感器D传感器是将电学量转换成非电学量的一种元件5关于传感器，下列说法中正确的是（ ）A干簧管是能够感知电场的传感器B所有传感器的材料都是由半导体材料制成

3、的C霍尔元件是一种把磁感应强度转换为电压的元器件D电饭锅中的温度传感器是用两层膨胀系数不同的双金属片制成的6传感器的功能与人的视觉、听觉、触觉、嗅觉等功能相似。不只在科研领域，在人们的日常生活中，也会用到传感器以实现某种功能。关于图中应用传感器的实际情景，下列说法错误的是（）A甲图传感器用来测量位移的微小变化，是位移传感器B乙图光电计数器用到了光敏电阻这个传感元件，是光传感器C丙图利用霍尔元件可以测量微小位移，是位移传感器D传感器感受力、温度、光、声等信号，把电学信号转换成非电学信号7下列关于传感器的说法中，正确的是（ ）A一般的传感器可以直接用来进行自动控制B传感器可以用来采集信息C金属材料

4、不可以制成传感器D传感器可以将所有感受到的信号都转换为电学量8近年来，酒驾几乎成为一种“社会公害”2011年2月25日十一届全国人大常委会在京闭幕，会议通过了刑法修正案，将醉酒驾车列为犯罪交警用来检测酒驾的酒精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度C成正比，为定值电阻以下关于电流表的示数I与酒精气体浓度C之间关系的图象，正确的是( )ABCD9如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性能良好的弹簧的右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间摩擦。当传送带如箭头方向运动且速

5、度为v时，物体与传送带发生相对滑动，当传送带逐渐加速到时，物体受到的摩擦力和灯泡的亮度将（）A摩擦力不变，灯泡的亮度变亮B摩擦力不变，灯泡的亮度不变C摩擦力变大，灯泡的亮度变亮D摩擦力变小，灯泡的亮度变暗10拥有多名长江学者的天津大学自动化与信息工程学院，为全国传感器类生产企业输送了众多人才传感器指的是能将感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量量（一般是电学量）的一种元件，在自动控制中有相当广泛的应用，如图所示的装置是一种测定液面高度的电容式传感器，从电容C大小的变化情况就能反应出液面高度h的高低情况，则下列说法正确的是AC增大表示h增大BC增大表示h减小C金属芯线与电介质构成一个

6、电容器D图中液体可以不是导电液体11如图所示是电吉他的示意图，在吉他上装有线圈，琴弦是磁性物质当弦振动时，线圈中产生的感应电流输送到放大器、喇叭，把声音播放出来下列关于电吉他说法正确的是A工作原理是电流的磁效应B琴弦可以用尼龙材料制成C利用光电传感器将力学量转换为电学量D线圈中产生的感应电流大小和方向均变化12为了做好新冠疫情防控工作，小区物业利用红外测温仪对出入人员进行体温检测。红外测温仪是一种利用红外线来测量体温的设备，被测人员辐射出的红外线可被测温仪捕捉，并转变成电信号。下列与红外测温仪属于同类传感器的是（）A饮水机中自动控制加热和保温的温控器B走廊照明灯的声控开关C火灾红外报警器D电子

7、体重计的压力传感装置13电容式传感器是将非电信号转换为电信号的装置，由于电容器的电容C取决于极板正对面积S、极板间距离d以及极板间的电介质这几个因素，当某一物理量发生变化时就能引起上述某个因素的变化，从而引起电容的变化，如图所示是四个电容式传感器的示意图，关于这四个传感器的作用，下列说法正确的是（）A甲图的传感器可以用来测量角度B乙图的传感器可以用来测量液面的高度C丙图的传感器可以用来测量压力D丁图的传感器只能用来测量速度14传感器是指将非电学量如速度、温度、压力等的变化转换为电学量变化的一种元件，在自动控制中有着广泛应用如图所示是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图，金属芯线外面有一层不导

8、电的电介质，把金属芯线插入导电液体中芯线与导体绝缘，金属芯线与导电液体形成一个电容器，从指示器显示的电容的大小的变化就能反映液面的升降情况，两者的关系是 AC增大表示h增大BC增大表示h减小CC减小表示h减小DC减小表示h增大15巨磁电阻(GMR)电流传感器可用来准确检测大容量远距离直流输电线路中的强电流，其原理利用了巨磁电阻效应，巨磁电阻效应是指某些磁性材料的电阻R在一定磁场作用下随磁感应强度B的增加而急剧减小的特性如图所示为检测电路的原理图，设输电线路电流为I(不是GMR中的电流)，GMR为巨磁电阻，R1、R2为定值电阻已知输电线路电流I在巨磁电阻GMR处产生的磁场的磁感应强度B的大小与I

9、成正比，下列有关说法正确的是()A如果I增大，电压表V1示数减小，电压表V2示数增大B如果I增大，电流表A示数减小，电压表V1示数增大C如果I减小，电压表V1示数增大，电压表V2示数增大D如果I减小，电流表 A示数减小，电压表V2示数减小二、解答题16酒后驾车危害极大，为此，新交规实施以来，鹤壁市交通警察重点查处酒后驾车酒精测试仪是交警用来检测机动车驾驶员是否酒后驾车的仪器，它的原理示意图如图所示电源电压为6V恒定，当电流表的示数为0.3A时，表明该驾驶员没有酒驾，酒精气体传感器正常工作R0为定值电阻，阻值为10请计算：(1)酒精气体传感器正常工作的电阻R1； (2)酒精气体传感器正常工作一天

10、（24h），所消耗的电能17图a、b分别是电容式转速传感器、电感式转速传感器的结构原理图，请你分析并说明它们的工作原理。参考答案1A【详解】A将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱，而不必麻烦银行工作人员，应用了磁记录技术，与现代传感器无关，故A符合题意；B电梯的两门靠拢接触到人体时，门会自动打开而不会夹伤人，应用了压力传感器，故B不符合题意；C电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦，应用了温度传感器，故C不符合题意；D当你走近自动门时，门会自动打开，应用了微波或红外传感器，故D不符合题意。故选A。2D【详解】A传感器不仅能感知电压的变化，也能感知力、温度、光、声等非电学量的变化，A错误；B不仅

11、半导体材料可以制成传感器，其他材料也可以制成传感器，如金属氧化物就可以制成热敏电阻，B错误；C电视遥控接收器主要是利用传感器来接收信息的，C错误；D传感器可以将采集到的信息转换成电学量，D正确。故选D。3D【详解】试题分析：启动器是当两端加上电压时能完成自动通断的目的，故干簧管与日光灯电路中的启动器工作原理不是完全相同，在电路中发挥的作用也不相同，选项A错误；让条形磁铁的一端靠近P处时，L2被接通，次级电阻减小，次级电流变大，初级电流变大，即电流表A1的示数变大，灯L1两端的电压变大，则V1减小，选项B错误；由于V1减小，则V2减小，电流表A2读数也减小，选项C错误；若电压表V3的示数是5伏，

12、则铁芯中磁通量变化率的有效值为5Wb/s，最大值是，选项D正确；故选D.考点：变压器；交流电的有效值与最大值；电路的动态分析.【名师点睛】此题是变压器、交流电以及电路的动态分析的综合考查；动态分析的方法仍然是先看变化的电阻，然后分析总电阻，次级电流，次级电压，到初级电流即电压；要掌握分析的方法及步骤；此题难度中等.4B【详解】A交警使用的酒精测试仪主要目的是测量酒精度，它是酒精气体传感器，它的阻值随酒精浓度的变化而变化，不是利用压力工作的，故A错误；B红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作，故B正确；C红外线传感器是靠接收发热物体发出的红外线来工作，不是温度传感器，故C错误；D传感器是

13、将非电学量转换成电学量的一种元件，故D错误。故选B。5C【详解】干簧管是能够感知磁场的传感器，选项A错误；传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，所以B错误；霍尔元件是一种把磁感应强度转换为电压的元器件，选项C正确；电饭锅通过温度传感器实现温度的自动控制，而不是用两层膨胀系数不同的双金属片制成的，故D错误故选C.6D【详解】A甲图中，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。如果测出了电容的变化，就能知道物体位置的变化，所以甲图传感器是位移传感器，故A正确；B乙图中，A是发光仪器，B时接收光信号的仪器，B中的主要元件是由光敏电阻组成的光电传感器。当传送

14、带上没有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值较小，供给信号处理系统的电压变低；当传送带上有物品挡住由A射向B的光信号时，光敏电阻的阻值变大，供给信号处理系统的电压变高。这种高低交替变化的信号经过处理，就会转化为相应的数字，实现自动计数的功能，故B正确；C丙图中，在两块磁感应强度相同、同极相对的放置的磁体缝隙中放入霍尔元件，当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度B为0，霍尔电压为0，可将该点作为位移的零点。当霍尔元件沿着z轴正、负方向移动时，则有霍尔电压输出，且电压大小与位移大小成正比，从而能够实现微小位移的测量，故C正确；D传感器感受力、温度、光、声等信号，把非电学信号转换成电学信号，故

15、D错误。本题选错误的，故选D。7B【详解】A传感器一定是通过非电学量转换成电学量来传递信号的，不能实现自动控制，所以A错误；B由于传感器可将非电学量转换成电学量，因此传感器也可以用来采集信息，所以B正确；C传感器材料分半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料，故C错误；D传感器可以将感受到的一些信号转换为电学量，比如：光敏电阻在有光照射时，电阻会变小，所以D错误；故选B。8C【分析】由传感器的电阻r的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到 ，k为比例系数，根据闭合电路欧姆得出电流的表达式，根据数学知识分析电流与C是线性关系还是非线性关系应用数学变形得出电流的倒数与C的关系，分析 与是线性关系还是非

16、线性关系，再选择图象【详解】A、B由传感器的电阻r的倒数与酒精气体的浓度C成正比，得到，k为比例系数，根据闭合电路欧姆得，可见电流与C是非线性关系，图象是曲线，故AB错误；C、D将上式变形得 ，可见与是线性关系，而且是增函数，故C正确，D错误故选C【点睛】本题考查利用物理知识分析科技装置原理的能力，关键是应用数学变形将非线性关系变成线性关系，这种方法在一些实验中常常用到9B【详解】因摩擦力大小只与压力大小及接触面的粗糙程度有关与物体的相对运动速度无关，故物体所受摩擦力不变；由于传送带运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，故物体受到的摩擦力和弹簧弹力是一对平衡力；当传送带逐渐加速到2v时，

17、因物体所受摩擦力不变，则物体仍处于平衡状态，故物体的位置将不发生变化，与滑动变阻器保持相对静止，滑动变阻器接入电阻不变，则由欧姆定律可得电路中电流不变，灯泡的亮度不变故选B。10A【详解】CD此传感器是由金属芯线与液体构成一个电容器，其中的液体是电容器的一个极，则此液体必须是导电液体，选项CD错误；AB当电容C增大时，根据电容的决定式C=分析正对面积应增大，则知液面高度h增大当电容C减小时，则液面高度减小，故A正确，B错误故选A11D【详解】试题分析：工作原理是电磁感应，选项A错误；琴弦是磁性物质，故不能用尼龙材料做成，选项B错误；该装置将力学量转换成了电学量，但它不是利用光电传感器，选项C错

18、误；线圈中产生的感应电流会随弦的振动而变化，不但大小变化，而且方向也变化，故选项D正确考点：电磁感应现象12C【详解】温度测温仪使用的是红外线传感器，实际上就是传感器把光信号转变为电信号的过程，饮水机中自动控制加热和保温的温控器使用的是温度传感器，走廊照明灯的声控开关使用的是声音传感器，电子计重计的压力传感器装置使用的是压力传感器，火灾红外报警器使用的是红外线传感器。故选C。13ABC【详解】A图示电容器为可变电容器，通过转动动片改变正对面积，改变电容，可以用来测量角度，故A正确。B图示电容器的一个极板时金属芯线，另一个极板是导电液，故是通过改变电容器两极间正对面积而引起电容变化的，可以用来测

19、量液面的高度，故B正确；C丙图是通过改变极板间的距离，改变电容器的，可以用来测量压力，故C正确；D可变电容器，通过改变电介质，改变电容，可以用来测量位移，不能测量速度，故D错误；故选ABC。14AC【详解】A、改变液面高度时只改变了正对面积，若电容C增大时，根据电容的决定式分析正对面积应增大，则知，液面高度h增大故A正确，B错误；C、若电容C减小时，根据电容的决定式分析可知，正对面积应减小，则知，液面高度h减小故C正确，D错误故选AC【点睛】本题只要掌握电容的决定式，就能很容易分析电容与液面高度h的关系，注意电容决定式的正确应用，并能根据实际情况分析液面高度与电容的关系15AD【详解】解：A、

20、B、巨磁电阻的电阻值随着外电流的增加而减小，如果I增大，巨磁电阻的电阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，电流I增加；路端电压U1=EIr减小，电阻R2的电压U2=IR2增加，即电压表V1示数减小，电压表V2示数增大，电流表A示数增加，故A正确，B错误；C、D、如果I减小，巨磁电阻的电阻值增加，根据闭合电路欧姆定律，电流I减小；路端电压U1=EIr增加，电阻R2的电压U2=IR2减小，即电压表V1示数增加，电压表V2示数减小，电流表A示数减小，故C错误，D正确；故选AD【点评】本题是简单的电路动态分析问题，推导出路端电压和电阻R2的电压表达式进行分析即可16(1)；(2)W=77760J【分析】由电

21、路图可知，定值电阻R0与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻，利用电阻的串联求出酒精气体传感器正常工作的电阻R1；根据求出酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能；【详解】解：由电路图可知,定值电阻R0与酒精气体传感器电阻串联，电流表测电路中的电流；(1)由可得，酒精气体传感器正常工作时电路中的总电阻：由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以酒精气体传感器正常工作的电阻：(2)酒精气体传感器正常工作一天所消耗的电能：17见解析【详解】电容式转速传感器：电容式转速传感器（以下简称传感器）是一种电参数型数字式转速传感器。它同其它数字式

22、转速传感器一一样，主要是由预变换元件和变换元件两部分组成。在这种传感器里，预变换元件是导电或介电齿盘，变换元件是作为变换电路元件的电容器。工作时，齿盘随被测轴转动，周期性地改变电容器导电极板之间的相对面积或介电常数，使电容量发生周期性变化，即传感器利用电容变换原理将被测轴的机械转速量变换成电路元件的电容参数量。因为齿盘每转过一个齿，导电极板之间的电容器就要变化一个周期，所以传感器输出的电容参数信号之频率与被测转速成正比。这种电容参数信号经传感电路处理后就成为表征被测转速的可供转速数字显示仪测量的脉冲电量信号了。这就是该传感器可用于数字式转速测量的原理。电感式转速传感器：电感式转速传感器（以下简

23、称传感器）是一种以磁场为媒介的电参数型数字式转速传感器。它同其它数字式转速传感器一样，也主要由预变换元件和变换元件两部份组成。在这种传感器里，预变换元件是可随被测轴旋转的齿盘（或齿轮、下同），变换元件是固定安装的作为变换电路之电感元件的线圈。工作时，线圈在来自振荡器的高频电流激励下产生一高频磁场，齿盘之齿顶和齿槽随着被测轴的转动交替经过线圈，使线圈磁场的涡流损耗或磁路磁阻发生周期性变化，从而使线圈的电感发生周期性变化。即是说，传感器利用电感变换原理将被测轴的机械转速量变换成电路元件的电感参数量。因为齿盘每转过一个齿，线圈的电感就要变化一个周期。所以传感器输出的电感参数信号之频率与被测轴转速成正比。这种电感参数信号经由调制器（即变换电路），调解器（即转换电路）和脉冲放大整形电路（即输出电路）组成的信号处理电路（即传感电路）后就成为表征被测转速的可供转速数字显示仪测量的脉冲电量信号了。这就是该传感器可用于数字式转速测量的原理。