沪科教版·物理高三上册《第5章传感器与现代社会》练习题

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本单元考点（4 个）

传感器的工作原理常见传感器的分类与应用传感器的简单应用传感器与信息采集技术

本单元练习题（18 题）

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1. 某宿舍走廊安装了一种声光双控延时灯：其控制电路中装有光敏电阻和声敏元件（如驻极体话筒）。白天有声音时灯不亮，夜晚无声音时灯也不亮，只有夜晚且有声时灯才亮，亮后延时一段时间自动熄灭。关于该装置中传感器的工作原理，下列说法正确的是 A. 光敏电阻白天光照强、阻值大，使控制电路输出"禁止点亮"信号 B. 驻极体话筒将声音信号先转化为电信号，供控制电路判断是否触发点亮 C. 光敏电阻将电信号转化为光信号，实现夜晚对灯光的自动控制 D. 该装置无需外部电源，传感器自身产生的能量足以点亮电灯

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2. 某温度检测电路由恒定电压源、定值电阻R₀和负温度系数热敏电阻Rₜ串联组成，输出电压取自R₀两端。若环境温度升高，忽略电源内阻，下列判断正确的是（　　）A. Rₜ增大，输出电压增大 B. Rₜ减小，输出电压增大 C. Rₜ增大，输出电压减小 D. Rₜ减小，输出电压不变

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3. 某光电控制器中，电源电动势E=6V（内阻不计），光敏电阻R与定值电阻R₀=10Ω串联。光敏电阻受强光照射时阻值为10Ω，光照减弱变暗后阻值增大为50Ω。则强光照射时R₀两端的电压为___V，变暗后R₀两端的电压为___V；控制器通过检测R₀两端电压变化来判断光照变化，当光照减弱时R₀两端电压将___（选填“增大”“减小”“不变”）。

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4. 某智能温室采用热敏电阻传感器监测温度，热敏电阻R与定值电阻R₀串联接在恒压电源上，R两端的电压随自身阻值增大而增大。已知温度升高时该热敏电阻阻值减小。当温室温度升高时，下列判断正确的是（　　） A. 热敏电阻阻值增大 B. 热敏电阻两端电压增大 C. 定值电阻R₀两端电压增大 D. 传感器输出信号反映温度降低

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5. 某仓库的防撞门装有力传感器，传感器输出电压 U 随门受到的推力 F 线性增大。标定时，F=20 N 对应 U=0.90 V，F=140 N 对应 U=3.30 V；控制器在 U≥2.50 V 时触发警报。推力逐渐增大时，警报首次触发对应的推力为 ___ N。

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6. 电饭锅在锅内温度达到设定值时自动切断加热电路，其中负责感知锅内温度高低的常用元件是温度传感器；而空调在夏季自动调节室温时，用来检测房间空气温度的也属于温度传感器。上述两例表明，温度传感器在自动控制系统中主要起的作用是___（填“检测信号”或“执行动作”）；空调根据检测到的温度变化自动启停压缩机，体现了传感器的应用可将非电学量转化为___（填“电学量”或“力学量”）。

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7. 某光照检测器以光敏电阻为敏感元件，已知光照增强时其阻值减小。光敏电阻与阻值为6 kΩ的定值电阻串联后接在12 V恒压电源两端，检测电压取自定值电阻两端。暗处光敏电阻阻值为18 kΩ，强光下为6 kΩ。光照由暗处变为强光时，检测电压的变化量及传感器实现信息转换的依据分别是（　　）A. 增大3 V；光照变化引起光敏电阻阻值变化 B. 减小3 V；光照变化引起光敏电阻阻值变化 C. 增大6 V；光照变化引起定值电阻阻值变化 D. 减小6 V；光照变化引起光敏电阻阻值变化

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8. 某温控箱用负温度系数热敏电阻监测温度，在工作范围内其阻值满足 R=(12−0.2t) kΩ，其中 t 的单位为 ℃。热敏电阻与阻值为 6 kΩ 的定值电阻串联接在 12 V 恒压电源上，控制器测量定值电阻两端电压；当该电压达到或超过 6 V 时启动制冷。温度升高时，控制器启动制冷的最低温度为 ___ ℃。

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9. 下列关于传感器工作原理的说法中，正确的是（　　） A. 传感器只能将非电学量转换为电学量，不能感知自身阻值的变化 B. 光敏电阻的阻值随光照增强而减小，其工作原理是基于半导体的光电导效应 C. 热敏电阻的阻值在任何温度范围内都随温度升高而增大 D. 传感器是将电学量转换为非电学量的装置

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10. 楼道照明系统在环境光线较暗时自动开灯，负责感知环境光线强弱的常见传感器是 ___。

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11. 某公共洗手池的自动水龙头不直接测量手的温度或压力，而是根据手靠近时接收到的红外反射光变化控制出水。该水龙头所用传感器属于 ___ 传感器。

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12. 某种电容式压力传感器的敏感元件是一个平行板电容器，其中一块极板固定，另一块极板与弹性膜片相连。当作用于膜片上的压强增大时，两极板间距减小。将该电容器接入电路，通过检测电容的变化即可获知压强大小。下列关于该传感器工作原理的分析，正确的是（　　）A. 压强增大时，电容变小，是通过改变正对面积来改变电容的 B. 压强增大时，电容变大，是通过改变极板间距来改变电容的 C. 压强增大时，电容变小，是通过改变电介质来改变电容的 D. 压强减小时，电容变大，是通过改变正对面积来改变电容的

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13. 某温度传感器利用负温度系数热敏电阻感知温度。在其正常工作范围内，电阻每升高1 ℃，热敏电阻的阻值减小0.4 kΩ；温度为20 ℃时阻值为10.0 kΩ。测得阻值为7.6 kΩ时，传感器所处温度为 ___ ℃。

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14. 某报警装置中的干簧管传感器：密封玻璃管内有两片可磁化的金属触点，无磁场时触点分离，电路断开；当管附近磁感应强度达到阈值B₀时触点吸合，电路接通。装置中，干簧管与报警灯串联后接在恒定电源两端。现把一块条形磁铁固定在小车上，小车沿平行于干簧管轴线方向的直轨道运动，先后经过干簧管旁的P、Q两点，P点磁感应强度为1.2B₀，Q点磁感应强度为0.5B₀。下列判断正确的是：A. 小车经过P点时报警灯发光，经过Q点时不发光　B. 小车经过P、Q两点时报警灯均发光　C. 小车经过P点时不发光，经过Q点时发光　D. 小车经过P、Q两点时报警灯均不发光

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15. 智能家居系统中安装了一个电容式压力传感器，将其与报警电路相连：当传感器感受到的压力增大时，其电容发生变化，电路中的触发装置据此动作。以下关于该传感器的说法：传感器的核心功能是将被测量转换为____（填“电学量”或“非电学量”）；电容式压力传感器中，感受到的“输入量”是____，“输出量”是电容的变化。

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16. 某金属热电阻温度传感器，其阻值随温度升高而增大，在正常工作范围内温度每升高1 ℃，阻值增大0.5 Ω；已知温度为0 ℃时阻值为100 Ω。某次测量发现该传感器阻值为112 Ω，则此时环境温度为___ ℃；该传感器把________这一非电学量转换为________这一电学量。

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17. 实验室恒温培养箱根据箱内温度变化自动控制加热器启停，负责感知箱内温度的传感器属于哪一类？A. 温度传感器 B. 压力传感器 C. 湿度传感器 D. 声音传感器

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18. 某工厂用传感器监测传送带上金属零件是否到达指定位置。传感器发出一束光，零件遮挡光束时接收端输出信号，控制器据此启动分拣机构。下列关于该装置的说法正确的是（　　）A. 该传感器将光信号转换为电信号 B. 传感器直接完成零件的分拣 C. 传感器必须与控制器分开才能工作 D. 该装置中传感器的作用是把电信号转换为光信号

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