5.1认识传感器基础巩固（word版含答案）.docx

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1、5.1认识传感器基础巩固20212022学年高中物理教科版（2019）选择性必修第二册一、选择题（共15题）1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2如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是()ABCD3如图所示为某电容式话筒的原理示意图。Q为绝缘支架，薄

2、金属膜M和固定电极N形成一个电容器，被直流电源充电。对着话筒说话时，M振动而N可视为不动。下列说法正确的是（）A该话筒的传感器是薄金属膜MB传感器的敏感元件是M、N组成的电容器CM、N间的电压始终等于电源电压D传感器将声波信号转换为电容器的电容4下列说法正确的是（）A凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器B大多数传感器是以化学原理为基础制成的C物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出D物理传感器利用的是物质的物理性质或物理效应5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

3、器线圈间摩擦。当传送带如箭头方向运动且速度为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6下列说法正确的是（）A水银温度计是一种传感器B传感器主要是通过感知电压的变化来传递信号的C传感器不是电视遥控接收器的主要元件D传感器是将力、温度、光、声、化学成分等转换为电信号的主要工具7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

4、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电子体重计的压力传感装置8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电容器D图中液体可以不是导电液体9下列关于传感器的说法中，正确的

5、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10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11某种角速度计，其结构如图所示当整个装置绕轴OO转动时，元件A相对

6、于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压，电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k、自然长度为l，电源的电动势为E、内阻不计滑动变阻器总长也为l，电阻分布均匀，装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端，当系统以角速度转动时，则()A电路中电流随角速度的增大而增大B电路中电流随角速度的增大而减小C弹簧的伸长量为xD输出电压U与的函数式为U12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

7、开13唱卡拉OK用的话筒，内有传感器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是（）A该传感器是根据电流的磁效应工作的B该传感器是根据电磁感应原理工作的C该传感器的敏感元件是线圈D该传感器的转换元件是永磁体14如图是测定位移的电容式传感器，其工作原理是哪个量的变化，造成其电容的变化（ ）A电介质进入极板的长度B两极板间距C两极板正对面积D极板所带电量15传感器是把非电学量（如温度、速度、压力等）的变化转换为电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。如图是一种测量

8、液面高度h的电容式传感器的示意图。从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况。关于两者关系的说法中正确的是（ ）AC增大表示h减小BC减小表示h增大CC减小表示h减小DC的变化与h变化无直接关系二、填空题（共4题）16传感器的定义：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常是电压、电流等_，或转换为电路的_17非电学量转换为电学量的意义：把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、_、处理和_18实验题（1）用DIS实验测量小车的加速度时，将位移传感器的_部分固定在小车上，_部分固定在轨道上端，并将它与_相连。（2）如果根据

9、公式vt2=2gh来设计实验研究自由落体运动是不是匀变速直线运动，那么需要的测量仪器有_传感器和_（非传感器）。19一兴趣小组要组装一台酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前我国交警常用酒精测试仪测量司机的酒精气体浓度，其中利用酒精测试仪测试认定的酒驾标准是“0.2mg/mL酒精气体浓度0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度0.8mg/mL”。现能提供的器材有：A二氧化锡半导体型酒精传感器RxB直流电源（电动势为5V，内阻不计）C电压表（量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用）D电阻箱（最大阻值为999.9）E

10、.定值电阻R1（阻值为20）F.定值电阻R2（阻值为10）G.单刀双掷开关一个，导线若干（1）图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；_（2）电路中R应选用定值电阻_（填R1或R2）；（3）为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪:电路接通前，先将电阻箱调为30.0，然后开关向_（填“a”或“b”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/ml；逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为_时，将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8mg/ml；将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。三、综合题（共4题）20如

11、图所示为光电式烟尘浓度计的原理图，试说明其工作原理。21干簧管结构：如图甲所示，玻璃管内封入了两个软磁性材料制成的簧片，接入图乙电路，当条形磁体靠近干簧管时：（1）会发生什么现象，为什么？（2）干簧管的作用是什么？22随着科技的发展，传感器技术的滥用问题逐渐显现。如果过度依赖传感器的敏锐性，过分信任其精确度，一旦传感器失效就容易引发事故。例如，通过声音传感器来验证主人的身份进而启动某一系统，但如果遇上因感冒引起声音发生变化导致传感器失效，则可能会出现无法启动系统的情况，如何看待传感器的这一类弊端？23动圈式话筒的内部结构如图所示，该装置能够将声信号转化为电信号流），再经扩音器放大后传给扬声器。

12、（1）请尝试解释动圈式话筒将声信号转化为电信号的工作原理。（2）如果这类动圈式话筒出现了故障，故障最有可能出现在什么地方？如何检测并排除故障？参考答案1B2A3D4D5B6D7C8A9B10D11D12A13B14A15C16电学量 通断 17传输 控制 18发射器 接收器 数据采集器 速度 刻度尺 19 R2 a 10 20没有烟尘时，光的传播方向没有发生改变，U1和U2的大小相等；烟尘浓度越高时，光线被烟尘吸收或散射得就会越多，光线射到6的亮度就会越少，所以U1和U2的差值越大，通过运算电路处理后，从显示器中可得到烟尘的浓度。21（1）灯泡会亮，因为当条形磁体靠近干簧管时，两个簧片被磁化而

13、接通；（2）干簧管起到开关的作用，是一种能够感知磁场的传感器。22对于任何的传感器都有其优缺点，任何高科技的东西都有其弊端，我们应该辩证的去对待，不应该全盘否定，但是我们发现不足之后，要不断的改进，使其更好的服务于人类。23（1）当人对着话筒说话时，以人声通过空气使膜片震动，然后在膜片上的线圈绕组在环绕在永久磁体形成的磁场中运动切割磁感线，从而产生变化的感应电流，使声音信号转化为随声音变化的电信号，再经放大后，通过扬声器还原成声音。（2）如果这类动圈式话筒出现了故障，故障最有可能出现在与线圈连接的电路部分。无声：直接用万用表电阻挡对音头的两个焊接点进行测量，若电阻值为无穷大，证明音头的音圈内部

14、开路；若与话筒的标称值相同或者相近，说明音圈良好，故障在插头、屏蔽线缆或开关部分，可仔细检查屏蔽线缆中的屏蔽网线和芯线与插头是否脱焊；开关是否有接触不良故障；开关的接线是否脱焊等。查到故障部位后，将其重新焊好即可排除故障。如果是音头的音圈内部开路，通常只有换新。音轻、失真：首先旋下话筒的前网罩，将万用表置于R 1挡，用两表棒碰触音头引出线两端的焊接点，应该听见话筒振动膜发出“喀喀”声。如果声音很微弱，再用R 100挡测量两焊点之间的电阻值(音圈的直流电阻值)，若电阻值明显小于话筒的标称阻抗值，说明音圈内部存在匝间短路，导致灵敏度下降；如果碰触音头两端的焊接点时振动膜发出明显的“沙沙，摩擦声，说明音圈或振动膜位置改变，致使音圈与磁钢相碰产生摩擦。若经检测没有发现上述故障，通常是音头磁钢的磁性减弱，这一类故障修理不易，只有更换音头。啸叫声：啸叫是话筒的常见故障，除了话筒与扬声器靠得太近而产生“声反馈”外，产生这个故障的原因通常是屏蔽线缆中的屏蔽网线折断，或屏蔽网线与插头焊片的焊接脱落，只有其芯线正常。当话筒的插头插入扩音机的输入插口中时，由于屏蔽线断开未接地，手握话筒时，人体感应或外界干扰信号就会传至扩音机中发生自激振荡而啸叫。这类故障将屏蔽网线重新焊接好即可。