2024_2025学年新教材高中物理第五章传感器1_2认识传感器常见传感器的工作原理及应用检测含解析新人教版选择性必修2.doc

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认识传感器常见传感器的工作原理及应用

(25分钟60分)

一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)

1.下列关于传感器说法中不正确的是 ()

A.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量

B.电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把电信号转换为力信号

C.金属的电阻率随温度的升高而增大,用金属丝可以做温度传感器

D.光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

【解析】选B。电子秤所使用的测力装置是力传感器,利用通过应变片的电流一定,压力越大,电阻变化越大,应变片两端的电压差越大,将力信号变成电信号,故B错误;金属电阻率随温度升高而增大,可做温度传感器,把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故A、C正确;光敏电阻是由半导体材料制成的,其电阻随光照强度的增大而减小,故它能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量,故D正确。

2.某楼梯口的电灯开关装有传感器,天黑时,出现声音才能发光,而白天即使有声音,电灯也不能发光,该开关中有两种传感器,它们可能是()

A.热敏电阻和光敏电阻

B.金属热电阻和光敏电阻

C.热敏电阻和霍尔元件

D.光敏电阻和驻极体话筒

【解析】选D。两种传感器分别把声音信号转换为电信号、把光信号转换为电信号,所以选项D正确。

3.当出现某疫情时,在机场、车站等交通出入口,使用红外线热像仪,红外线热像仪通过红外线遥感,可检测出经过它时的发热病人,从而可以有效控制疫情的传播。关于红外线热像仪,下列说法正确的是 ()

A.选择红外线进行检测,主要是因为红外线具有荧光效应

B.红外线热像仪通过发射红外线照射人体来检测

C.红外线热像仪同时还具有杀菌作用

D.一切物体都能发射红外线,而且物体在不同温度下发射的红外线的频率和强度不同

【解析】选D。红外线热像仪是根据物体发射的红外线的频率和强度不同而工作的,故D正确。

4.(多选)如图所示是一种自动控制水温的装置,P、Q是加热电路的两个触头,M、N是热敏电阻的两个触头,则下列说法正确的是 ()

A.P、Q应接在a、b之间

B.P、Q应接在c、d之间

C.M、N应接在e、f之间

D.M、N应接在c、d之间

【解析】选A、C。P、Q应该分别接在触头a、b之间,同时,M、N应该分别接e、f,其工作原理是当水温升高时,热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,使衔铁被吸下,a、b断开,使加热装置停止加热;当水温降低到一定程度时,热敏电阻阻值增大,电磁铁中电流减小,吸引力减小,衔铁被弹簧弹上去,使a、b之间连接,加热装置开始加热,从而实现控制水温。

5.(多选)如图所示为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。其中A为光源,B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯,R1为光敏电阻,R2为定值电阻。每当扶梯上有顾客经过挡住由A射向R1的光线时,计数器就计数一次。下列说法正确的是 ()

A.当有光照射R1时,信号处理系统获得低电压

B.当有光照射R1时,信号处理系统获得高电压

C.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

【解析】选B、C。当光线照射R1时,R1阻值减小,R总减小,且电源电压不变,由闭合电路欧姆定律得I=,电路中的电流增大,R2是定值电阻,U2=IR2,R2两端电压增大,信号处理系统获得高电压,所以选项A错误,B正确;根据前面分析可知,每当有人经过时,即没有光照时,信号处理系统获得低电压,信号处理系统计数一次,即信号处理系统每获得一次低电压就计数一次,所以选项C正确,D错误。

6.(多选)如图为电阻R随温度T变化的图线。下列说法中正确的是()

A.图线1是热敏电阻的图线,它是用金属材料制成的

B.图线2是热敏电阻的图线,它是用半导体材料制成的

C.图线1对应的材料化学稳定性好、测温范围大、灵敏度高

D.图线2对应的材料化学稳定性差、测温范围小、灵敏度高

【解析】选B、D。金属热电阻的阻值随温度升高而增大,有些半导体材料的热敏电阻的阻值随温度升高而减小,所以A错误,B正确;图线1对应的金属热电阻化学稳定性好、测温范围大但灵敏度低,图线2对应的热敏电阻化学稳定性差、测温范围小但灵敏度高,所以C错误,D正确。

二、非选择题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)

7.(12分)如图所示是自动控制电路的原理图,a、b间电压恒定,R1为光敏电阻,R2为定值电阻。当电路中的光敏电阻不受光的照射时用电器可以正常工作。

(1)当光敏电阻受光的照射时,其阻值和电流表的示数如何变化?

(2)当光敏电阻受光的照射时,用电器工作状态怎样?

【解析】(1)根据电路结构,当光敏电阻受光照射时,电阻减小,并联支路的电阻减小,电路总电阻减小,总电流增大