認(rèn)識(shí)傳感器基礎(chǔ)鞏固（含答案）

5.1認(rèn)識(shí)傳感器基礎(chǔ)鞏固2021—2022學(xué)年高中物理教科版（2019）選擇

性必修第二冊

一、選擇題（共15題）

1.下列有關(guān)傳感器敘述，正確的是（）

A.交警使用的酒精測試儀是一種物理傳感器，是靠吹氣的壓力來工作

B.紅外線傳感器是靠接收發(fā)熱物體發(fā)出的紅外線來工作

C.紅外線傳感器就是溫度傳感器

D.傳感器是將電學(xué)量轉(zhuǎn)換成非電學(xué)量的一種元件

2.如圖所示為一只“極距變化型電容式傳感器”的部分構(gòu)件示意圖.當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化

時(shí)，電容C便發(fā)生變化，通過測量電容C的變化就可知道兩極板之間距離d的變化的情況.在下列圖中能

正確反映。與d之間變化規(guī)律的圖象是（）

3.如圖所示為某電容式話筒的原理示意圖。0為絕緣支架，薄金屬膜M和固定電極N形成一個(gè)電容器,

被直沆電源充電。對著話筒說話時(shí)，M振動(dòng)而N可視為不動(dòng)。下列說法正確的是（）

到

放

大

器

A.該話筒的傳感器是薄金屬膜M

B.傳感器的敏感元件是M、N組成的電容器

C.M、N間的電壓始終等于電源電壓

D.傳感器將聲波信號轉(zhuǎn)換為電容器的電容

4.下列說法正確的是（）

A.凡將非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的傳感器都是物理傳感器

B.大多數(shù)傳感器是以化學(xué)原理為基礎(chǔ)制成的

C.物理傳感器只能將采集到的信息轉(zhuǎn)換為電壓輸出

D.物理傳感器利用的是物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理效應(yīng)

5.如圖所示，水平的傳送帶上放一物體，物體下表面及傳送帶上表面均粗糙，導(dǎo)電性能良好的彈簧的右

端與物體及滑動(dòng)變阻器滑片相連，彈簧左端固定在墻壁上，不計(jì)滑片與滑動(dòng)變阻器線圈間摩擦。當(dāng)傳送帶

如箭頭方向運(yùn)動(dòng)且速度為v時(shí)，物體與傳送帶發(fā)生相對滑動(dòng)，當(dāng)傳送帶逐漸加速到2y時(shí)，物體受到的摩擦

力和燈泡的亮度將（）

A.摩擦力不變，燈泡的亮度變亮

B.摩擦力不變，燈泡的亮度不變

C.摩擦力變大，燈泡的亮度變亮

D.摩擦力變小，燈泡的亮度變暗

6.下列說法正確的是（）

A.水銀溫度計(jì)是一種傳感器

B.傳感器主要是通過感知電壓的變化來傳遞信號的

C.傳感器不是電視遙控接收器的主要元件

D.傳感器是將力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具

7.為了做好新冠疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進(jìn)行體溫檢測。紅外測溫儀是一種

利用紅外線來測量體溫的設(shè)備，被測人員輻射出的紅外線可被測溫儀捕捉，并轉(zhuǎn)變成電信號。下列與紅外

測溫儀屬于同類傳感器的是（）

A.飲水機(jī)中自動(dòng)控制加熱和保溫的溫控器

B.走廊照明燈的聲控開關(guān)

C.火災(zāi)紅外報(bào)警器

D.電子體重計(jì)的壓力傳感裝置

8.擁有多名長江學(xué)者的天津大學(xué)自動(dòng)化與信息工程學(xué)院，為全國傳感器類生產(chǎn)企業(yè)輸送了眾多人才.傳

感器指的是能將感受到的物理量（如力、熱、光、聲等）轉(zhuǎn)換成便于測量量（一般是電學(xué)量）的一種元

件，在自動(dòng)控制中有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，如圖所示的裝置是一種測定液面高度的電容式傳感器，從電容C大

小的變化情況就能反應(yīng)出液面高度h的高低情況，則下列說法正確的是

A.C增大表示〃增大

B.C增大表示力減小

C.金屬芯線與電介質(zhì)構(gòu)成一個(gè)電容器

D.圖中液體可以不是導(dǎo)電液體

9.下列關(guān)于傳感器的說法中，正確的是（）.

A.??般的傳感器可以直接用來進(jìn)行自動(dòng)控制

B.傳感器可以用來采集信息

C.金屬材料不可以制成傳感器

D.傳感器可以將所有感受到的信號都轉(zhuǎn)換為電學(xué)量

10.如圖所示電路中，電流表和電壓表均是理想交流電表，變壓器是理想變壓器.P處有一個(gè)與燈泡1>2串

聯(lián)的干簧管，原來P處沒有磁場.現(xiàn)在讓條形磁鐵的一端靠近P處，則以下說法正確的是（）

A.干簧管與日光燈電路中的啟動(dòng)器工作原理完全相同，在電路中發(fā)揮的作用也相同

B.電壓表Vi的示數(shù)不變，電流表Ai的示數(shù)變大

C.電壓表V?的示數(shù)增加、電流表A2的示數(shù)增加

D.若電壓表V3的示數(shù)是5伏，則鐵芯中磁通量變化率的最大值是5夜wb/s

11.某種角速度計(jì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示.當(dāng)整個(gè)裝置繞軸。。'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件4相對于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并通過滑

動(dòng)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.已知力的質(zhì)量為相，彈簧的勁

度系數(shù)為攵、自然長度為/,電源的電動(dòng)勢為從內(nèi)阻不計(jì).滑動(dòng)變阻器總長也為/,電阻分布均勻，裝置

靜止時(shí)滑片P在變阻器的最左端8端，當(dāng)系統(tǒng)以角速度3轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則（）

A.電路中電流隨角速度的增大而增大

B.電路中電流隨角速度的增大而減小

C.彈簧的伸長量為工=產(chǎn)、

k-mcD"

D.輸出電壓U與切的函數(shù)式為"=烏叱

k-m（a~

12.下面哪一項(xiàng)不是現(xiàn)代傳感器的應(yīng)用（）

A.將自己的銀行卡插進(jìn)自動(dòng)取款機(jī)里可以取錢，而不必麻煩銀行工作人員

B.電梯的兩門靠攏接觸到人休時(shí)■，門會(huì)自動(dòng)打開而不會(huì)夾傷人

C.電飯煲能自動(dòng)加熱和保溫而不會(huì)把飯燒焦

D.當(dāng)你走近自動(dòng)門時(shí)，門會(huì)自動(dòng)打開

13.唱卡拉0K用的話筒，內(nèi)有傳感器，其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一

個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?/p>

下列說法正確的是（）

A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的

B.該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的

C.該傳感器的敏感元件是線圈

D.該傳感器的轉(zhuǎn)換元件是永磁體

14.如圖是測定位移的電容式傳感器，其工作原理是哪個(gè)量的變化，造成其可容的變化（）

1T

極蛟

A.電介質(zhì)進(jìn)入極板的長度

B.兩極板間距

C.兩極板正對面積

D.極板所帶電量

15.傳感器是把非電學(xué)量（如溫度、速度、壓力等）的變化轉(zhuǎn)換為電學(xué)量變化的一種元件，在自動(dòng)控制中

有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。如圖是一種測量液面高度〃的電容式傳感器的示意圖。從電容。大小的變化就能反

映液面的升降情況。關(guān)于兩者關(guān)系的說法中正確的是（）

A.C增大表示力減小B.。減小表示人增大

C.C減小表示A減小D.C的變化與人變化無直接關(guān)系

二、填空題（共4題）

16.傳感器的定義：能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等被測量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)

換為便于傳送和處理的可用信號輸出。通常是電壓、電流等,或轉(zhuǎn)換為電路的

17.非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量的意義：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，可以很方便地進(jìn)行測量、、處理和

18.實(shí)驗(yàn)題

（1）用DIS實(shí)驗(yàn)測量小車的加速度時(shí)，將位移傳感器的部分固定在小車上，

部分固定在軌道上端，并將它與相連。

（2）如果根據(jù)公式M=2g4來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究自由落體運(yùn)動(dòng)是不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，那么需要的測量儀器有

傳感器和（非傳感器）。

19.一興趣小組要組裝一臺(tái)酒精測試儀，它利用的是一種二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器，此傳感器的

電阻心隨酒精氣體濃度的變化規(guī)律如圖甲所示。目前我國交警常用酒精測試儀測量司機(jī)的酒精氣體濃度，

其中利用酒精測試儀測試認(rèn)定的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是“0.2mg/mLW酒精氣體濃度＜0.8mg/mL"，醉駕標(biāo)準(zhǔn)是“酒精氣體

濃度K）.8mg/mLL現(xiàn)能提供的器材有：

圖甲

A.二氧化錫半導(dǎo)體型酒精傳感器必

B.直流電源（電動(dòng)勢為5V,內(nèi)阻不計(jì)）

C.電壓表（量程為3V,內(nèi)阻非常大，作為濃度表使用）

D.電阻箱（最大阻值為999.9。）

E.定值電阻吊（阻值為20Q）

F.定值電阻&（阻值為IOQ）

G.單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干

（1）圖乙是酒精測試儀電路圖，請?jiān)趫D丙中完成實(shí)物連線；

圖乙

圖丙

（2）電路中R應(yīng)選用定值電阻（填凡或R2）；

（3）為便于識(shí)別，按照下列步驟調(diào)節(jié)此測試儀：

□電路接通前，先將電阻箱調(diào)為30.0Q,然后開關(guān)向（填%”或*”）

端閉合，將電壓表此時(shí)指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為0.2mg/ml；

匚逐步減小電阻箱的阻值，電壓表的示數(shù)不斷變大按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標(biāo)為“酒精氣體濃

度當(dāng)電阻箱調(diào)為。時(shí)，將電壓表此時(shí)指針對應(yīng)的刻度線標(biāo)記為0.8mg/ml；

匚將開關(guān)向另一端閉合，測試儀即可正常使用。

三、綜合題（共4題）

20.如圖所示為光電式煙塵濃度計(jì)的原理圖，試說明其工作原理。

「n

J8—9

二---------B4JL

I.光源1聚光透鏡3.半透半反鏡4.反射鏡5.被測煙生

6、7.光電轉(zhuǎn)換8.運(yùn)算9.HL示器

21.干簧管結(jié)構(gòu)：如圖甲所示，玻璃管內(nèi)封入了兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片，接入圖乙電路，當(dāng)條形磁體

靠近干簧管時(shí)：

（1）會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象，為什么？

（2）干簧管的作用是什么？

22.隨著科技的發(fā)展，傳感器技術(shù)的濫用問題逐漸顯現(xiàn)。如果過度依賴傳感器的敏銳性，過分信任其精確

度，一旦傳感器失效就容易引發(fā)事故。例如，通過聲音傳感器來驗(yàn)證主人的身份進(jìn)而啟動(dòng)某一系統(tǒng)，但如

果遇上因感冒引起聲音發(fā)生變化導(dǎo)致傳感器失效，則可能會(huì)出現(xiàn)無法啟動(dòng)系統(tǒng)的情況，如何看待傳感器的

這一類弊端？

23.動(dòng)圈式話筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，該裝置能夠?qū)⒙曅盘栟D(zhuǎn)化為電信號流），再經(jīng)擴(kuò)音器放大后傳給揚(yáng)

聲器。

（1）請嘗試解釋動(dòng)圈式話筒將聲信號轉(zhuǎn)化為電信號的工作原理。

（2）如果這類動(dòng)圈式話筒出現(xiàn)了故障，故障最有可能出現(xiàn)在什么地方？如何檢測并排除故障？

膜片

線圈

參考答案

1.B

2.A

3.D

4.D

5.B

6.D

7.C

8.A

9.B

10.D

11.D

12.A

13.B

14.A

15.C

16.電學(xué)量通斷

17.傳輸控制

18.發(fā)射器接收器數(shù)據(jù)采集器速度刻度尺

19.&a10

20.

沒有煙塵時(shí)，光的傳播方向沒有發(fā)生改變，Ui和S的大小相等；煙塵濃度越高時(shí)，光線被煙塵吸收或散

射得就會(huì)越多，光線射到6的亮度就會(huì)越少，所以5和5的差值越大，通過運(yùn)算電路處理后，從顯示器

中可得到煙塵的濃度。

21.（1）燈泡會(huì)亮，因?yàn)楫?dāng)條形磁體靠近干簧管時(shí)，兩個(gè)簧片被磁化而接通；（2）干簧管起到開關(guān)的作

用，是一種能夠感知磁場的傳感器。

22.

對于任何的傳感器都有其優(yōu)缺點(diǎn)，任何高科技的東西都有其弊端，我們應(yīng)該辯證的去對待，不應(yīng)該全盤否

定，但是我們發(fā)現(xiàn)不足之后，要不斷的改進(jìn)，使其更好的服務(wù)于人類。

23.

（1）當(dāng)人對著話筒說話時(shí)，以人聲通過空氣使膜片震動(dòng)，然后在膜片上的線圈繞組在環(huán)繞在永久磁體形

成的磁場中運(yùn)動(dòng)——切割磁感線，從而產(chǎn)生變化的感應(yīng)電流，使聲音信號轉(zhuǎn)化為隨聲音變化的電信號，