《第1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_2024-2025学年.docxVIP

《第1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、一个温度传感器在不同温度下输出的电信号不同。若传感器在0℃时输出电压为0V，在100℃时输出电压为10V，则这个传感器可能是哪种类型的传感器？

A.热电阻

B.热电偶

C.热敏电阻

D.热电容

2、在光敏传感器中，光照强度增加时，输出信号通常会如何变化？

A.增加

B.减少

C.不变

D.无规律

3、题干：下列关于热敏电阻说法错误的是（）

A、热敏电阻的阻值随温度的升高而降低

B、热敏电阻广泛应用于自动化温度检测、控制领域

C、热敏电阻属于半导体元件

D、热敏电阻的符号通常用RT表示

4、题干：下列关于红外线传感器的说法错误的是（）

A、红外线传感器能感知电磁波范围内的红外线

B、红外线传感器在通信、遥控等领域得到了广泛应用

C、红外线传感器主要通过检测红外线的强度来判断物体是否存在

D、红外线传感器的核心元件是红外二极管

5、题干：以下关于温度传感器的说法中，错误的是（）

A.温度传感器可以将温度变化转换为电信号

B.热电偶是一种常见的温度传感器

C.热敏电阻的温度系数为正，表示温度升高时电阻值减小

D.红外线传感器可以用于物体表面温度的测量

6、题干：关于光敏电阻，以下说法正确的是（）

A.光照强度越强，光敏电阻的电阻值越大

B.光敏电阻的电阻值随光照强度的增加而减小

C.光敏电阻适用于测量光的强度

D.光敏电阻适用于测量温度

7、某种类型的湿度传感器是通过检测空气中哪种成分的含量来确定湿度的？

A、氧气

B、二氧化碳

C、水蒸气

D、氮气

二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）

1、题目：以下哪些传感器的工作原理是根据电磁感应现象？

A.磁场中的电流传感器

B.半导体应变片

C.红外线传感器

D.压电传感器

2、题目：以下哪些传感器的工作原理与温度变化有关？

A.热电偶

B.蒸汽压力传感器

C.红外线温度传感器

D.半导体温度传感器

3、传感器是将非电学量转换为电学量的装置，以下哪些属于常见的传感器类型？（）

A.光电传感器

B.声电传感器

C.温度传感器

D.压力传感器

E.位移传感器

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

题目描述：

某物理兴趣小组设计了一个温度报警系统，系统使用了一个温度传感器和一个LED灯来实现报警功能。当环境温度超过某一设定值时，LED灯会亮起报警。小组成员们对于传感器的工作原理产生了兴趣，决定对这个传感器进行详细的探究和测试。传感器的工作原理基于热敏电阻，越高的温度会导致热敏电阻的阻值越低。

具体要求：

（1）请解释热敏电阻的工作原理，并简述热敏电阻通常用于哪几个方面的应用。

（2）假设该温度报警系统需要在温度超过30℃时触发报警，处理一条初始数据：当时的环境温度为25℃，热敏电阻R1的阻值为10kΩ。如果将环境温度提高10℃，此时热敏电阻R1的阻值约为多少？假设热敏电阻的阻值随温度变化符合线性关系。

第二题

题目：某温度传感器用于测量烤箱内的温度。已知该传感器输出的电流与温度成正比，当温度为0℃时，传感器输出的电流为4mA；当温度为100℃时，传感器输出的电流为20mA。请计算该传感器输出电流与温度的关系式，并说明其工作原理。

第三题

题目：一辆汽车在平直公路上匀速行驶，车内安装有速度传感器。该传感器由一个可变电阻构成，其阻值随速度变化而变化。当汽车速度为20km/h时，传感器阻值为50Ω；当汽车速度为30km/h时，传感器阻值为100Ω。请根据以下两种情况，分别写出相应的电路图，并计算当汽车速度为25km/h时，通过传感器的电流。

情况一：传感器与一个电压为12V的电源和电流表串联。

情况二：传感器与一个电压为12V的电源并联，另一端接一个电阻为50Ω的电流表。

第四题

题目：

某同学在学习了常见传感器的工作原理后，通过实验研究了某光电传感器的工作特性。该光电传感器包括一个发光二极管（LED）和一个光敏电阻。当LED发射出的光线被遮挡时，光敏电阻的阻值会增大。该同学设计了一个电路，电路中串联了一个光敏电阻、一个固定电阻R0（阻值为100Ω）和一个电压表V，接在一个可变电源上。当没有光遮挡时，LED发出的光线不足以使光敏电阻的阻值显著下降。请回答以下问题：

1.当没有光遮挡时，该电路的等效电阻R是多少？

2.如果可变电源电压为5V，电压表V的读数为4.5V，求此时光敏电阻的阻值。

3.该同学发现在不同光遮挡情况下，电压表V的读数变化不大，这可能是由什么原因造成的？

4.为了提高该光电传感器的灵敏度，请你提出一种改进方案，并简要说明理由。

1.当没有光遮挡时，