5.3傳感器的應(yīng)用舉例 綜合練習(xí)（含解析）

試卷第=page11頁，共=sectionpages33頁5.3、傳感器的應(yīng)用舉例一、單選題1．家用電飯鍋使用的傳感器類型是：（

）A．溫度傳感器 B．紅外傳感器C．聲音傳感器 D．濕度傳感器2．煙霧散射火災(zāi)報警器使用的是（）A．光傳感器 B．溫度傳感器 C．紅外傳感器 D．超聲波傳感器3．電熱水器在使用過程中能按設(shè)置溫度自動跳閘斷電，是因為電熱水器中安裝了（

）A．光傳感器 B．溫度傳感器C．紅外傳感器 D．濕度傳感器4．光電門能夠記錄遮光條的擋光時間，應(yīng)用的傳感器是（）A．光傳感器 B．溫度傳感器C．聲音傳感器 D．壓力傳感器5．電視機遙控系統(tǒng)中接收信號的設(shè)備用的是哪種類型的傳感器()A．電容式傳感器 B．電感式傳感器C．電壓式傳感器 D．紅外線傳感器6．實際應(yīng)用中，常用到一種雙金屬溫度計，它是利用銅片與鐵片鉚合在一起的，雙金屬片的彎曲程度隨溫度的變化而變化，如圖乙所示。已知圖甲中雙金屬片被加熱時，其彎曲程度會增大，則下列敘述中不正確的是（）A．該溫度計的測溫物質(zhì)是銅、鐵兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬B．該溫度計是利用測溫物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)來工作的C．由圖甲可知，銅的熱膨脹系數(shù)大于鐵的熱膨脹系數(shù)D．由圖乙可知，其雙金屬片的內(nèi)層一定為銅，外層一定為鐵7．下列儀器或裝置不是利用傳感器的是A．汽車防盜報警器B．賓館房間內(nèi)的火災(zāi)報警器C．工兵用的地雷探測儀D．用鑰匙打開房門8．傳感器的應(yīng)用改變了我們的生活，沒有傳感器，就不可能有現(xiàn)代化的自動控制技術(shù)，下列有關(guān)傳感器的判斷正確的是()A．傳感器是將電學(xué)量(如電壓、電流等)轉(zhuǎn)化成非電學(xué)量(如壓力、溫度、位移等)的裝置B．溫度傳感器中使用到的熱敏電阻是利用了一些半導(dǎo)體材料在溫度發(fā)生變化時電阻不變這一特性而制成的C．空調(diào)機、電冰箱、微波爐和消毒柜等家用電器幾乎都要用到紅外線傳感器D．衛(wèi)星遙感、家電遙控系統(tǒng)、生命探測器等使用的是紅外線傳感器9．傳感器在日常生活中的應(yīng)用越來越廣泛，溫度傳感器(實質(zhì)是自動開關(guān))是其中的一種．某一食品消毒柜就是利用溫度傳感器來自動控制電路的．常溫下，該溫度傳感器是閉合的；當(dāng)溫度達(dá)到某一設(shè)定值時，傳感器自動斷開，從而切斷整個電路．下列關(guān)于該消毒柜的幾種電路圖中(圖中S為電源開關(guān))，連接正確的是()A．B．C．D．10．電磁爐里面安裝了溫度感應(yīng)裝置，可以感應(yīng)器皿溫度的變化，控制加熱的溫度，這種裝置最重要的元件是熱敏電阻，其特點是()A．溫度變化，電阻值隨之變化B．溫度變化，電阻內(nèi)部會產(chǎn)生感應(yīng)電流C．溫度變化，電阻值保持恒定D．以上說法都不對11．傳感器是一種采集信息的重要器件，圖為測定壓力的電容式傳感器，將電容器、靈敏電電流表、電源連接．施加力的作用使電極發(fā)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)．在對膜片開始施加恒定的壓力到膜片穩(wěn)定，靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況為（電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏）A．向右偏到某一刻度后不動 B．向左偏到某一刻度后不動C．向右偏到某一刻度后回到零刻度 D．向左偏到某一刻度后回到零刻度12．某種角速度計，其結(jié)構(gòu)如圖所示．當(dāng)整個裝置繞軸OO′轉(zhuǎn)動時，元件A相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑動變阻器輸出電壓，電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無限大)接收相應(yīng)的電壓信號．已知A的質(zhì)量為m，彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長度為l，電源的電動勢為E、內(nèi)阻不計．滑動變阻器總長也為l，電阻分布均勻，裝置靜止時滑片P在變阻器的最左端B端，當(dāng)系統(tǒng)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，則(

)A．電路中電流隨角速度的增大而增大 B．彈簧的伸長量為C．輸出電壓U與ω的函數(shù)式為 D．此裝置能測量的角速度最大不超過13．藥物生產(chǎn)車間需要嚴(yán)格控制室內(nèi)溫度范圍，盡量保證較小的溫度波動。如圖是某監(jiān)控溫度波動的報警原理圖，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，當(dāng)報警器兩端的電壓變化量超出設(shè)定值時，報警器就會自動報警。下列說法正確的是（）A．溫度升高，報警器兩端電壓減小B．溫度降低，熱敏電阻的熱功率一定增大C．滑動變阻器接入電路的阻值大，報警器容易報警D．滑動變阻器接入電路的阻值與報警器是否容易報警無關(guān)二、多選題14．傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我們的生活，為我們帶來了方便，下列可以用來控制電路通斷的溫度傳感器元件有：A．雙金屬片 B．應(yīng)變片 C．感溫鐵氧體 D．干簧管15．如圖所示，在電路中接一段鎢絲，閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光，當(dāng)用打火機給鎢絲加熱時燈泡亮度明顯變暗，根據(jù)鎢絲的上述特性，可用鎢絲來制作一個溫度傳感器。下面說法中正確的是（）A．該傳感器利用了鎢絲的化學(xué)性質(zhì)B．該傳感器利用了鎢絲電阻隨溫度變化而變化的特性C．該傳感器能夠把熱學(xué)量（溫度）轉(zhuǎn)換為電學(xué)量（電阻）D．該傳感器能夠把電學(xué)量（電阻）轉(zhuǎn)換為熱學(xué)量（溫度）16．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計了利用壓敏電阻判斷豎直升降機運動狀態(tài)的裝置，其工作原理圖如圖甲所示，將壓敏電阻固定在升降機底板上，其上放置一個物塊，在升降機運動的過程中，電流表示數(shù)如圖乙所示，已知升降機靜止時電流表的示數(shù)為I1。下列判斷正確的是（）A．0到t1時間內(nèi)，升降機可能做勻速直線運動B．t1到t2時間內(nèi)，升降機可能做勻加速直線運動C．t1到t2時間內(nèi)，升降機運動時的加速度在變化D．t2到t3時間內(nèi)，升降機可能向下勻速運動三、填空題17．如圖是電熨斗的結(jié)構(gòu)圖，它裝有雙金屬片溫度傳感器，其作用是控制電路的通斷，常溫下圖中上下觸點是________（填“接觸”或“分離”），當(dāng)溫度升高時雙金屬片__________（填“上層”或“下層”）膨脹比另一層大．若需要設(shè)定更高的溫度，則應(yīng)該調(diào)節(jié)升降螺絲向______（填“上”或“下”）18．電飯煲的工作原理如圖所示，可分為兩部分，即控制部分：由S2、R1和黃燈組成．工作(加熱)部分：由發(fā)熱電阻R3、R2和紅燈組成，S1是一個磁鐵限溫開關(guān)，手動閉合，當(dāng)此開關(guān)的溫度達(dá)到居里點(103℃)時，自動斷開，且不能自動復(fù)位(閉合)，S2是一個雙金屬片自動開關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)到70～80℃時，自動斷開，低于70

℃時，自動閉合，紅燈、黃燈是指示燈，通過的電流必須較小，所以R1、R2起________作用，R3是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度低于70℃，所以S2是________(填“斷開的”或“閉合的”)．接通電源并按下S1后，黃燈滅而紅燈亮，R3發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到70～80℃時，S2斷開，當(dāng)溫度達(dá)到103℃時飯熟，S1斷開，當(dāng)溫度降到70℃以下時，S2閉合，電飯煲處于保溫狀態(tài)，由以上描述可知R2________R3(填“＜”“＝”或“＞”)，若用電飯煲燒水時，直到水被燒干S1才會斷開，試解釋此現(xiàn)象．19．壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學(xué)設(shè)計了利用壓敏電阻判斷升降機運動狀態(tài)的裝置，如圖所示，將壓敏電阻固定在升降機底板上并接入電路，其上放置物塊；合上電鍵后，在升降機運動過程的某一段時間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)I不變，且I大于升降機靜止時電流表的示數(shù)I0，在這段時間內(nèi)升降機的運動情況是___________，理由是___________。20．廣泛應(yīng)用于室內(nèi)空調(diào)、電冰箱和微波爐等家用電器中的溫度傳感器，是利用熱敏電阻隨溫度變化而變化的特性工作的．在圖甲中，電源的電動勢E=9.0V，內(nèi)電阻不可忽略，G為內(nèi)阻不計的靈敏電流表，R0為保護(hù)電阻，R為熱敏電阻，其電阻值與溫度變化關(guān)系如圖乙的R-t圖象所示．則熱敏電阻R與攝氏溫度t的關(guān)系為R=______kΩ；閉合電鍵S，當(dāng)R的溫度等于40℃時，電流表示數(shù)I1=2.25mA，則當(dāng)電流表的示數(shù)I2=3.6mA時，熱敏電阻R的溫度是______攝氏度．四、解答題21．如圖（a）所示是電飯煲的結(jié)構(gòu)示意圖，其溫度傳感器的主要元件是感溫鐵氧體。感溫鐵氧體的特點是常溫下具有鐵磁性，能夠被磁鐵吸引，但溫度上升到約103℃時，就失去了鐵磁性，不再被磁鐵吸引。（1）飯熟后，水分被大米吸收，煲底的溫度會有什么變化？試根據(jù)電飯煲的結(jié)構(gòu)說明這時電飯煲會自動發(fā)生哪些動作；（2）如果用電飯煲燒水，能否在水沸騰后自動斷電？為什么？（3）已知某型號的保溫式自動電飯煲在220V電壓下正常工作時，加熱狀態(tài)與保溫狀態(tài)交替運行，從通電開始，其工作電流隨時間變化的關(guān)系如圖（b）所示，求1h內(nèi)該電飯煲消耗的電能。22．在蜂鳴式溫度報警器的電路中，若將和的位置互換，取適當(dāng)阻值，如圖所示，還能進(jìn)行高溫報警嗎？為什么？23．光敏電阻在各種自動化裝置中有很多應(yīng)用．街道路燈自動控制就是應(yīng)用之一，如圖所示電路為模擬電路，其中A為一光敏電阻，B為電磁繼電器，C為電流放大器，D為路燈．請連成正確的電路，達(dá)到日出路燈熄、日落路燈亮的效果．答案第=page11頁，共=sectionpages22頁答案第=page11頁，共=sectionpages22頁參考答案：1．A【解析】【詳解】開始煮飯時，用手壓下開關(guān)按鈕，永磁體與感溫磁體相吸，手松開后，按鈕不再恢復(fù)到圖示狀態(tài)，則觸點接通，電熱板通電加熱，水沸騰后，由于鍋內(nèi)保持100℃不變，故感溫磁體仍與永磁體相吸，繼續(xù)加熱，直到飯熟后，水分被大米吸收，鍋底溫度升高，當(dāng)溫度升至“居里點103℃”時，感溫磁體失去鐵磁性，在彈簧作用下，永磁體被彈開，觸點分離，切斷電源，從而停止加熱．家用電飯鍋使用的傳感器類型是溫度傳感器．故選A．【點睛】如果用電飯鍋燒水，在水沸騰后因為水溫保持在100℃，故不能自動斷電，只有水燒干后，溫度升高到103℃，才能自動斷電．2．A【解析】【詳解】煙霧散射火災(zāi)報警器是煙霧進(jìn)入報警器后，光被散射，照到報警器中的光傳感器上，使電路接通，報警器工作，發(fā)出警報，因此煙霧散射火災(zāi)報警器使用的是光傳感器。故選A。3．B【解析】【詳解】電熱水器在使用過程中能按設(shè)置溫度自動跳閘斷電，是因為電熱水器中安裝了溫度傳感器，當(dāng)熱水器內(nèi)溫度到達(dá)一定值時，溫度傳感器作用使得斷電，故選B.4．A【解析】【詳解】光電門能夠記錄遮光條的擋光時間，是應(yīng)用了把光信號轉(zhuǎn)化為電信號，從而控制計時器計時的工作原理，應(yīng)用的傳感器是光傳感器，故選A。5．D【解析】【詳解】電視機遙控是通過紅外線的發(fā)射和接收實現(xiàn)的，故選D.6．D【解析】【分析】【詳解】AB．由題意可知，該溫度計的測溫物質(zhì)是銅、鐵兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬，雙金屬片的彎曲程度隨溫度變化而變化，故該溫度計是利用測溫物質(zhì)熱脹冷縮的性質(zhì)來工作的，AB正確，不符合題意；C．如題圖甲所示，加熱時雙金屬片的彎曲程度增大，即進(jìn)一步向上彎曲，說明雙金屬片下層金屬的熱膨脹系數(shù)較大，即銅的熱膨脹系數(shù)大于鐵的熱膨脹系數(shù)，C正確，不符合題意；D．如題圖乙所示，溫度計示數(shù)沿順時針方向增大，說明當(dāng)溫度升高時，溫度計指針按順時針方向轉(zhuǎn)動，則其雙金屬片的彎曲程度在增大，故可知雙金屬片的內(nèi)層一定是鐵，外層一定是銅，D錯誤，符合題意。故選D。7．D【解析】【詳解】汽車防盜報警器利用振動傳感器，賓館房間內(nèi)的火災(zāi)報警器是利用光電傳感器，是利用高頻振蕩器，用鑰匙打開房門沒有傳感器，故D正確；ABC錯誤．8．D【解析】【詳解】A、傳感器是把非電學(xué)物理量（如位移、速度、壓力、角度等）轉(zhuǎn)換成電學(xué)物理量（如電壓、電流、電量等）的一種元件，故A錯誤.B、熱敏電阻利用了半導(dǎo)體材料隨溫度升高而阻值變大，選項B錯誤．C、空調(diào)機、電冰箱、消毒柜在達(dá)到設(shè)定的溫度后，會自動停止工作，這是因為使用了溫度傳感器，故C錯誤．D、自動門、生命探測器、家電遙控系統(tǒng)、非接觸式測溫儀均能發(fā)出紅外線，所以使用的是紅外線傳感器，故D正確．故選D.【點睛】傳感器能夠?qū)⑵渌盘栟D(zhuǎn)化為電信號，它們在生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛，在學(xué)習(xí)中要注意體會．9．A【解析】【分析】【詳解】A．圖中溫度傳感器和消毒柜串聯(lián)，傳感器閉合時，消毒柜工作，傳感器斷開時，消毒柜停止工作，符合題意；B．圖中溫度傳感器和消毒柜并聯(lián)，消毒柜的工作情況與傳感器閉合、斷開無關(guān)，不符合題意；C．圖中溫度傳感器和消毒柜并聯(lián)，消毒柜有開關(guān)S控制，與溫度傳感器無關(guān)，不符合題意；D．圖中溫度傳感器和消毒柜并聯(lián)，溫度傳感器有開關(guān)S控制，消毒柜的工作情況與溫度傳感器無關(guān)，不符合題意。故選A。10．A【解析】【詳解】熱敏電阻，其特點是溫度變化，電阻值隨之變化，即溫度越高阻值越小，故A正確，BCD錯誤．11．C【解析】【詳解】當(dāng)F向上壓膜片電極時，板間距離減小，由電容的決定式得到，電容器的電容將增大，又根據(jù)電容的定義式，電容器兩極的電壓U不變，故Q將增大，即電容器充電，所以電流將從電流表正接線柱流入，電流計指針向右偏．當(dāng)充電完畢后，電路中沒有電流，電流計的指針回到零刻度．故C正確，ABD錯誤．12．D【解析】【詳解】系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，無論角速度增大還是減小，BC的電阻不變，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中電流保持不變，與角速度無關(guān)．故A錯誤．設(shè)系統(tǒng)在水平面內(nèi)以角速度ω轉(zhuǎn)動時，彈簧伸長的長度為x，則對元件A，根據(jù)牛頓第二定律得kx=mω2（l+x）解得，選項B錯誤；又輸出電壓，聯(lián)立兩式得．故C錯誤．當(dāng)x=l時角速度最大，則由kx=mω2（l+x）解得，選項D正確；故選D．13．A【解析】【分析】【詳解】A．溫度升高，熱敏電阻的阻值減小，根據(jù)閉合電路的規(guī)律可知，報警器兩端電壓減小，故A正確；B．溫度降低，熱敏電阻的阻值增大，根據(jù)閉合電路的規(guī)律可知，通過熱敏電阻的電流減小，由P＝I2R熱敏電阻的熱功率不一定增大，故B錯誤；CD．若滑動變阻器接入電路的阻值大，則熱敏電阻的阻值變化一定時，報警器兩端的電壓變化量小，不容易報警，故CD錯誤。故選A。14．AC【解析】【詳解】雙金屬片、感溫鐵氧體能夠感受溫度帶來的物理性質(zhì)的變化．應(yīng)變片是力傳感器．干簧管能把磁場的有無轉(zhuǎn)化為電路的通斷．答案選AC．15．BC【解析】【詳解】由題目中的現(xiàn)象可知鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小，利用該特性可以制成溫度傳感器，該傳感器能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量故選BC。16．AC【解析】【分析】【詳解】A．0到t1時間內(nèi)，電流不變，根據(jù)歐姆定律可知電路中的總阻值不變，升降機可能靜止也可能勻速運動，故A正確；BC．t1到t2時間內(nèi)，電流增大，電阻減小，因為壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，所以壓力增大，靜止時t1到t2時間內(nèi)根據(jù)牛頓第二定律合力向上，加速度向上，所以升降機在做加速度增大的運動，故C正確，B錯誤；D．t2到t3時間內(nèi)電流不變，電阻不變，壓力不變，電流大于靜止時的電流，壓力大于靜止時的壓力，對物塊受力分析，受到重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律合力向上，加速度向上，加速度不變，所以t2到t3時間內(nèi)升降機不可能勻速下降，故D錯誤。故選AC。17．

接觸

上層

下【解析】【分析】【詳解】[1][2][3]平常溫度低，雙金屬片都不變，上下觸點接觸在一起；電熱絲通電加熱，雙金屬片溫度升高，雙金屬片膨脹系數(shù)上層大下層小，溫度升到一定時雙金屬片上層膨脹比下層大，故向下彎曲使觸點斷開．需要較高溫度熨燙時，要調(diào)節(jié)調(diào)溫旋鈕，使升降螺絲下移并推動彈性鋼片下移，使雙金屬片稍向下彎曲，這時使觸點斷開雙金屬片向下彎曲程度要大一些溫度要更高一些．18．

限流

閉合的

>【解析】【詳解】R1、R2起的作用是限流，防止指示燈(氖泡)因電流過大而燒毀，S2是自動控制溫度開關(guān)，當(dāng)溫度低于70℃時自動閉合，當(dāng)溫度達(dá)到70～80℃時又自動斷開，使電飯煲處于保溫狀態(tài)，由于R3的功率較大，因此R2＞R3；由于開關(guān)S1必須當(dāng)溫度達(dá)到103℃時才自動斷開，而水的沸點只有100℃，因此用電飯煲燒水時，直到水被燒干后S1才會斷開．【點睛】本題考查了電阻的串聯(lián)和并聯(lián)通過以及電功率公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意和電路圖得出電飯煲的工作過程，對學(xué)生的分析能力和獲取信息的能力要求較高19．

向下勻加速運動或向上勻減速運動。

理由見詳解【解析】【詳解】[1][2]運動時電流I大于靜止時電流I0，說明路端電壓增大，電源內(nèi)電壓減小，所以干路的電流減小，流過壓敏電阻的電流減小，可以判斷壓敏電阻增大。由于壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，所以壓力減小，物塊處于失重狀態(tài)，加速度向下，又由于電流不變，所以加速度不變，電梯做向下的勻加速運動或向上的勻減速運動。20．

120【解析】【詳解】（1）設(shè)熱敏電阻的電阻值與溫度關(guān)系表達(dá)式為：R=kt+R0當(dāng)t=40°C時，R=3.5kΩ，有3.5=40k+R0①當(dāng)t=120°C時，R=2kΩ，有2=12