1、2019 届人教版 传感器的应用 单元测试一、单选题1. 火灾报警器可以使用的是 ( )A. 光传感器 B. 温度传感器 C. 红外线传感器 D. 超声波传感器【答案】A【解析】解：火灾报警器，是当有火灾时，会发生烟，进入火灾报警器时，利用光的漫反射，从而触发开关报警 故 BCD 错误，A 正确；.故选：A传感器的作用是将温度、力、光、声音等非电 量转换为电 量温度传感器是当温度变化时，导致电阻的阻值发学生变化；而光敏电阻则是当有光时，其电阻的阻值发学生变化2. 如图，是一火警报警电路的示意图 其中 为用某种. 3材料制成的传感器，这种材料的电阻率随温度的升高而增大 值班室的显示器为电路中的电
2、流表，电两极.之间接一报警器 当传感器 所在处出现火情时，显. 3示器的电流 I、报警器两端的电压 U 的变化情况是 ( )A. I 变大， U 变小 B. I 变小，U 变大 C. I 变小，U 变小 D. I 变大，U 变大【答案】D【解析】解：当传感器 所在处出现火情时， 的电阻增大，外电路总电阻增大，根3 3据闭合电路欧姆定律得知，干路电流 I 减小，路端电压 变大，即报警器两端=的电压 U 变大。传感器 与电阻 并联部分的电压 ，I 减小， 变3 2 并 =(+1) 并大，电流表的读数变大。故选：D。当传感器 所在处出现火情时， 的电阻增大，外电路总电阻增大，根据欧姆定律分3 3析干
3、路电流与路端电压的变化 报警器两端的电压 U 等于路端电压 根据干路电流的变化，. .分析并联电路电压的变化 当并联电路的电压增大时，电流表的读数也增大.本题是实际问题，实质上是电路的动态变化分析问题，按“局部到整体，再到局部”的思路分析，并不难3. 电子秤使用的是 ( )A. 超声波传感器 B. 温度传感器 C. 力传感器 D. 光传感器【答案】C【解析】解：根据电子秤的工作原理，可知当电子秤受到压力的作用时，会显示相应的大小，故使用的是压力传感器，故 ABD 错误，C 正确；故选：C。电子称的工作原理是受到力的作用，并显示其大小，应用了压力传感器，从而即可求解。考查了电子秤的工作原理，使用
4、了压力传感器，了解不同学传感器的原理。4. 发学生地震时，救援队员用多种学生命探测仪搜寻废墟下幸存者发出的具有学生命迹象的信息 有一种学生命探测仪与自动门、家电遥控系统应用的是同学一种类.型的传感器 这种传感器是 . ( )A. 湿度传感器 B. 气体传感器 C. 红外传感器 D. 压力传感器【答案】C【解析】解：一切物体均发出红外线，学生命探测仪可利用红外线来探测，自动安全门和电视机遥控器使用的是同学一类型传感器，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；故C 正确，ABD 错误故选：C传感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常学生活中得
5、到了广泛应用，不同学传感器所转换的信号对象不同学，我们应就它的具体原理进行分析对于传感器我们应该了解它是一种将其它信号转换为电信号，从而实现对电路控制的装置，它的应用也比较广泛，在不同学的应用中，它转换的信号不同学，我们应具体问题具体分析5. 传感器在日常学生活中的应用越来越广泛，温度传感器 实质是自动开关 是其中( )的一种，某一食品消毒柜就是利用温度传感器来自动控制电路的。常温下，该温度传感器是闭合的；当温度达到某一设定值时，传感器自动断开，从而切断整个电路。下列关于该消毒柜的几种电路图中 图中 S 为电源开关 连接正确的是 ( ) ( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】解：A、
6、图中温度传感器和消毒柜串联，传感器闭合时，消毒柜工作，传感器断开时，消毒柜停止工作，符合题意；故 A 正确；B、图中温度传感器和消毒柜并联，消毒柜的工作情况与传感器闭合、断开无关，不符合题意；故 B 错误；C、图中温度传感器和消毒柜并联，消毒柜有开关 S 控制，与温度传感器无关，不符合题意；故 C 错误；D、图中温度传感器和消毒柜并联，温度传感器有开关 S 控制，消毒柜的工作情况与温度传感器无关，不符合题意，故 D 错误。故选：A。电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的。温度传感器来自动控制消毒柜的工作，传感器闭合时，消毒柜工作，传感器断开时，消毒柜停止工作。本题考查传感器以及串并联电路
7、的基本规律应用，要注意能根据实际需要 会设计串联电路和并联电路。6. 目前，电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机和触摸屏上 一.层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间，这就形成了触摸屏 在触摸屏四边均镀上狭长的电极，在导体层内形成一个.较弱的交流电场 如图所示，在触摸屏幕时，由于人体是导体，.手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开，形成一个电容，在四边电极与触点间会有电流流过，而电流强弱与手指到电极的距离成比例，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置 关于电容式.触摸屏，下列说法中正确的是 ( )A. 电容式触摸屏需要用力触摸才能产学生信号B. 电容式触摸屏的两极分
8、别是导体层和手指C. 手指与屏的接触面积越大，电容越大，准确度越高D. 如果手指上带了棉线手套，也能有效工作【答案】B【解析】解：A、由题可知，电流强弱与手指到电极的距离成比例，所以电容式触摸屏需要触摸就能产学生信号，不需要用很大的力 故 A 错误；.B、据题意知，人是导体，人的手指和电容触摸屏上形成电容，触摸屏的两极分别是导体层和手指；故 B 正确；C、由平行板电容器的决定式可知，接触面积增大时，电容增大，但接触的面积越大，触摸点的位置将越模糊；故 C 错误；D、棉手套将增大手与工作面之间的距离，不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故 D 错误故选：B当手触摸电容触摸屏时，手
9、指和工作面形成一个电容器，改变手指的压力或接触面积，都能改变电容 根据电容的决定因素分析.本题是信息题，要读懂题意，明确基本的工作原理，同学时要掌握电容与正对面积，板间距离的关系，从而进行分析7. 用于火灾报警的离子烟雾传感器如图所示 在 罩内有电.极和，a、b 两端接电源，是一小块放射性同学位素镅 241，它能放射出一种很容易使空气电离的粒子 正.常情况下镅 241 放射出的粒子使两个极板间的空气电离，在 a、b 间形成较强的电流；发学生火灾时，大量烟雾进入 罩内，烟尘颗粒吸收其中的带电粒子，导致电流发学生变化，从而报警 下.列说法中正确的是 ( )A. 镅 241 射出的是 粒子，有烟雾时
10、电流增强B. 镅 241 射出的是 粒子，有烟雾时电流减弱C. 镅 241 射出的是 粒子，有烟雾时电流增强D. 镅 241 射出的是 粒子，有烟雾时电流减弱【答案】B【解析】解：放射性同学位素镅 241，它能放射出一种很容易使气体电离的粒子，知该粒子是 粒子。发学生火灾时，烟雾进入 罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，使得电流减弱。故 B 正确，A、C 、D 错误。故选：B。在三种射线中， 射线的电离能力最强，烟雾进入 罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，使得烟雾电流减弱在三种射线中， 射线的电离能力最强，烟雾进入 罩内，烟尘颗粒吸收空气中的离子和镅发出的粒子，使得烟雾电
11、流减弱二、多选题8. 如图所示，R 是光敏电阻 光照强度增大时，电阻减小 ，( )当它受到的光照强度减小时( ) A. 灯泡 L 变暗 B. 光敏电阻R 上的电压增大C. 电压表 V 的读数减小 D. 电容器 C 的带电荷量增大【答案】AB【解析】【分析】当光照强度逐渐增大时，R 减小，分析总电阻的变化，判断总电流的变化，即可以知道道灯泡亮度的变化；根据闭合电路欧姆定律分析光敏电阻 R 上电压的变化，由电流的变化分析路端电压的变化，即可以知道道电压表读数的变化；由灯泡电压的变化分析电容器电压的变化，判断其电荷量的变化。解题的关键是利用闭合电路的欧姆定律动态分析电路，区分变化的和不变的量。【解答
12、】A.当光照强度减小时，光敏电阻 R 的阻值增大，外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得知，总电流 I 减小，则灯泡 L 变暗，故 A 正确；B.根据闭合电路欧姆定律知：光敏电阻 R 上的电压 ，I 减小，其他=(灯 +)量不变，则 增大，即光敏电阻 R 上的电压增大，故 B 正确；C.电压表的读数 ，I 减小，则 U 增大，故 C 错误；=D.电容器板间电压等于灯泡两端的电压，电流减小，灯泡的电压减小，则电容器两端电压减小，根据 可以知道电容器 C 的带电量减小，故 D 错误。=故选 AB。9. 下列有关传感器的说法正确的是 ( )A. 热敏电阻是把温度这个热 量转换为电阻这个电 量B.
13、光敏电阻的电阻随光照强度增加而增大C. 电熨斗中的双金属片是温度传感器D. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁 量转换为电压这一电 量的传感器【答案】AD【解析】解：A、热敏电阻是由半导体制成的，电阻随温度的升高而减小；从而把热 量转换为电 量 故 A 正确；.B、光敏电阻是由半导体材料制成的；其电阻值随光照的强弱发学生变化，能够把光照强弱变化转换为电阻大小变化；电阻值随光照的增强而减小；故 B 错误；C、电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器的作用是控制电路的通断，故 C 错误；D、霍尔元件能够把磁感应强度这个磁 量转换为电压这个电 量，故 D 正确；故选：AD；传
14、感器作为一种将其它形式的信号与电信号之间的转换装置，在我们的日常学生活中得到了广泛应用，不同学传感器所转换的信号对象不同学，我们应就它的具体原理进行分析传感器能够将其他信号转化为电信号，它们在学生产学生活中应用非常广泛，在 学习中要注意体会；明确半导体材料的应用10. 如图所示为光敏电阻自动计数器的示意图，其中 为光敏电阻， 为定值电阻 此1 2 .光电计数器的基本工作原理是 ( )A. 当有光照射 时，信号处理系统获得高电压1B. 当有光照射 时，信号处理系统获得低电压1C. 信号处理系统每获得一次低电压就计数一次D. 信号处理系统每获得一次高电压就计数一次【答案】BD【解析】解：A、当有光
15、照射 时， 的电阻减小，则整个电路总电阻变小，电动势1 1不变，则电流增大，则 两端的电压增大，所以 两端的电压减小，即信号处理系统2 1获得低电压，故 A 错误，B 正确C、当无光照射 时， 的电阻增大，则整个电路总电阻变大，电动势不变，则电流1 1减小，则 两端的电压减小，所以 两端的电压增大，即信号处理系统获得高电压 则2 1 .信号处理系统每获得一次高电压就记数一次 所以 C 错误；D 正确；.故选：BD 光敏电阻的电阻大小随光照而减小，根据闭合电路欧姆定律，抓住电动势不变，根据电流的变化从而得出 两端电压的变化，即信号处理系统获得的电压1解决本题的关键是掌握光敏电阻的电阻大小随光照而
16、减小，以及熟练运用闭合电路欧姆定律进行动态分析11. 在一些 校教学室为了保证照明条件，采用智能照明系统，在自然光不足时接通电源启动日光灯，而在自然光充足时，自动关闭日光灯，其原理图如图所示为一光敏电阻，L 为一带铁芯的螺线管，在螺线管.上方有一用细弹簧系着的轻质衔铁，一端用铰链固定在墙上可以自由转动，另一端用一绝缘棒链接两动触头 有关这套智能照明系统工.作原理描述正确的是 ( )A. 光照越强，光敏电阻阻值越大，衔铁被吸引下来B. 在光线不足时，光敏电阻阻值变大，衔铁被弹簧拉上去C. 上面两接线柱应该和日光灯电路连接D. 下面两接线柱应该和日光灯电路连接【答案】BC【解析】解：A、根据光敏电
17、阻的特点可知，光照越强，光敏电阻阻值越小，则电路中的电流值越大，衔铁被吸引下来 故 A 错误；.B、根据光敏电阻的特点可知，在光线不足时，光敏电阻阻值变大，电路中的电流值减小，衔铁被弹簧拉上去 故 B 正确；.C、D、根据题意可知，在自然光不足时接通电源启动日光灯，在自然光充足时，自动关闭日光灯，结合 A、B 的分析可知，当衔铁被弹簧拉上去时，照明电路被接通，所以上面两接线柱应该和日光灯电路连接 故 C 正确，D 错误.故选：BC 光照越强时光敏电阻阻值越小；在光线不足时，光敏电阻阻值变大，然后结合闭合电路的欧姆定律分析即可本题考查了光敏电阻在日常学生活中的应用，解答的关键是牢记光敏电阻的特点
18、，并能够结合闭合电路欧姆定律去分析12. 图 a 为斯密特触发器，当加在它的输入端 A 的对地电压逐渐上升到某个值时，输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平 ，而当输入端 A 的对地电(1.6) (0.25)压下降到另一个值的时候 ，Y 会从低电平跳到高电平 图 b 为一光控电(0.8) (3.4).路，用发光二极管 LED 模仿路灯， 为光敏电阻 关于斯密特触发器和光控电路 .的下列说法中正确的是 ( )A. 斯密特触发器的作用是将模拟信号转换为数字信号B. 斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号C. 调节 和 的阻值都不影响光线对二极管发光的控制1 2D. 增大 ，可使二极管在光线更暗
19、时才发光1【答案】AD【解析】解：A、天暗时，光敏电阻阻值大，A 端为高电势经过非门，输出端 Y 为低电势 LED 导通，路灯亮，因此其作用可以将模拟信号转换为数字信号，故 A 正确，B 错误；C、当 调大时，天更暗时，光敏电阻变大，才导致分压变大，则 A 端的电势高，输1出端 Y 为低电势，LED 灯亮，故 C 错误，D 正确故选：AD光敏电阻的电阻随光照增强而减小，天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电势差比较大，则输入门电路为高电势，而另一输入端为低电势，最后灯亮；天亮时，光敏电阻比较小，则光敏电阻两端的电势差比较小，则输入门电路为低电势，而另一输入端为低电势，灯熄灭解决本题的关键掌握门的
20、特点：输入高电势输出低电势，反之输入低电势输出高电势三、计算题13. 如图所示，将金属块用压缩轻弹簧卡在一个矩形箱中，在箱的上顶板和下底板上安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以 的加速度做竖直向上的匀减速=2/2直线运动时，上顶板的传感器显示的压力为 ，下底板6.0的传感器显示的压力为 取 10.0.(=10/2)若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半，试判断箱的运动情况(1)要使上顶板传感器的示数为零，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的？(2)【答案】解： 当 ，方向竖直向下时，由牛顿第二定律有：(1)=2/2上 +下 =代入数据解得： g =0.5当上顶板压力传感器的示数是下底
21、板压力传感器示数的一半时， 上 =12下 =5由牛顿第二定律有： ，得 所以箱子应做匀速直线运动或静止若 ，则 N，设箱子的加速度为 ，则： (2)上 =0 下 10 1 下 =11=下 1050.5/2=10/2故箱子做向上的匀加速或向下的匀减速运动，加速度 10/2答： 若上顶板的传感器的示数是下底板传感器示数的一半，做匀速直线运动或静(1)止要使上顶板传感器的示数为零，箱子沿竖直方向做向上的匀加速或向下的匀减速运(2)动，加速度 10/2【解析】 对 m 分析，根据牛顿第二定律求出 m 的质量，当上顶板传感器的示数是(1)下底板传感器的示数的一半，由于下面传感器示数不变，根据牛顿第二定律
22、求出金属块的加速度，从而判断出箱子的运动情况当上顶板示数为零，恰好没有离开上板，知下面传感器的示数仍然为 10N，结合牛(2)顿第二定律求出金属块的加速度，从而判断出箱子的运动情况金属块与箱子具有的加速度，解决本题的关键对金属块受力分析，根据牛顿第二定律进行求解14. 如图是电熨斗温度自动控制装置常温时，上、下触点应是 分离，接触 ( )双金属片温度升高时， 层形变大 上、下 ( )假设原来温度上升到 时断开电源，现要 时断开电源，应向 调 80 60节调温旋钮 上、下( )【答案】接触；上；上【解析】解： 常温时，通电电热丝能发热，所以上、下触点应是接触的双金属片上下金属片的膨胀系数不同学，
23、温度升高时，上层形变大，双金属片向下发学生弯曲，使电路断开原来温度上升到 时，断开电源，现在要求 时断开电源，弹性铜片与触点 80 60接触面积要减小，故应向上调节调温旋钮；故答案为：接触 上 上 电熨斗温度自动控制装置能控制电源的通断 常温时，上、下触点应是接触的，当双金.属片温度升高时，上下层形变不同学，上层形变大，双金属片发学生弯曲，使电路断开 原来温度上升到 时，断开电源，现在要求 时断开电源，弹性铜片与触点. 80 60接触面积要减小，应逆时针调节调温旋钮本题考查对温度传感器原理的理解 双金属片通过温度变化，两金属膨胀系数不同学，.使电源实现自动通断15. 如图所示，这个装置可以作为
24、火灾报警器使用，在试管中装入适量的水银，试管口与大气相通，当温度升高时水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声报警 当温度为 时，空气柱长度 为. 27 120cm，此时水银上表面距离导线 为 10cm，则：2当温度达到多少摄氏度时报警器会报警？(1)如果大气压增大，则报警温度将比原来的设计值偏高还是偏低？(2)【答案】解： 由题可知，试管中的气体做等压变化，由： (1)11=22， ，1=1 2=(1+2)， ，1=(273+27)=3002=273+将数据代入公式，可得 ，=177如果大气压增大后，根据理想气体的状态方程， 可知，气体的体积增大到临(2)=界状态时需要的温度会上升，将使报警温度比原来的设计值偏高答： 当温度达到 177 氏度时报警器会报警；(1)如果大气压增大，则报警温度将比原来的设计值偏高(2)【解析】 温度升高，封闭气体体积增大，水银柱上升，当电路恰好接通时，报警器(1)开始报警；此时空气柱长度 ，以封闭空气柱为研究对象，根据等压变化规律求1+2出温度如果大气压降低，气体压强降低；可以假设是电路接通时气压突然降低，根据理想(2)气体状态方程，要保持原来的体积，要降低温度该题将理想气体的体积变化与传感器相结合，考查气态方程等知识点的内容，要注意气体状态变化可以应用理想气体状态方程求解，本题的关键是找出气体的变化是等压变化
