《第二节 常见传感器的工作原理》（同步训练）高中物理选择性必修第二册_沪科版.docxVIP

《第二节常见传感器的工作原理》同步训练(答案在后面)

一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）

1、常见的温度传感器中，当温度升高时，其电阻值也随之增大的是（）。

A、热电阻

B、负温度系数热敏电阻（NTC）

C、正温度系数热敏电阻（PTC）

D、热敏二极管

2、以下哪种传感器的工作原理是基于光电效应的？（）

A、热敏电阻

B、霍尔传感器

C、光敏电阻

D、压力传感器

3、题干：下列哪个传感器是利用霍尔效应工作的？

A.光敏二极管

B.磁敏电阻

C.热敏电阻

D.压敏电阻

4、题干：在下列传感器中，哪种传感器的工作原理与电容的充放电过程有关？

A.温度传感器

B.压力传感器

C.位移传感器

D.电动势传感器

5、以下哪种传感器的工作原理与霍尔效应无关？

A.磁敏电阻

B.红外传感器

C.位移传感器

D.电流传感器

6、以下哪种传感器的工作原理是基于光电效应？

A.压力传感器

B.温度传感器

C.光敏电阻

D.电流传感器

7、将温度传感器输入端长度和类型都相同的两根金属丝，分别缠绕在直径相等的碳棒上做成A、B两个温度传感器。在相同条件下，若A传感器的输出电阻随温度的升高线性增大，B传感器的输出电阻随温度的升高线性减小。则下列说法正确的是（）。

A、A传感器采用的是正温度系数的热敏电阻，B传感器采用的是负温度系数的热敏电阻。

B、A传感器采用的是负温度系数的热敏电阻，B传感器采用的是正温度系数的热敏电阻。

C、A和B传感器都采用了正温度系数的热敏电阻。

D、A和B传感器都采用了负温度系数的热敏电阻。

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、以下传感器的工作原理中，属于物理效应的是：

A.红外传感器利用光的穿透能力

B.显微镜利用光的折射定律

C.声波传感器利用声波的传播速度

D.气压传感器利用气压变化引起的电容变化

2、以下关于传感器应用的说法中，正确的是：

A.温度传感器可以用于测量液体温度，但不能用于测量固体温度

B.压力传感器可以用于测量大气压，也能用于测量气体或液体压力

C.光电传感器在暗环境下无法工作

D.超声波传感器只能用于距离的测量

3、以下哪些传感器的工作原理属于电学传感器？

A.磁电式速度传感器

B.红外光电传感器

C.压电式传感器

D.光电效应传感器

三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）

第一题

题目：

在现代生活中，传感器的应用无处不在。例如，在智能家居系统中，温度传感器可以自动调节室内温度，保持舒适的环境；在汽车安全系统中，光电传感器可以检测到障碍物，防止碰撞事故的发生。请根据以下描述，回答相关问题：

（1）某款温度传感器使用了热敏电阻作为感温元件。当环境温度升高时，热敏电阻的阻值会如何变化？请简要解释原因。

（2）光电传感器通常包含一个发光元件和一个光敏元件。假设有一个光电传感器安装在车辆前方，用于检测前方障碍物。当车辆接近障碍物时，光电传感器发出的光线会被障碍物反射回来，光敏元件接收到反射光后会产生电信号。请问这种光电传感器属于哪种类型？并简述其工作原理。

第二题

题目：

某地区要加强大气污染防治，计划安装一套空气质量监测系统。系统中的传感器用来检测PM2.5（悬浮在空气中的直径小于或等于2.5微米的颗粒物）的含量。已知该传感器将PM2.5颗粒物的浓度转换为相应的电压输出，其工作原理如下：

1.当PM2.5颗粒物的浓度增加时，通过传感器的电流增大，导致输出的电压升高。

2.通过实验得知，当空气质量好时（PM2.5浓度低），输出电压为3V；当空气质量差时（PM2.5浓度高），输出电压为5V。

（1）设传感器输出电压y（单位：伏特）与PM2.5颗粒物浓度x（单位：mg/m3）之间存在线性关系，即y=kx+b。根据上述信息，推导出该线性关系式。

（2）如果某天此传感器的输出电压为4.5V，请估算该地区空气中PM2.5的浓度。

（3）为了提高监测的精确度，对该传感器进行测试，得到的测试数据如下表所示：

浓度x（mg/m3）

电压y（V）

2

4.4

4

4.8

6

5.2

8

5.6

根据测试数据，利用最小二乘法求出该线性关系式的系数k和b。

第三题

题目描述：

一个温度传感器被设计用于监测冰箱内部的温度变化，并能够通过一个简单的电路控制制冷系统的开关。该温度传感器使用了热敏电阻（thermistor）作为感温元件，其电阻值随温度的变化而变化。已知在25°C时，热敏电阻的阻值为10kΩ，在0°C时，阻值上升至100kΩ。假设该热敏电阻的阻值与温度之间的关系遵循阿伦尼乌斯方程（Arrheniusequation），即R=R0eB1T?1T0

1.如果已知在25°C时热敏电阻的阻值为10kΩ，